[发明专利]一种飞行器抗扰动控制方法、系统及装置

权利要求书

1.一种飞行器扰动控制方法，其特征在于，包括：

获取飞行器的当前加速度值；

将所述当前加速度值与加速度给定值比较，判断比较结果是否满足预设比较条件；

在所述比较结果不满足所述预设比较条件的情况下，对所述飞行器进行控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述目标飞行器进行控制，包括：

计算所述当前加速度值与所述加速度给定值的加速度差值；

获取与所述加速度差值对应的控制量；

将所述控制量输出给所述飞行器的执行机构进行闭环控制。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

选取风模型；

将所述风模型添加到所述飞行器模型中，得到加入干扰后的飞行器模型；

基于所述控制指令对所述加入干扰后的飞行器模型进行闭环控制。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述风模型包括：风切变模型和紊流模型中的至少一个，其中，所述风切变模型为：

式中：V_pw表示产生的风切变风速值；

H₀表示粗糙度高度，一般取为0.05；

H表示目标飞行器的飞行高度；

k表示Karman常数，一般取为0.04；

V_uo示摩擦速度，由地面上的剪应力τ和空气密度ρ决定；

所述紊流模型为：

其中，σ_u、σ_v、σ_w分别表示x、y和z向的紊流强度，L_u、L_v、L_w分别表示3x、y和z向的紊流尺度，u、v、w表示x、y和z向的飞行速度；Ku、Kv和Kw分别为x、y和z向的第一中间变量，Tu、Tv和Tw分别为x、y和z向的第二中间变量，G_u(s)、G_v(s)和G_w(s)分别为x、y和z向的紊流信号的传递函数。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述加入干扰后的飞行器模型等效为质点。

6.一种飞行器扰动控制系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取飞行器的当前加速度值；

比较模块，用于将所述当前加速度值与加速度给定值进行比较，判断比较结果是否满足预设比较条件；

控制模块，用于在所述比较结果不满足所述预设比较条件的情况下，对所述飞行器进行控制。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制模块包括：

计算单元，用于计算所述当前加速度值与所述加速度给定值的加速度差值；

获取单元，用于获取与所述加速度差值对应的控制量；

第一控制单元，用于将所述控制量输出给所述飞行器的执行机构进行闭环控制。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：

选取单元，用于选取风模型；

添加单元，用于将所述风模型添加到所述飞行器模型中，得到加入干扰后的飞行器模型；

第二控制单元，用于基于所述控制指令对所述加入干扰后的飞行器模型进行闭环控制。

9.一种飞行器扰动控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：

所述加速度传感器，用于采集飞行器的当前加速度；

所述过载环，用于将所述当前加速度反馈至加速度控制器，基于所述加速度控制器对所述飞行器进行控制。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制装置还包括：位置环、姿态环和角速度环，所述位置环、所述姿态环和所述角速度环依次配置，其中，

所述位置环，用于实现所述飞行器的位置控制，并生成姿态环的控制指令；

所述姿态环，用于实现飞行器的姿态控制，并生成角速率环的控制指令；

所述角速度环，用于实现角速率的控制，并生成过载环的控制指令。