恭喜南京航空航天大學李雪兵獲國家專利權
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龍圖騰網恭喜南京航空航天大學申請的專利一種傾轉旋翼飛行器定點懸停變姿控制方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN115617062B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-06發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202211346256.9,技術領域涉及:G05D1/49;該發明授權一種傾轉旋翼飛行器定點懸停變姿控制方法是由李雪兵;蘇子康;李春濤;陳欣設計研發完成,并于2022-10-31向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種傾轉旋翼飛行器定點懸停變姿控制方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種傾轉旋翼飛行器定點懸停變姿控制方法,該控制技術方法不需要依靠調整俯仰角就可實現位置定點懸停功能,解決了常規旋翼飛行器姿態角對定點懸停飛行模態的強約束,實現了四傾轉旋翼姿態角控制與定點懸停控制完全解耦,解放了四傾轉旋翼飛行器姿態角自由度的控制,極大的拓展四傾轉旋翼飛行器的使用場景。本發明控制原理清晰,技術方法新穎,飛行姿態創新,在民用領域及軍事領域均具有迫切的需求,具有重要的工程實用價值。
本發明授權一種傾轉旋翼飛行器定點懸停變姿控制方法在權利要求書中公布了:1.一種傾轉旋翼飛行器定點懸停變姿控制方法,其特征在于,所述控制方法包含以下步驟:步驟1,在慣性坐標系內,根據GPS傳感器測量的高度及高度變化率信號,采用在線反饋的策略設計油門總距通道控制律,得到總距控制通道的控制輸入量,實現四傾轉旋翼飛行器在姿態變化過程中保持任意飛行高度懸停;步驟2,根據機載傳感器測量的角速率、姿態角信號,采用在線反饋的控制策略設計四傾轉旋翼升降舵通道的俯仰角保持控制律,生成俯仰角的控制指令,所述俯仰角的控制指令為定點姿態變化的期望值;步驟3,根據GPS傳感器測量的位置坐標信號設計位置保持控制律,得到副翼舵控制通道的輸入量及傾轉角控制通道的輸入量,分別實現四傾轉旋翼飛行器在姿態變化過程中側向位置和前向位置保持位置不變,使飛行器時刻處于預定位置正上方,達到飛行器定點目的;步驟4,在傾轉通道完成前向位置保持控制律設計的基礎上,將所述步驟2中選取的俯仰角控制指令前饋至傾轉角控制通道中,使升降舵控制通道與傾轉角控制通道在線配合,消除因機體俯仰角調整對位置的耦合,達到定點懸停變姿的目的;油門總距通道的在線反饋的策略包含內環控制與外環控制結合的方式,采用內環采用相位超前高度90°的高度變化率的控制策略;外環采用高度誤差的控制策略,外環的控制策略如下: 其中,δT為油門總距控制輸入量,為四傾轉旋翼飛行器機載GPS測量的高度變化率信號,高度變化率指令,H為機載GPS測量的高度信號,Hg為目標懸停高度,KH為油門總距通道控制參數,其均小于零,具體數值與控制對象有關;所述俯仰角保持控制律: θg=θcmd其中,UE為虛擬升降舵控制律解算量,Q機載傳感器測量的俯仰角速率,θb為機載傳感器測量的俯仰角,θg為俯仰角控制指令,為俯仰角加速度信號,θcmd為俯仰角指令信號,為升降舵控制參數。
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