【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及多旋翼航空飛行器的控制領域，特別是一種帶航向舵的三涵道飛行器姿態控制方法。
技術介紹
1、地面交通在發展過程中需要進行大量和長時間的基礎設施建設投入。在城市中地面交通容易受到各種意外情況的制約影響運轉效率，而對于偏遠地區，在面對一些突發情況，又無法在短時間內快速開展地面交通基礎設施的建設，且成本較高昂。因此，低空交通在這些情況下具有更加突出的優勢。尤其是低空交通可以應對城市和偏遠地區的突發的交通運輸需求，例如醫療藥品、器械、傷員的運輸，受災地區的物資、救援人員的快速動員。
2、目前低空交通的應用場景通常以四旋翼、六旋翼、八旋翼等旋翼飛行器為基礎構型進行設計。但是，隨著旋翼數量的增加，相同載荷下，其體積也隨之增大。過大的體積會限制低空飛行器的應用場景，且旋翼數量過多也會限制其實際的最大飛行距離。另一方面，雙旋翼飛行器由于其構型原因，導致其機動能力較差，無法在飛行過程中提供足夠的機動能力來應對低空中可能出現的各種干擾。基于這些原因，三旋翼飛行器可以在兼顧機動能力的前提下，最小化飛行器的體積，平衡旋翼飛行器的機動性和體積。并有望在未來低空交通中得到更廣泛的應用。已有的三旋翼飛行器會機體前方設置兩個常規旋翼，在后方配備一可傾轉旋翼，從而實現對偏航的控制，但是這種構型更適合微小型無人機。面向低空所需要的大載重需求，基于現有三旋翼直接增大體積，為操控更大型的傾轉旋翼，需要更大的扭矩，這對操控設備提出了更高的要求，同時大型旋翼傾轉，帶來的延遲更大，對于控制設計制約更大。
技術實現思路>
1、本專利技術的目的在于提供一種帶航向舵的三涵道飛行器姿態控制方法，實現對帶航向舵的三涵道飛行器的姿態控制。
2、實現本專利技術目的的技術解決方案為：一種帶航向舵的三涵道飛行器姿態控制方法，包括：
3、步驟一，建立機體坐標系；
4、步驟二，基于三涵道飛行器的動力系統幾何布局，建立控制效率模型；
5、步驟三，基于控制效率模型，建立帶航向舵的三涵道飛行器的控制分配方法，其輸入為姿態控制的輸出量；
6、步驟四，基于控制理論，建立帶航向舵的三涵道飛行器的姿態控制方法，其輸出作為控制分配方法的輸入；
7、步驟五，基于步驟四所計算得到的期望總推力、期望橫滾力矩、期望俯仰力矩、期望偏航力矩，代入步驟三中所設計的控制分配矩陣中，得到最終的控制指令。
8、一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述程序時實現上述的帶航向舵的三涵道飛行器姿態控制方法。
9、一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執行時實現上述的帶航向舵的三涵道飛行器姿態控制方法。
10、一種計算機程序產品，包括計算機程序，該計算機程序被處理器執行時實現上述的帶航向舵的三涵道飛行器姿態控制方法。
11、本專利技術與現有技術相比，其顯著優點在于：本專利技術通過利用兩個涵道下方的傾轉舵面，能夠高效且快速地對三涵道飛行器的偏航通道進行偏航控制。本專利技術根據偏航舵面產生偏航力矩的方式與旋翼產生偏航力矩(也稱反扭矩)的方式具有顯著區別的特點，對三涵道的反扭力矩和偏航舵面產生的偏航力矩單獨設計控制通道，實現更加精準的控制。
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1.一種帶航向舵的三涵道飛行器姿態控制方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的帶航向舵的三涵道飛行器姿態控制方法，其特征在于，建立機體坐標系，具體如下：
3.根據權利要求2所述的帶航向舵的三涵道飛行器姿態控制方法，其特征在于，建立帶航向舵的三涵道飛行器的控制效率模型：
4.根據權利要求3所述的帶航向舵的三涵道飛行器姿態控制方法，其特征在于，建立帶航向舵的三涵道飛行器的控制分配方法，具體如下：
5.根據權利要求4所述的帶航向舵的三涵道飛行器姿態控制方法，其特征在于，建立帶航向舵的三涵道飛行器的姿態控制方法，具體如下：
6.根據權利要求5所述的帶航向舵的三涵道飛行器姿態控制方法，其特征在于，將步驟四所計算得到的期望值Fz,d，τx,d，τy,d，τz,d，τz,δ,d，代入步驟三中所設計的控制分配矩陣(2)中，得到最終的控制指令T1，T2，T3，δ1，δ2。
7.一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現如權利要求1-6中任一
8.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現如權利要求1-6中任一所述的帶航向舵的三涵道飛行器姿態控制方法。
9.一種計算機程序產品，包括計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執行時實現權利要求1-6任一所述的帶航向舵的三涵道飛行器姿態控制方法。
...【技術特征摘要】
1.一種帶航向舵的三涵道飛行器姿態控制方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的帶航向舵的三涵道飛行器姿態控制方法，其特征在于，建立機體坐標系，具體如下：
3.根據權利要求2所述的帶航向舵的三涵道飛行器姿態控制方法，其特征在于，建立帶航向舵的三涵道飛行器的控制效率模型：
4.根據權利要求3所述的帶航向舵的三涵道飛行器姿態控制方法，其特征在于，建立帶航向舵的三涵道飛行器的控制分配方法，具體如下：
5.根據權利要求4所述的帶航向舵的三涵道飛行器姿態控制方法，其特征在于，建立帶航向舵的三涵道飛行器的姿態控制方法，具體如下：
6.根據權利要求5所述的帶航向舵的三涵道飛行器姿態控制方法，其特征在于，將步驟四所計算...
【專利技術屬性】
技術研發人員：柯晨旭，蘇紅飛，李燁，田聰玲，周皓宇，田一申，包令聰，呂國森，楊波，魏少鵬，
申請(專利權)人：杭州智元研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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