本發(fā)明涉及電機(jī)速度調(diào)節(jié)，具體涉及一種用于雙電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)：

1、雙電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)指使用兩個(gè)電動(dòng)機(jī)來(lái)提供動(dòng)力的系統(tǒng)，雙電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)用在四旋翼無(wú)人機(jī)是指無(wú)人機(jī)的每個(gè)旋翼有兩個(gè)電動(dòng)機(jī)提供推力，從而對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行飛行控制。對(duì)四旋翼無(wú)人機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制時(shí)會(huì)產(chǎn)生離心力，導(dǎo)致對(duì)無(wú)人機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制存在誤差，因此需要對(duì)四旋翼無(wú)人機(jī)的雙電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。

2、使用雙電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的四旋翼無(wú)人機(jī)的每個(gè)旋翼有一個(gè)主電機(jī)與副電機(jī)，通常使用主電機(jī)為無(wú)人機(jī)提供推力，利用副電機(jī)對(duì)主電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制時(shí)產(chǎn)生的離心力進(jìn)行前饋補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)對(duì)四旋翼無(wú)人機(jī)的雙電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，達(dá)到對(duì)無(wú)人機(jī)精確控制的目的。

3、由于環(huán)境中存在風(fēng)與沙等因素影響，四旋翼無(wú)人機(jī)繞特定點(diǎn)即預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)中心做出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并不標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致四旋翼無(wú)人機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際旋轉(zhuǎn)中心與預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)中心的位置存在偏差，則基于預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)中心確定的旋轉(zhuǎn)半徑存在誤差，使主電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制時(shí)產(chǎn)生的離心力不準(zhǔn)確，進(jìn)而對(duì)雙電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行控制調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確度較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決無(wú)人機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際旋轉(zhuǎn)中心與預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)中心的位置存在偏差，導(dǎo)致對(duì)雙電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)進(jìn)行準(zhǔn)確度較低的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于雙電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)方法，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、本發(fā)明提出了一種用于雙電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)方法，所述方法包括：

3、獲取執(zhí)行同一旋轉(zhuǎn)指令的若干個(gè)使用雙電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的四旋翼無(wú)人機(jī)的主電機(jī)在測(cè)試時(shí)間段內(nèi)每個(gè)時(shí)刻的角速度數(shù)據(jù)；

4、根據(jù)每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)呈對(duì)角分布的主電機(jī)在每個(gè)時(shí)刻的角速度數(shù)據(jù)的差異，以及主電機(jī)在每個(gè)時(shí)刻的角速度數(shù)據(jù)，獲取每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)每個(gè)時(shí)刻的合乎指令平衡值；

5、獲取每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)的疑似旋轉(zhuǎn)中心；利用所述疑似旋轉(zhuǎn)中心對(duì)應(yīng)時(shí)刻的所述合乎指令平衡值調(diào)整對(duì)應(yīng)疑似旋轉(zhuǎn)中心，得到每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)的實(shí)際旋轉(zhuǎn)中心，基于所述實(shí)際旋轉(zhuǎn)中心獲取每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)主電機(jī)的初始離心力；

6、根據(jù)四旋翼無(wú)人機(jī)在測(cè)試時(shí)間段內(nèi)所有時(shí)刻的所述合乎指令平衡值與所述初始離心力，對(duì)使用雙電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的四旋翼無(wú)人機(jī)的副電機(jī)進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。

7、進(jìn)一步地，所述根據(jù)每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)呈對(duì)角分布的主電機(jī)在每個(gè)時(shí)刻的角速度數(shù)據(jù)的差異，以及主電機(jī)在每個(gè)時(shí)刻的角速度數(shù)據(jù)，獲取每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)每個(gè)時(shí)刻的合乎指令平衡值，包括：

8、根據(jù)每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)呈對(duì)角分布的主電機(jī)在每個(gè)時(shí)刻的角速度數(shù)據(jù)的差異，獲取每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)每個(gè)時(shí)刻的轉(zhuǎn)速對(duì)稱值；

9、設(shè)置四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)每個(gè)主電機(jī)的角速度預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)；根據(jù)每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)的主電機(jī)在每個(gè)時(shí)刻的角速度數(shù)據(jù)與角速度預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)的差異，以及所述轉(zhuǎn)速對(duì)稱值，獲取每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)每個(gè)時(shí)刻的合乎指令平衡值。

10、進(jìn)一步地，所述獲取每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)每個(gè)時(shí)刻的轉(zhuǎn)速對(duì)稱值，包括：

11、由每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)呈對(duì)角分布的兩個(gè)主電機(jī)構(gòu)成對(duì)角電機(jī)對(duì)；每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)有兩個(gè)對(duì)角電機(jī)對(duì)；

12、將每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)的每個(gè)對(duì)角電機(jī)對(duì)中兩個(gè)主電機(jī)在每個(gè)時(shí)刻的角速度數(shù)據(jù)的差值絕對(duì)值，作為對(duì)應(yīng)對(duì)角電機(jī)對(duì)在每個(gè)時(shí)刻的對(duì)角速度差異值；

13、對(duì)每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)的所有對(duì)角電機(jī)對(duì)的所述對(duì)角速度差異值的累加和進(jìn)行負(fù)相關(guān)并歸一化處理，得到每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)每個(gè)時(shí)刻的轉(zhuǎn)速對(duì)稱值。

14、進(jìn)一步地，所述獲取每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)每個(gè)時(shí)刻的合乎指令平衡值，包括：

15、從每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)的主電機(jī)中任選兩個(gè)相鄰主電機(jī)記為分析電機(jī)；

16、將每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)的同一分析電機(jī)在每個(gè)時(shí)刻的角速度數(shù)據(jù)與所述角速度預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)的差值絕對(duì)值的累加和，作為每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)每個(gè)時(shí)刻的指令合乎值；

17、根據(jù)所述指令合乎值與所述轉(zhuǎn)速對(duì)稱值，獲取每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)每個(gè)時(shí)刻的合乎指令平衡值；所述指令合乎值與所述合乎指令平衡值為負(fù)相關(guān)關(guān)系，所述轉(zhuǎn)速對(duì)稱值與所述合乎指令平衡值為正相關(guān)關(guān)系。

18、進(jìn)一步地，所述獲取每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)的疑似旋轉(zhuǎn)中心，包括：

19、從測(cè)試時(shí)間段內(nèi)任選若干個(gè)分析時(shí)刻；獲取每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)每個(gè)分析時(shí)刻的位置點(diǎn)；

20、對(duì)每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)分析時(shí)刻的位置點(diǎn)進(jìn)行曲線擬合，得到運(yùn)動(dòng)軌跡線；獲取所述運(yùn)動(dòng)軌跡線上每個(gè)分析時(shí)刻的位置點(diǎn)的垂線，記為對(duì)應(yīng)分析時(shí)刻的分析線；

21、將每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)所有分析時(shí)刻的所述分析線的交點(diǎn)，記為每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)的疑似旋轉(zhuǎn)中心。

22、進(jìn)一步地，所述每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)的實(shí)際旋轉(zhuǎn)中心的獲取方法，包括：

23、對(duì)于每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)的疑似旋轉(zhuǎn)中心，將經(jīng)過(guò)每個(gè)疑似旋轉(zhuǎn)中心的所述分析線對(duì)應(yīng)的分析時(shí)刻，記為對(duì)應(yīng)疑似旋轉(zhuǎn)中心的目標(biāo)時(shí)刻；根據(jù)每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)的每個(gè)疑似旋轉(zhuǎn)中心的所有目標(biāo)時(shí)刻的所述合乎指令平衡值，以及所述疑似旋轉(zhuǎn)中心的異常程度，獲取每個(gè)疑似旋轉(zhuǎn)中心的旋轉(zhuǎn)半徑貢獻(xiàn)值；

24、基于每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)的所有疑似旋轉(zhuǎn)中心的所述旋轉(zhuǎn)半徑貢獻(xiàn)值，對(duì)每個(gè)疑似旋轉(zhuǎn)中心的所述旋轉(zhuǎn)半徑貢獻(xiàn)值進(jìn)行歸一化，獲取每個(gè)疑似旋轉(zhuǎn)中心的貢獻(xiàn)權(quán)重；根據(jù)所述貢獻(xiàn)權(quán)重將所有疑似旋轉(zhuǎn)中心的每個(gè)維度的數(shù)值進(jìn)行加權(quán)求和，將每個(gè)維度的加權(quán)求和的結(jié)果作為每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)的實(shí)際旋轉(zhuǎn)中心的每個(gè)維度的數(shù)值。

25、進(jìn)一步地，所述獲取所述疑似旋轉(zhuǎn)中心的旋轉(zhuǎn)半徑貢獻(xiàn)值，包括：

26、將每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)的每個(gè)疑似旋轉(zhuǎn)中心的所有目標(biāo)時(shí)刻的所述合乎指令平衡值的均值，作為對(duì)應(yīng)疑似旋轉(zhuǎn)中心的合乎指令集中值；利用局部異常因子算法獲取每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)的每個(gè)疑似旋轉(zhuǎn)中心的lof值；

27、根據(jù)所述合乎指令集中值與所述lof值，獲取每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)的每個(gè)疑似旋轉(zhuǎn)中心的旋轉(zhuǎn)半徑貢獻(xiàn)值；所述合乎指令集中值與所述旋轉(zhuǎn)半徑貢獻(xiàn)值為正相關(guān)關(guān)系，所述lof值與所述旋轉(zhuǎn)半徑貢獻(xiàn)值為負(fù)相關(guān)關(guān)系。

28、進(jìn)一步地，所述根據(jù)四旋翼無(wú)人機(jī)在測(cè)試時(shí)間段內(nèi)所有時(shí)刻的所述合乎指令平衡值與所述初始離心力，對(duì)使用雙電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的四旋翼無(wú)人機(jī)的副電機(jī)進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，包括：

29、根據(jù)所有四旋翼無(wú)人機(jī)在測(cè)試時(shí)間段內(nèi)所有時(shí)刻的所述合乎指令平衡值與所述初始離心力，獲取四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)主電機(jī)的綜合離心力；

30、基于所述綜合離心力，利用mpc算法對(duì)使用雙電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的四旋翼無(wú)人機(jī)的副電機(jī)進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。

31、進(jìn)一步地，所述獲取四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)主電機(jī)的綜合離心力，包括：

32、將每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)在測(cè)試時(shí)間段內(nèi)所有時(shí)刻的合乎指令平衡值的均值，作為每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令的系統(tǒng)平衡值；

33、基于所有四旋翼無(wú)人機(jī)的所述系統(tǒng)平衡值，對(duì)每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)的所述系統(tǒng)平衡值進(jìn)行歸一化，獲取每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)的平衡權(quán)重；根據(jù)所述平衡權(quán)重將所有四旋翼無(wú)人機(jī)的所述初始離心力進(jìn)行加權(quán)求和，獲取四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)主電機(jī)的綜合離心力。

34、進(jìn)一步地，所述基于所述實(shí)際旋轉(zhuǎn)中心獲取每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)主電機(jī)的初始離心力，包括：

35、將每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)的初始位置與所述實(shí)際旋轉(zhuǎn)中心之間的距離，作為每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)的旋轉(zhuǎn)半徑；

36、將每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)對(duì)應(yīng)的所述運(yùn)動(dòng)軌跡線的兩個(gè)端點(diǎn)分別與所述實(shí)際旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行連接，得到每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)的兩條基準(zhǔn)線段；將兩條所述基準(zhǔn)線段之間的夾角與測(cè)試時(shí)間段的時(shí)長(zhǎng)的比值，作為每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)的基準(zhǔn)角速度；

37、獲取四旋翼無(wú)人機(jī)的質(zhì)量，結(jié)合所述旋轉(zhuǎn)半徑與所述基準(zhǔn)角速度，得到每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)主電機(jī)的初始離心力。

38、本發(fā)明具有如下有益效果：

39、在本發(fā)明實(shí)施例中，由于無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程中存在風(fēng)等因素干擾，導(dǎo)致四旋翼無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中呈對(duì)角分布的主電機(jī)的轉(zhuǎn)速存在差異且主電機(jī)的轉(zhuǎn)速與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速存在偏差，結(jié)合據(jù)四旋翼無(wú)人機(jī)呈對(duì)角分布的主電機(jī)在每個(gè)時(shí)刻的角速度數(shù)據(jù)的差異，以及主電機(jī)在每個(gè)時(shí)刻的角速度數(shù)據(jù)，分析四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)的飛行狀態(tài)符合理想飛行狀態(tài)的程度，得到合乎指令平衡值；由于風(fēng)等干擾導(dǎo)致無(wú)人機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不標(biāo)準(zhǔn)，則無(wú)人機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)存在多個(gè)疑似旋轉(zhuǎn)中心，合乎指令平衡值呈現(xiàn)無(wú)人機(jī)的每個(gè)時(shí)刻的信息的準(zhǔn)確性，利用合乎指令平衡值調(diào)整疑似旋轉(zhuǎn)中心，使得到的實(shí)際旋轉(zhuǎn)中心更加準(zhǔn)確，進(jìn)而使每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)產(chǎn)生的初始離心力越準(zhǔn)確；合乎指令平衡值呈現(xiàn)無(wú)人機(jī)的每個(gè)時(shí)刻的信息的準(zhǔn)確性，利用其確定每個(gè)四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)主電機(jī)的初始離心力對(duì)最終離心力的貢獻(xiàn)程度，使最終確定的四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)產(chǎn)生的離心力更符合實(shí)際情況且準(zhǔn)確；利用四旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)指令時(shí)產(chǎn)生的最終的離心力對(duì)四旋翼無(wú)人機(jī)的副電機(jī)進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，使副電機(jī)對(duì)主電機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力進(jìn)行補(bǔ)償，使無(wú)人機(jī)在執(zhí)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)能夠保持姿態(tài)穩(wěn)定性和航向控制精確性，提高無(wú)人機(jī)在復(fù)雜環(huán)境中的飛行穩(wěn)定性。