【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多旋翼航空飞行器的控制领域，特别是一种带航向舵的三涵道飞行器姿态控制方法。
技术介绍
1、地面交通在发展过程中需要进行大量和长时间的基础设施建设投入。在城市中地面交通容易受到各种意外情况的制约影响运转效率，而对于偏远地区，在面对一些突发情况，又无法在短时间内快速开展地面交通基础设施的建设，且成本较高昂。因此，低空交通在这些情况下具有更加突出的优势。尤其是低空交通可以应对城市和偏远地区的突发的交通运输需求，例如医疗药品、器械、伤员的运输，受灾地区的物资、救援人员的快速动员。
2、目前低空交通的应用场景通常以四旋翼、六旋翼、八旋翼等旋翼飞行器为基础构型进行设计。但是，随着旋翼数量的增加，相同载荷下，其体积也随之增大。过大的体积会限制低空飞行器的应用场景，且旋翼数量过多也会限制其实际的最大飞行距离。另一方面，双旋翼飞行器由于其构型原因，导致其机动能力较差，无法在飞行过程中提供足够的机动能力来应对低空中可能出现的各种干扰。基于这些原因，三旋翼飞行器可以在兼顾机动能力的前提下，最小化飞行器的体积，平衡旋翼飞行器的机动性和体积。并有望在未来低空交通中得到更广泛的应用。已有的三旋翼飞行器会机体前方设置两个常规旋翼，在后方配备一可倾转旋翼，从而实现对偏航的控制，但是这种构型更适合微小型无人机。面向低空所需要的大载重需求，基于现有三旋翼直接增大体积，为操控更大型的倾转旋翼，需要更大的扭矩，这对操控设备提出了更高的要求，同时大型旋翼倾转，带来的延迟更大，对于控制设计制约更大。
技术实现思路>
1、本专利技术的目的在于提供一种带航向舵的三涵道飞行器姿态控制方法，实现对带航向舵的三涵道飞行器的姿态控制。
2、实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种带航向舵的三涵道飞行器姿态控制方法，包括：
3、步骤一，建立机体坐标系；
4、步骤二，基于三涵道飞行器的动力系统几何布局，建立控制效率模型；
5、步骤三，基于控制效率模型，建立带航向舵的三涵道飞行器的控制分配方法，其输入为姿态控制的输出量；
6、步骤四，基于控制理论，建立带航向舵的三涵道飞行器的姿态控制方法，其输出作为控制分配方法的输入；
7、步骤五，基于步骤四所计算得到的期望总推力、期望横滚力矩、期望俯仰力矩、期望偏航力矩，代入步骤三中所设计的控制分配矩阵中，得到最终的控制指令。
8、一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的带航向舵的三涵道飞行器姿态控制方法。
9、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的带航向舵的三涵道飞行器姿态控制方法。
10、一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的带航向舵的三涵道飞行器姿态控制方法。
11、本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：本专利技术通过利用两个涵道下方的倾转舵面，能够高效且快速地对三涵道飞行器的偏航通道进行偏航控制。本专利技术根据偏航舵面产生偏航力矩的方式与旋翼产生偏航力矩(也称反扭矩)的方式具有显著区别的特点，对三涵道的反扭力矩和偏航舵面产生的偏航力矩单独设计控制通道，实现更加精准的控制。
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1.一种带航向舵的三涵道飞行器姿态控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的带航向舵的三涵道飞行器姿态控制方法，其特征在于，建立机体坐标系，具体如下：
3.根据权利要求2所述的带航向舵的三涵道飞行器姿态控制方法，其特征在于，建立带航向舵的三涵道飞行器的控制效率模型：
4.根据权利要求3所述的带航向舵的三涵道飞行器姿态控制方法，其特征在于，建立带航向舵的三涵道飞行器的控制分配方法，具体如下：
5.根据权利要求4所述的带航向舵的三涵道飞行器姿态控制方法，其特征在于，建立带航向舵的三涵道飞行器的姿态控制方法，具体如下：
6.根据权利要求5所述的带航向舵的三涵道飞行器姿态控制方法，其特征在于，将步骤四所计算得到的期望值Fz,d，τx,d，τy,d，τz,d，τz,δ,d，代入步骤三中所设计的控制分配矩阵(2)中，得到最终的控制指令T1，T2，T3，δ1，δ2。
7.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-6中任一
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的带航向舵的三涵道飞行器姿态控制方法。
9.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一所述的带航向舵的三涵道飞行器姿态控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种带航向舵的三涵道飞行器姿态控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的带航向舵的三涵道飞行器姿态控制方法，其特征在于，建立机体坐标系，具体如下：
3.根据权利要求2所述的带航向舵的三涵道飞行器姿态控制方法，其特征在于，建立带航向舵的三涵道飞行器的控制效率模型：
4.根据权利要求3所述的带航向舵的三涵道飞行器姿态控制方法，其特征在于，建立带航向舵的三涵道飞行器的控制分配方法，具体如下：
5.根据权利要求4所述的带航向舵的三涵道飞行器姿态控制方法，其特征在于，建立带航向舵的三涵道飞行器的姿态控制方法，具体如下：
6.根据权利要求5所述的带航向舵的三涵道飞行器姿态控制方法，其特征在于，将步骤四所计算...
【专利技术属性】
技术研发人员：柯晨旭，苏红飞，李烨，田聪玲，周皓宇，田一申，包令聪，吕国森，杨波，魏少鹏，
申请(专利权)人：杭州智元研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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