[发明专利]一种无人机姿态控制方法、装置及无人机

权利要求书

1.一种无人机姿态控制方法，其特征在于，包括：

根据无人机需要调整的目标姿态角度，以及无人机当前的实际姿态角度确定需要调整的姿态角偏差；

将所述姿态角偏差的数值区间划分为连续的第一角速度控制区间和第二角速度控制区间，在所述第一角速度控制区间中，确定所述姿态调整角速率与所述姿态角偏差值为比例函数关系，在所述第二角速度控制区间中，确定所述姿态调整角速率与所述姿态角偏差值为反抛物线函数关系；

其中，确定所述反抛物线函数关系

k_p为比例控制参数，k_p0，Att_error为所述姿态角偏差值，a为旋转加速度的最大阈值；

确定所述比例函数关系

Rate_des＝k_p·Att_error；

Rate_des为所述姿态调整角速率；

确定所述区间界限值

将无人机的姿态角度调整到所述目标姿态角度，其中，在调整中根据与两个角速度控制区间相对应的函数关系对所述姿态调整角速率进行控制。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一角速度控制区间中的姿态角偏差值的绝对值小于所述第二角速度控制区间中的姿态角偏差值的绝对值。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在调整中根据与所述两个角速度控制区间相对应的对应关系对所述姿态调整角速率进行控制包括：

在所述第一角速度控制区间中，基于所述姿态角偏差值、并根据所述比例函数关系对所述姿态调整角速率进行控制；

实时获取所述姿态角偏差值，当确定所述姿态角偏差值增大至所述第一角速度控制区间与所述第二角速度控制区间的区间界限值时，基于所述姿态角偏差值、并切换为所述反抛物线函数关系对所述姿态调整角速率进行控制。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述目标姿态角度与所述实际姿态角度为俯仰角度、偏航角度、滚转角度中的一个或多个。

5.一种无人机姿态控制装置，其特征在于，包括：

调整数据获取模块，用于获取无人机需要调整的目标姿态角度；

姿态数据获取模块，用于获取无人机当前的实际姿态角度；

控制参数设定模块，包括：

区间划分单元，用于将所述姿态角偏差的数值区间划分为连续的第一角速度控制区间和第二角速度控制区间；

控制函数确定单元，用于在所述第一角速度控制区间中，确定所述姿态调整角速率与所述姿态角偏差值为比例函数关系；在所述第二角速度控制区间中，确定所述姿态调整角速率与所述姿态角偏差值为反抛物线函数关系；

其中，确定所述反抛物线函数关系

k_p为比例控制参数，k_p0，Att_error为所述姿态角偏差值，a为旋转加速度的最大阈值；

确定单元确定所述比例函数关系

Rate_des＝k_p·Att_error；

Rate_des为所述姿态调整角速率；

确定所述区间界限值

姿态角度控制模块，用于将无人机的姿态角度调整到所述目标姿态角度，其中，在调整中根据与两个角速度控制区间相对应的函数关系对所述姿态调整角速率进行控制。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述第一角速度控制区间中的姿态角偏差值的绝对值小于所述第二角速度控制区间中的姿态角偏差值的绝对值。