[发明专利]一种大气检测无人机的自动飞行控制系统及方法

权利要求书

1.一种大气检测无人机的自动飞行控制系统，其特征在于，包括用于控制无人机飞行的地面控制站(1)，用于调节无人机飞行姿态的姿态控制模块(2)，用于调节无人机飞行角度的速度控制模块(3)，用于控制电机运行的电机控制分配模块(4)；

姿态控制模块(2)的输出端电性连接有速度控制模块(3)，速度控制模块(3)的输出端电性连接有电机控制分配模块(4)的输入端，且电机控制分配模块(4)安装在无人机模块(5)上，无人机模块(5)上设有电机组件，电机组件包括多个伺服电机，伺服电机的输出端固定连接有螺旋桨，电机控制分配模块(4)和电机组件电性连接。

2.根据权利要求1所述的大气检测无人机的自动飞行控制系统，其特征在于，姿态控制模块(2)包括航向角指令单元、俯仰角指令单元和滚转角指定单元，姿态控制模块(2)还包括姿态控制回路，航向角指令单元、俯仰角指令单元和滚转角指定单元均与姿态控制回路电性连接。

3.根据权利要求2所述的大气检测无人机的自动飞行控制系统，其特征在于，速度控制模块(3)包括航向控制量单元、俯仰控制量单元和滚转控制量单元，速度控制模块(3)还包括速度控制回路，航向控制量单元、俯仰控制量单元和滚转控制量单元分别与速度控制回路电性连接。

4.根据权利要求3所述的大气检测无人机的自动飞行控制系统，其特征在于，速度控制回路和姿态控制回路为模糊PID控制结构。

5.根据权利要求1所述的大气检测无人机的自动飞行控制系统，其特征在于，PID控制结构包括两个部分，第一部分为PID参数的模糊推理自调整，第二部分为PID控制器本体。

6.根据权利要求1-5任一所述的大气检测无人机的自动飞行控制系统，其特征在于，姿态控制模块(2)和电机控制分配模块(4)之间通过垂向制量单元电性连接。

7.一种基于权利要求1-6任一所述的大气检测无人机的自动飞行控制系统的方法，其特征在于，步骤如下：

S1、确定各电机控制分配；

S2、确定模糊PID的模糊推理规则，模糊PID控制结构包括PID参数的模糊推理自调整和PID控制器本体，参数的模糊推理自调整基本原理为根据控制误差e和误差的变化率ec按照模糊逻辑进行调整；

S3、确定姿态、速度环的模糊PID控制。