[发明专利]一种针对仿生扑翼飞行机器人的控制方法

权利要求书

1.一种针对仿生扑翼飞行机器人的控制方法，其特征在于，包括：

对所述仿生扑翼飞行机器人进行运动学和动力学分析，建立拉格朗日型模型；

基于所述拉格朗日型模型，设计带有扰动观测器的基于模型的姿态控制器；

基于设计的带有扰动观测器的基于模型的姿态控制器，设计带有扰动观测器的神经网络全状态反馈姿态控制器；

基于所述仿生扑翼飞行机器人的位置控制模型，设计带有扰动观测器的基于模型的位置控制器；

根据设计的带有扰动观测器的基于模型的姿态控制器、神经网络全状态反馈姿态控制器及基于模型的位置控制器，对所述仿生扑翼飞行机器人的姿态和位置进行轨迹跟踪控制；

其中，所述拉格朗日型模型表示为：

其中，D_r(q_r)、表示矩阵，D_r(q_r)＝I_pT，I_p表示转动惯量矩阵，T表示由身体坐标系到惯性坐标系的坐标转换矩阵，表示T对时间t的一阶导数，L(t)表示一个使等式成立的矩阵，q_r是q_r(t)的简写形式，q_r(t)表示系统姿态状态矩阵，是的简写形式，表示q_r(t)对时间t的一阶导数，表示q_r(t)对时间t的二阶导数，τ_r是τ_r(t)的简写形式，τ_r(t)表示仿生扑翼飞行机器人姿态控制输入。

2.根据权利要求1所述的针对仿生扑翼飞行机器人的控制方法，其特征在于，所述带有扰动观测器的基于模型的姿态控制器表示为：

e_r1＝x_r1-x_r1d

e_r2＝x_r2-α_r1

e_r3＝d_r(t)-Φ(e_r2)

其中，τ_r1表示姿态控制器，x_r1＝q_r，x_r1表示姿态状态矩阵q_r(t)，x_r2表示表示q_r(t)对时间t的一阶导数，x_r1d是x_r1d(t)的简写形式，x_r1d(t)＝[θ_1d(t),θ_2d(t),θ_3d(t)]^T，θ_1d(t),θ_2d(t),θ_3d(t)分别是身体坐标系中的三个欧拉角要跟踪的期望角度，K_r2表示控制增益，e_r1、e_r2表示状态偏差，表示系统扰动d_r(t)的估计值，表示虚拟速度跟踪轨迹α_r1对时间t的一阶导数，e_r3为辅助函数，为e_r3的估计值，Φ(e_r2)关于e_r2的函数，为关于时间t的一阶导数，K(e_r2)为Φ(e_r2)关于e_r2的导数，表示D_r(x_r1)的逆矩阵。