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基于PID控制的无人机垂直发射方法及系统 

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申请/专利权人:北京昂飞科技有限公司

摘要:本发明提供基于PID控制的无人机垂直发射方法及系统,涉及控制技术领域,包括初始化无人机对应的PID基础参数,并启动环境监测系统,引入自适应机制框架,准备实时调整PID基础参数;实时采集高度误差、风速、温度中至少一种环境信息,应用风速和温度补偿方法,调整PID基础参数;通过优化遗传算法优化PID基础参数,设定种群大小,每个个体代表一组PID目标参数;基于优化结果,计算PID控制器的比例项、积分项和微分项,其中,比例项是考虑风速补偿后的比例系数,积分项持续累加误差并考虑积分饱和处理,微分项引入滤波系数和微分前值,最终考虑温度补偿得到总控制输出;将总控制输出应用于无人机,调整对转电机的输出,进行垂直上升控制。

主权项:1.基于PID控制的无人机垂直发射方法,其特征在于,包括:初始化无人机对应的PID基础参数,并启动环境监测系统,引入自适应机制框架,准备实时调整PID基础参数;实时采集高度误差、风速、温度中至少一种环境信息,应用风速和温度补偿方法,调整PID基础参数,其中,高度误差为目标高度与当前时刻实时高度之差,风速补偿为计算风力分量,温度补偿为根据温度确定电机效率系数;通过优化遗传算法优化PID基础参数,设定种群大小,每个个体代表一组PID目标参数,PID目标参数包括历史PID参数和PID基础参数,随机生成初始种群,适应度函数旨在最小化控制误差、上升时间、超调量和稳态误差,采用概率选择机制选择个体进入下一代,并按照概率选择机制进行单点或多点交叉,迭代执行评估、选择、交叉、变异过程,直到达到预设的迭代次数或满足停止条件,选取适应度最高的个体,其对应的PID目标参数即为优化结果;基于优化结果,计算PID控制器的比例项、积分项和微分项,其中,比例项是考虑风速补偿后的比例系数,积分项持续累加误差并考虑积分饱和处理,微分项引入滤波系数和微分前值,最终考虑温度补偿得到总控制输出;将总控制输出应用于无人机,调整对转电机的输出,进行垂直上升控制。

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权利要求:

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