專利名稱：無人機(jī)控制器參數(shù)調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是用于調(diào)整無人機(jī)控制器參數(shù)的方法，能夠在無人機(jī)的飛行過程中方便、 快捷和安全地調(diào)整控制器參數(shù)。主要應(yīng)用于航空航天、無人機(jī)、機(jī)器人等技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
無人機(jī)的控制器參數(shù)通常是在地面預(yù)先設(shè)定好，然后在飛行中根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行 調(diào)整。然而以往的調(diào)節(jié)方法是在無人機(jī)降落后再連接飛行控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行更改。由于無人 機(jī)控制器參數(shù)的調(diào)整往往需要數(shù)次實(shí)驗(yàn)才能完成，因此該參數(shù)調(diào)整方法需要頻繁起降無人 機(jī)。所以該方法不僅效率非常低，而且頻繁起降會(huì)顯著增大事故發(fā)生概率，甚至造成墜機(jī)等 嚴(yán)重事故。本發(fā)明通過地面站軟件界面，將需要調(diào)整的參數(shù)通過數(shù)據(jù)傳送電臺(tái)發(fā)送給無人 機(jī)飛行控制計(jì)算機(jī)，使得原先對飛行控制計(jì)算機(jī)的有線連接改為無線連接。其優(yōu)點(diǎn)是不需 無人機(jī)頻繁起降、拆機(jī)和硬件改動(dòng)，而在飛行中即可對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，具有方便、快捷和安 全的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于無人機(jī)參數(shù)調(diào)整的方法。本發(fā)明的特征在于，含有地面站，飛行控制計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)傳送電臺(tái)，其中，通過地 面站設(shè)定需要調(diào)整的參數(shù)，地面站將設(shè)定的參數(shù)指令裝幀后，利用數(shù)據(jù)傳送電臺(tái)將參數(shù)幀 發(fā)送給無人機(jī)飛行控制計(jì)算機(jī)；飛行控制計(jì)算機(jī)將參數(shù)指令解幀后，利用得到的參數(shù)更新 控制器的參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)控制器參數(shù)的調(diào)整。其優(yōu)點(diǎn)是不需無人機(jī)頻繁起降、拆機(jī) 和硬件改動(dòng)，而在飛行過程中即可對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，具有方便、快捷和安全的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是無人機(jī)參數(shù)調(diào)整示意圖。圖1中所示的地面站通過數(shù)據(jù)傳送電臺(tái)，將需要 調(diào)整的參數(shù)裝幀發(fā)送給無人機(jī)飛行控制計(jì)算機(jī)。飛行控制計(jì)算機(jī)根據(jù)地面站接收的參數(shù)， 及時(shí)更新控制器的參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)參數(shù)的調(diào)整。
具體實(shí)施例方式無人機(jī)參數(shù)調(diào)整方法的實(shí)施由地面站、飛行控制計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)傳送電臺(tái)組成。通 過地面站操作界面，將需要調(diào)整的參數(shù)指令按照設(shè)定的通訊協(xié)議裝幀后，利用數(shù)據(jù)傳送電 臺(tái)將參數(shù)幀發(fā)送給無人機(jī)飛行控制計(jì)算機(jī)。飛行控制計(jì)算機(jī)收到參數(shù)幀后，按照設(shè)定的通訊協(xié)議解幀，即可得到用于調(diào)整控 制器的飛行參數(shù)。隨之，無人機(jī)的相關(guān)參數(shù)即可得到調(diào)整和更改。以PID控制器為例，其控制算法為Su (0 = Kpe{t) + Ki J[ e{t)dt + KJ(t)其中，e (t)是無人機(jī)期望值與當(dāng)前值的誤差，Kp、Ki和Kd是PID控制算法的比例、積分和微分系數(shù)，Su(t)是根據(jù)PID控制算法得到的控制量。在無人機(jī)的飛行中，如需調(diào)整控制器參數(shù)，則只需在地面站上輸入新的Kp、Ki和Kd 參數(shù)。地面站將新的Kp、Ki和Kd參數(shù)通過數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)裝幀發(fā)送給無人機(jī)飛行控制計(jì)算機(jī)， 后者將參數(shù)指令解幀后得到新的Kp、Ki和Kd，并隨之更新PID控制器，從而在無人機(jī)的飛行 過程中實(shí)現(xiàn)了對其控制器參數(shù)的調(diào)整。為了增強(qiáng)抗干擾能力，還可以在地面站對參數(shù)進(jìn)行加密裝幀，在飛行控制計(jì)算機(jī) 中進(jìn)行加密解幀，從而避免干擾和誤操作的出現(xiàn)。本發(fā)明使得原先對飛行控制計(jì)算機(jī)的有線連接改為無線連接，在無人機(jī)的飛行過 程中即可對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，具有方便、快捷和安全的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
無人機(jī)控制器參數(shù)調(diào)整方法，其特征在于，含有地面站，飛行控制計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)傳送電臺(tái)，其中通過地面站設(shè)定需要調(diào)整的參數(shù)，地面站將設(shè)定的參數(shù)指令裝幀后，利用數(shù)據(jù)傳送電臺(tái)將參數(shù)幀發(fā)送給無人機(jī)飛行控制計(jì)算機(jī)；飛行控制計(jì)算機(jī)將參數(shù)指令解幀后，利用得到的參數(shù)更新控制器的參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)控制器參數(shù)的調(diào)整，其特點(diǎn)是整個(gè)參數(shù)調(diào)整過程在無人機(jī)的飛行過程中完成，可以方便、直接、安全地完成無人機(jī)控制器參數(shù)的調(diào)整，而不需降落、拆機(jī)或其他硬件改動(dòng)。
全文摘要
無人機(jī)控制器參數(shù)調(diào)整方法屬于飛行控制領(lǐng)域，其特征在于，含有地面站，飛行控制計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)傳送電臺(tái)，其中，通過地面站設(shè)定需要調(diào)整的參數(shù)，地面站將設(shè)定的參數(shù)指令裝幀后，利用數(shù)據(jù)傳送電臺(tái)將參數(shù)幀發(fā)送給無人機(jī)飛行控制計(jì)算機(jī)；飛行控制計(jì)算機(jī)將參數(shù)指令解幀后，利用得到的參數(shù)更新控制器的參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)控制器參數(shù)的調(diào)整。本發(fā)明利用地面站、飛行控制計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)傳送電臺(tái)，可以在無人機(jī)的飛行過程中，方便、直接、安全地完成控制器參數(shù)的調(diào)整，而不需降落、拆機(jī)或其他硬件改動(dòng)。
文檔編號G05B19/418GK101950174SQ201010503438
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者朱紀(jì)洪, 王冠林 申請人:清華大學(xué)