一种基于动态最优控制的倾转旋翼无人机轨迹优化方法

摘要

本发明公开了一种基于动态最优控制的倾转旋翼无人机轨迹优化方法，包括步骤：建立倾转旋翼无人机的纵向质点运动模型；根据倾转旋翼无人机各执行机构的控制能力，制定飞行约束条件；将倾转旋翼无人机的斜垂起飞最优轨迹问题归结为含有飞行约束条件的非线性动态最优控制问题；并将斜垂起飞整个过程的总时间最少和总耗能最小作为优化指标，给定所述非线性动态最优控制问题的性能指标函数；采用直接配置非线性规划方法将非线性动态最优控制问题转化为非线性规划问题，求解优化后的轨迹变量和执行机构控制变量。本发明能够使倾转旋翼无人机从一簇斜垂起飞的飞行轨迹中寻找一个最优的轨迹，使其从静止状态转换到目标飞行状态时的耗时和耗能达到最优。