本技術涉及無人機，尤其涉及一種無人機的振動控制方法、裝置、存儲介質(zhì)及設備。

背景技術：

1、無人機是一種無人駕駛的航空器。隨著無人機技術的快速發(fā)展，其在農(nóng)業(yè)、物流運輸、環(huán)境監(jiān)測等各個領域得到了廣泛應用。然而，由于無人機重量輕且飛行環(huán)境氣動較大，容易造成無人機的振動并產(chǎn)生噪聲，影響了無人機的飛行和隱身性能。因此，能否實現(xiàn)對無人機振動的有效控制，以提高其飛行和隱身性能具有重要意義。

2、目前，在利用傳統(tǒng)的被動懸架系統(tǒng)進行無人機的振動控制時，雖然其可以在無人機遇到氣流變化或機動飛行時提供一定的緩沖，但卻難以有效抑制無人機的振動。而利用主動懸架系統(tǒng)進行無人機的振動控制時，雖然其可以提供較高的適應性和控制精度，來減少無人機的振動，一定程度上提高了無人機飛行的穩(wěn)定性和操控性，但仍存在功耗較高、成本較高等缺點。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術實施例的主要目的在于提供一種無人機的振動控制方法、裝置、存儲介質(zhì)及設備，采用模糊控制器處理無人機振動信號的復雜性和不確定性，并結(jié)合pid控制器實現(xiàn)對磁流變阻尼器阻尼力的精確控制，以通過調(diào)整其阻尼力來減小無人機的振動，進而提高無人機飛行的穩(wěn)定性和安全性。

2、本技術實施例提供了一種無人機的振動控制方法，包括：

3、通過目標無人機上預先設置的傳感器，獲取所述目標無人機產(chǎn)生的振動信號；

4、對所述振動信號進行分析處理，提取出振動特征數(shù)據(jù)，并將所述振動特征數(shù)據(jù)輸入模糊控制器進行處理，得到模糊控制信號；

5、將所述模糊控制信號輸入比例積分微分pid控制器，通過比例、積分和微分三種方式處理所述模糊控制信號，生成pid控制信號；

6、根據(jù)所述pid控制信號，調(diào)整所述目標無人機上預先設置的磁流變阻尼器的阻尼力，以控制減小所述目標無人機的振動。

7、一種可能的實現(xiàn)方式中，所述振動信號為模擬信號；所述對所述振動信號進行分析處理，提取出振動特征數(shù)據(jù)，包括：

8、對所述振動信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到所述振動信號對應的振動數(shù)字信號；

9、對所述振動數(shù)字信號進行濾波處理，得到所述濾波后的振動信號；

10、對所述濾波后的振動信號進行歸一化處理，得到所述歸一化后的振動信號；

11、對所述歸一化后的振動信號進行頻譜分析處理，提取出所述振動信號對應的振動特征數(shù)據(jù)。

12、一種可能的實現(xiàn)方式中，所述對所述振動數(shù)字信號進行濾波處理，得到所述濾波后的振動信號，包括：

13、利用低通濾波器和/或帶通濾波器，對所述振動數(shù)字信號進行濾波處理，得到所述濾波后的振動信號。

14、一種可能的實現(xiàn)方式中，所述對所述歸一化后的振動信號進行頻譜分析處理，提取出所述振動信號對應的振動特征數(shù)據(jù)，包括：

15、對所述歸一化后的振動信號進行傅里葉變換和/或小波變換處理，提取出所述振動信號對應的振動特征數(shù)據(jù)。

16、一種可能的實現(xiàn)方式中，所述對所述歸一化后的振動信號進行頻譜分析處理，提取出所述振動信號對應的振動特征數(shù)據(jù)之后，所述方法還包括：

17、對所述振動特征數(shù)據(jù)進行信號分解，得到所述振動特征數(shù)據(jù)對應的頻率成分和振動特征值；

18、所述將所述振動特征數(shù)據(jù)輸入模糊控制器進行處理，得到模糊控制信號，包括：

19、將所述振動特征數(shù)據(jù)對應的頻率成分和振動特征值輸入模糊控制器進行模糊化處理，得到模糊語言變量；

20、根據(jù)預先構(gòu)建的模糊規(guī)則，對所述模糊語言變量進行模糊邏輯運算處理，生成模糊控制的輸出值；

21、將所述模糊控制的輸出值進行去模糊化處理，得到模糊控制信號。

22、一種可能的實現(xiàn)方式中，所述將所述模糊控制信號輸入比例積分微分pid控制器，通過比例、積分和微分三種方式處理所述模糊控制信號，生成pid控制信號，包括：

23、對所述模糊控制信號進行歸一化和濾波處理，得到處理后的模糊控制信號；

24、將處理后的模糊控制信號輸入pid控制器，通過比例、積分和微分三種方式對輸入信號的線性部分進行處理，生成pid控制信號。

25、一種可能的實現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述pid控制信號，調(diào)整所述目標無人機上預先設置的磁流變阻尼器的阻尼力，包括：

26、將所述pid控制信號轉(zhuǎn)換為所述目標無人機上預先設置的磁流變阻尼器所需的控制信號；

27、根據(jù)所述控制信號調(diào)整輸入所述磁流變阻尼器的電流或液壓壓力，改變所述磁流變阻尼器內(nèi)流體的磁流變特性，以調(diào)整所述磁流變阻尼器產(chǎn)生的阻尼力。

28、一種可能的實現(xiàn)方式中，所述將所述pid控制信號轉(zhuǎn)換為所述目標無人機上預先設置的磁流變阻尼器所需的控制信號，包括：

29、利用預先構(gòu)建的磁流變阻尼器的阻尼力與輸入電流之間的數(shù)學模型，將所述pid控制信號轉(zhuǎn)換為輸入所述目標無人機上預先設置的磁流變阻尼器的目標輸入電流；

30、根據(jù)所述目標輸入電流，利用電流控制電路，調(diào)整所述磁流變阻尼器的輸入電流，作為所述磁流變阻尼器所需的控制信號。

31、一種可能的實現(xiàn)方式中，所述目標無人機上預先設置的傳感器的安裝位置包括旋翼根部位置、發(fā)動機附近位置和機身中心位置中的至少一項。

32、本技術實施例還提供了一種無人機的振動控制裝置，包括：

33、獲取單元，用于通過目標無人機上預先設置的傳感器，獲取所述目標無人機產(chǎn)生的振動信號；

34、提取單元，用于對所述振動信號進行分析處理，提取出振動特征數(shù)據(jù)，并將所述振動特征數(shù)據(jù)輸入模糊控制器進行處理，得到模糊控制信號；

35、生成單元，用于將所述模糊控制信號輸入比例積分微分pid控制器，通過比例、積分和微分三種方式處理所述模糊控制信號，生成pid控制信號；

36、控制單元，用于根據(jù)所述pid控制信號，調(diào)整所述目標無人機上預先設置的磁流變阻尼器的阻尼力，以控制減小所述目標無人機的振動。

37、一種可能的實現(xiàn)方式中，所述振動信號為模擬信號；所述提取單元包括：

38、第一轉(zhuǎn)換子單元，用于對所述振動信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到所述振動信號對應的振動數(shù)字信號；

39、濾波子單元，用于對所述振動數(shù)字信號進行濾波處理，得到所述濾波后的振動信號；

40、歸一化子單元，用于對所述濾波后的振動信號進行歸一化處理，得到所述歸一化后的振動信號；

41、頻譜分析子單元，用于對所述歸一化后的振動信號進行頻譜分析處理，提取出所述振動信號對應的振動特征數(shù)據(jù)。

42、一種可能的實現(xiàn)方式中，所述濾波子單元具體用于：

43、利用低通濾波器和/或帶通濾波器，對所述振動數(shù)字信號進行濾波處理，得到所述濾波后的振動信號。

44、一種可能的實現(xiàn)方式中，所述頻譜分析子單元具體用于：

45、對所述歸一化后的振動信號進行傅里葉變換和/或小波變換處理，提取出所述振動信號對應的振動特征數(shù)據(jù)。

46、一種可能的實現(xiàn)方式中，所述提取單元還包括：

47、信號分解子單元，用于對所述振動特征數(shù)據(jù)進行信號分解，得到所述振動特征數(shù)據(jù)對應的頻率成分和振動特征值；

48、所述提取單元還包括：

49、模糊化子單元，用于將所述振動特征數(shù)據(jù)對應的頻率成分和振動特征值輸入模糊控制器進行模糊化處理，得到模糊語言變量；

50、第一生成子單元，用于根據(jù)預先構(gòu)建的模糊規(guī)則，對所述模糊語言變量進行模糊邏輯運算處理，生成模糊控制的輸出值；

51、去模糊化子單元，用于將所述模糊控制的輸出值進行去模糊化處理，得到模糊控制信號。

52、一種可能的實現(xiàn)方式中，所述生成單元包括：

53、處理子單元，用于對所述模糊控制信號進行歸一化和濾波處理，得到處理后的模糊控制信號；

54、第二生成子單元，用于將處理后的模糊控制信號輸入pid控制器，通過比例、積分和微分三種方式對輸入信號的線性部分進行處理，生成pid控制信號。

55、一種可能的實現(xiàn)方式中，所述控制單元包括：

56、第二轉(zhuǎn)換子單元，用于將所述pid控制信號轉(zhuǎn)換為所述目標無人機上預先設置的磁流變阻尼器所需的控制信號；

57、調(diào)整子單元，用于根據(jù)所述控制信號調(diào)整輸入所述磁流變阻尼器的電流或液壓壓力，改變所述磁流變阻尼器內(nèi)流體的磁流變特性，以調(diào)整所述磁流變阻尼器產(chǎn)生的阻尼力。

58、一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第二轉(zhuǎn)換子單元具體用于：

59、利用預先構(gòu)建的磁流變阻尼器的阻尼力與輸入電流之間的數(shù)學模型，將所述pid控制信號轉(zhuǎn)換為輸入所述目標無人機上預先設置的磁流變阻尼器的目標輸入電流；

60、根據(jù)所述目標輸入電流，利用電流控制電路，調(diào)整所述磁流變阻尼器的輸入電流，作為所述磁流變阻尼器所需的控制信號。

61、一種可能的實現(xiàn)方式中，所述目標無人機上預先設置的傳感器的安裝位置包括旋翼根部位置、發(fā)動機附近位置和機身中心位置中的至少一項。

62、本技術實施例還提供了一種無人機的振動控制設備，包括：處理器、存儲器、系統(tǒng)總線；

63、所述處理器以及所述存儲器通過所述系統(tǒng)總線相連；

64、所述存儲器用于存儲一個或多個程序，所述一個或多個程序包括指令，所述指令當被所述處理器執(zhí)行時使所述處理器執(zhí)行上述無人機的振動控制方法中的任意一種實現(xiàn)方式。

65、本技術實施例還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)中存儲有指令，當所述指令在終端設備上運行時，使得所述終端設備執(zhí)行上述無人機的振動控制方法中的任意一種實現(xiàn)方式。

66、本技術實施例還提供了一種計算機程序產(chǎn)品，所述計算機程序產(chǎn)品在終端設備上運行時，使得所述終端設備執(zhí)行上述無人機的振動控制方法中的任意一種實現(xiàn)方式。

67、本技術實施例提供的一種無人機的振動控制方法、裝置、存儲介質(zhì)及設備，首先通過目標無人機上預先設置的傳感器，獲取目標無人機產(chǎn)生的振動信號；然后對振動信號進行分析處理，提取出振動特征數(shù)據(jù)，并將振動特征數(shù)據(jù)輸入模糊控制器進行處理，得到模糊控制信號，接著將模糊控制信號輸入pid控制器，通過比例、積分和微分三種方式處理模糊控制信號，生成pid控制信號，進而再根據(jù)pid控制信號，調(diào)整目標無人機上預先設置的磁流變阻尼器的阻尼力，以控制減小目標無人機的振動。

68、可見，由于本技術是采用模糊控制器處理了目標無人機振動信號的復雜性和不確定性，并結(jié)合pid控制器實現(xiàn)了對磁流變阻尼器阻尼力的精確控制，從而可以通過調(diào)整磁流變阻尼器產(chǎn)生的阻尼力來減小目標無人機的振動，進而實現(xiàn)了對目標無人機更精準、更智能、更經(jīng)濟的振動控制，也提高了目標無人機飛行的穩(wěn)定性和安全性。