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龙图腾网恭喜南京航空航天大学申请的专利一种复合翼无人飞行器多模态自适应切换控制方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114545771B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210087493.1，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种复合翼无人飞行器多模态自适应切换控制方法及系统是由王寅;谭济芸;周旻羽设计研发完成，并于2022-01-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种复合翼无人飞行器多模态自适应切换控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种复合翼无人飞行器多模态自适应切换控制方法及系统。所述方法，包括：基于飞行动力学模型，采用帧反演法构建控制器；控制器用于输出帧虚拟控制力矩；基于控制器，构建控制分配模型；对控制分配模型进行迭代求解，得到执行机构的帧控制输出量；采用偏差控制矩阵对帧控制输出量进行修正，得到修正后的帧控制输出量；在设定飞行模式切换策略下，将上一时刻执行机构输出的控制输出量和当前时刻修正后的帧控制输出量之和作为当前时刻执行机构输出的控制输出量，实现对复合翼无人飞行器在当前时刻的控制。本发明能在提高控制稳定性的同时，降低成本。

本发明授权一种复合翼无人飞行器多模态自适应切换控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种复合翼无人飞行器多模态自适应切换控制方法，其特征在于，包括：获取复合翼无人飞行器的姿态数据；根据所述姿态数据构建飞行动力学模型；基于所述飞行动力学模型，采用帧反演法构建控制器；所述控制器用于输出帧虚拟控制力矩；基于所述控制器，构建控制分配模型；对所述控制分配模型进行迭代求解，得到执行机构的帧控制输出量；采用偏差控制矩阵对所述帧控制输出量进行修正，得到修正后的帧控制输出量；在设定飞行模式切换策略下，将上一时刻执行机构输出的控制输出量和当前时刻修正后的帧控制输出量之和作为当前时刻执行机构输出的控制输出量，实现对所述复合翼无人飞行器在当前时刻的控制；所述飞行动力学模型为： Mc＝Bucuc＝δaδeδrδTω1ω2ω3ω4T；ω∈R3为角速度矢量；J是无人机固有的刚体转动惯量，通地面测试的方法测得；F表示机体坐标系下的气动力Fair、旋翼力Flift、重力Fg、推力Fpush和干扰力Fd的合力；M表示机体坐标系下的气动力距Ma、操纵面产生的控制力矩Mc和干扰力矩Md的合力矩；ω表示角速度向量，p、q和r分别表示滚转、俯仰和偏航角速度；v表示无人飞行器机体坐标系下的速度；ξ＝[φθψ]T，ξ表示姿态角向量，φ、θ和ψ分别表示滚转、俯仰和偏航角；B表示无人飞行器执行机构的控制矩阵；uc为复合翼无人飞行器的执行机构的控制输出量，包括副翼的控制输出量δa、升降舵的控制输出量δe和方向舵的控制输出量δr；δT表示推进器的控制输出量；ω1、ω2、ω3和ω4分别对应表示四个旋翼中每个旋翼单独的转速；m表示复合翼无人机质量；Jxx表示沿x轴转动惯量；Jyy表示沿y轴转动惯量；Jzz表示沿z轴转动惯量；Jxz表示x轴与z轴转动惯量积；Jzx表示沿z轴与x轴转动惯量积；vx表示沿x轴无人机飞行速度；vy表示沿y轴无人机飞行速度；vz表示沿z轴无人机飞行速度；fx表示无人机x轴受力大小；fy表示无人机y轴受力大小；fz表示无人机z轴受力大小；L表示无人机滚转力矩大小；M表示无人机俯仰力矩大小；N表示无人机偏航力矩大小；gξ表示角度矩阵函数；所述控制器为： 其中，ΔMc表示帧虚拟控制力矩；z1表示姿态角与姿态角指令之间的差；z2表示姿态角速度与虚拟控制函数的差；k2表示控制器参数；表示虚拟控制函数的导数；为上一时刻角加速度的测量值；ξ表示姿态角；所述控制分配模型为： 其中，B*表示修正后的控制矩阵；Δu'表示帧控制输出量，ΔMcdes表示目标帧控制力矩；W表示参数矩阵；ε表示调节参数；||WΔMcdes-B*Δu'||p表示目标帧控制力矩与帧虚拟控制力矩之间的误差p范数；||Δu'||p表示帧控制输出量的p范数；所述修正后的帧控制输出量为：Δu＝Δu'+Δuscor；其中，Δu表示修正后的帧控制输出量；Δuscor表示缩放后的修正信号；为修正信号的约束；S表示缩放函数；表示偏差控制矩阵；表示的零空间；表示B*与之间的乘积的转置矩阵。

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