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龙图腾网恭喜贵州电网有限责任公司申请的专利一种树障清理作业多旋翼空中机器人自抗扰控制方法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：CN114488795B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-23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：202111659642.9，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种树障清理作业多旋翼空中机器人自抗扰控制方法是由张秋雁;曾华荣;张俊玮;许昌亮;杨忠;廖禄伟;陶坤;王炜;梁家斌;张海永设计研发完成，并于2021-12-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种树障清理作业多旋翼空中机器人自抗扰控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种树障清理作业多旋翼空中机器人自抗扰控制方法，该方法步骤如下：1根据空中机器人进行输电线路作业过程的要求，对新型作业型空中机器人进行结构设计，其中包括在空中机器人机腹增加一套涵道推进器；2根据步骤1中的结构，建立新型作业型空中机器人的数学模型，包括运动学模型和动力学模型；3根据步骤2中所建立模型，设计自抗扰飞行控制律。本发明实现一种无需姿态配合即可实现前后平移运动的非平面作业型多旋翼空中机器人自抗扰位姿控制，可克服传统平面配置多旋翼无人机姿态配合式位置移动的缺点，使得新结构机器人具有良好的稳定性、平动性和抗扰性，最终提升输电线路空中作业的作业效率。

本发明授权一种树障清理作业多旋翼空中机器人自抗扰控制方法在权利要求书中公布了：1.一种树障清理作业多旋翼空中机器人自抗扰控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤1，根据空中机器人进行输电线路作业过程的要求，对新型作业型空中机器人进行结构设计，其中包括在空中机器人机腹增加一套涵道推进器；步骤2，根据步骤1中所设计的结构，建立新型作业型空中机器人的数学模型，该数学模型包括运动学模型和动力学模型；步骤3，根据步骤2中所建立的数学模型，设计自抗扰飞行控制；步骤2中动力学模型是对X模式四旋翼产生的力和力矩与推进器产生的力和力矩进行分析，在此基础上根据牛顿欧拉运动定律，得到机体位置和姿态的动力学模型；X模式四旋翼产生的力和力矩如下：fi＝krfni2,i＝1,2,3,4 式中，fr为四旋翼产生的合力，f1到f4为四旋翼各旋翼产生的推力，krf为旋翼升力系数；ni为四个旋翼的各自转速； 式中，Mr为四旋翼引起的三轴力矩，lr为各旋翼与质心的距离在xb或yb轴的投影长度，krm为各旋翼的反扭矩系数；推进器产生的力和力矩如下：f5＝ktfn52,f6＝ktfn62式中，f5和f6为两个推进器产生的推力，ktf为推进器的推力系数； 式中，Mt为推进器产生的三轴力矩，lty和ltz分别为两个对称分布的推进器质心与机体质心的距离在yb和zb轴上的投影长度，ktm为推进器的反扭矩系数，n6和n5分别表示两推进器的电机转速；空中机器人位置和姿态的动力学模型如下： 式中，m为机体质量，为机体位置，g重力加速度，Ib为3阶对角阵digaIx,Iy,Iz，ω为机体转速在机体轴下的分量p,q,r，对角元素分别代表平台绕3个机体轴的转动惯量，R为世界坐标系OExEyEzE与机体坐标系Obxbybzb的变换矩阵，表达式如下： 式中，C代表cos，S代表sin；空中机器人自抗扰位姿控制律采用内外环策略，外环为位置闭环跟踪控制，内环为姿态闭环跟踪控制；空中机器人自抗扰位姿控制律设计步骤如下：1位置跟踪控制律根据位置实际值x,y,z与位置期望值xd,yd,zd计算控制量代表沿世界坐标系三轴的虚拟作用力；2允许的俯仰角变化幅度默认为0，当空中机器人处于非作业状态时，修改为非0；因此，期望的俯仰角θd为0，期望偏航角ψd由人为设定，设置为0，基于此，根据动力学方程将变换为U5,U1,φd，U5为期望两个水平推进器产生的合力，U1为期望四旋翼系统产生的合力，φd表示期望滚转角；3姿态跟踪控制律根据实际姿态φ,θ,ψ和期望姿态φd,θd,ψd产生控制量U2,U3,U4,分别代表绕机体坐标系下3个坐标轴的虚拟控制扭矩；4为了使水平推力对平台姿态产生的影响尽可能小，令n5和n6相等，并且水平推力引起的力矩Mt在姿态控制律中被当成扰动由扩张状态观测器估计，并在控制律中给予补偿；5将U1,U2,U3,U4依据下式转换为则： 将U5根据下式转换为

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