CN107728631B - 基于质量测量的植保无人机控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于质量测量的植保无人机控制系统及方法，其中的方法用于对正在进行农药喷洒作用的植保无人机的飞行进行控制，包括：实时测量植保无人机的农药消耗量；将植保无人机的初始质量减去农药消耗量得到植保无人机的实时总质量；根据植保无人机的实时总质量计算植保无人机实时的水平姿态的第一重力距补偿量；根据植保无人机的实时姿态信息和第一重力距补偿量计算植保无人机在不同飞行姿态下的第二重力距补偿量；根据第二重力距补偿量调整植保无人机的电机的转速。其提升了植保无人机的控制精度和增加了植保无人机飞行的平稳性和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及无人机术领域，特别是涉及基于质量测量的植保无人机控制系统及方法。
背景技术
多旋翼无人机的控制方法一般都是根据位置、姿态需求按照一定的控制算法分解得到总的拉力及体坐标系下的三个扭矩指令，然后根据多旋翼特定的构型分布对应的分配矩阵分解得到每个电机的转速平方指令，进而得到每个电机的转速指令。最后通过电机调速器控制电机的转速。
然而，多旋翼植保无人机比较特殊，其作业飞行过程中所运载的药液不断减少会导致飞机重量(即质量)不断减小。此外，对于重量分布不是中心对称的植保无人机，其重量不断变化还会导致其重心位置不断改变，为了保证飞机的平稳飞行，其飞控系统的控制分配矩阵需要相应地进行动态改变。这是由于控制分配矩阵一般是建立在飞机的几何中心，当几何中心与重心重合时，重力矩为零，因此重力变化对于控制分配的影响不存在。当重心不在几何中心，且重心位置发生动态改变时，原来不考虑重力矩的力矩方程不再平衡，必须增加重力矩相关项才能够保证方程动态平衡。
因此，对于多旋翼植保无人机，需要对其质量与重力附加力矩实时估计，才能够得到精确的动力学控制模型。为了减少农药用量、降低农药残留、减小生态环境污染，精准农业航空理念和超低剂量喷洒等技术的推广应用对植保无人机的精准控制要求越来越高。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的一个目的是要提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于质量测量的植保无人机控制系统及方法。
本发明一个进一步的目的是提升植保无人机的控制精度和增加植保无人机飞行的平稳性和安全性。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种基于质量测量的植保无人机控制方法，用于对正在进行农药喷洒作用的植保无人机的飞行进行控制，包括：
实时测量植保无人机的农药消耗量；
将植保无人机的初始质量减去农药消耗量得到植保无人机的实时总质量；
根据植保无人机的实时总质量计算植保无人机实时的水平姿态的第一重力矩 补偿量；
根据植保无人机的实时姿态信息和第一重力矩补偿量计算植保无人机在不同飞行姿态下的第二重力矩补偿量；
根据第二重力矩补偿量调整植保无人机的电机的转速。
可选地，根据植保无人机的实时总质量计算植保无人机实时的水平姿态的第一重力矩补偿量的步骤包括：
获取第一重力矩补偿量的拟合计算公式，拟合计算公式表示出植保无人机的实时总质量与第一重力矩补偿量的对应关系；
将植保无人机的实时总质量输入计算拟合公式进行计算，得到第一重力矩 补偿量。
可选地，拟合计算公式为：
ΔM1x(M)＝KxM+Bx；
ΔM1y(M)＝KyM+By；
其中，ΔM1x(M)为水平方向X轴对应的第一重力矩补偿量，ΔM1y(M) 为水平方向Y轴对应的第一重力矩补偿量，M为植保无人机的实时总质量， Kx、Bx均为预设常数。
可选地，植保无人机的实时姿态信息包括植保无人机的滚转角和俯仰角；
根据植保无人机的实时姿态信息和第一重力矩补偿量计算植保无人机在不同飞行姿态下的第二重力矩补偿量的步骤包括：
获取计算植保无人机在不同飞行姿态下的第二重力矩补偿量的计算公式；
将滚转角和俯仰角输入计算公式得到第二重力矩补偿量；
计算公式为：ΔM2x＝ΔM1xcosΦ，
其中，ΔM2x为水平方向X轴对应的第二重力矩补偿量，ΔM2y为水平方向 Y轴对应的第二重力矩补偿量，ΔM1x为水平方向X轴对应的第一重力矩补偿量，ΔM1y为水平方向Y轴对应的第一重力矩补偿量，Φ为滚转角，
为俯仰角。
可选地，根据第二重力矩补偿量调整植保无人机的电机的转速的步骤包括：
根据第二重力矩补偿量调整植保无人机的控制分配器的输入，以完成控制分配的补偿；
根据控制分配器的输入和控制分配矩阵计算植保无人机的所有电机的转速指令；
根据电机的转速指令控制电机的转速。
根据本发明另一个方面，还提供了一种基于质量测量的植保无人机控制系统，包括：
流量计，配置为实时测量植保无人机的农药消耗量；
质量计算单元，配置为将植保无人机的初始质量减去农药消耗量得到植保无人机的实时总质量；
第一计算单元，配置为根据植保无人机的实时总质量计算植保无人机实时的水平姿态的第一重力矩补偿量；
第二计算单元，配置为根据植保无人机的实时姿态信息和第一重力矩补偿量计算植保无人机在不同飞行姿态下的第二重力矩补偿量；
控制单元，配置为根据第二重力矩补偿量调整植保无人机的电机的转速。
可选地，第一计算单元还配置为：
获取第一重力矩补偿量的拟合计算公式，拟合计算公式表示出植保无人机的实时总质量与第一重力矩补偿量的对应关系；
将植保无人机的实时总质量输入计算拟合公式进行计算，得到第一重力矩补偿量。
可选地，拟合计算公式为：
ΔM1x(M)＝KxM+Bx；
ΔM1y(M)＝KyM+By；
其中，ΔM1x(M)为水平方向X轴对应的第一重力矩补偿量，ΔM1y(M) 为水平方向Y轴对应的第一重力矩补偿量，M为植保无人机的实时总质量， Kx、Bx均为预设常数。
可选地，控制系统还包括：
陀螺仪，配置为测量植保无人机的滚转角和俯仰角；
第二计算单元还配置为：
获取计算植保无人机在不同飞行姿态下的第二重力矩补偿量的计算公式，将滚转角和俯仰角输入计算公式得到第二重力矩补偿量；
计算公式为：ΔM2x＝ΔM1xcosΦ，
其中，ΔM2x为水平方向X轴对应的第二重力矩补偿量，ΔM2y为水平方向 Y轴对应的第二重力矩补偿量，ΔM1x为水平方向X轴对应的第一重力矩补偿量，ΔM1y为水平方向Y轴对应的第一重力矩补偿量，Φ为滚转角，
为俯仰角。
可选地，控制单元包括：
第三计算单元，配置为根据第二重力矩补偿量调整植保无人机的控制分配器的输入，以完成控制分配的补偿；根据控制分配器的输入和控制分配矩阵计算植保无人机的所有电机的转速指令；
电调，配置为根据电机的转速指令控制电机的转速。
本发明的基于质量测量的植保无人机控制方法，利用额定的初始质量减去实时测量的农药消耗量得到植保无人机的实时总质量，利用植保无人机的实时总质量得到第一重力矩补偿量，并根据第一重力矩补偿量和植保无人机的飞行姿态得到不同飞行姿态下的第二重力矩补偿量，再根据第二重力矩补偿量调整植保无人机的电机的转速，从而解决了变质量的植保无人机的平稳飞行控制问题，提升了植保无人机在农药喷洒作用过程中的飞行的平稳性和安全性。
进一步地，本发明的基于质量测量的植保无人机控制方法中，根据植保无人机的实时总质量的变化对植保无人机的飞行进行控制，可明显改善植保无人机起飞或降落过程的平稳性，增加飞行安全性；并可减小飞行过程中刹车期间的振荡摆幅，减少能源消耗，增加飞行时间以及提高植保无人机的抗风能力。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的植保无人机的示意性结构图；
图2是根据本发明一个实施例的基于质量测量的植保无人机控制系统的电器部件的示意图；
图3是根据本发明一个实施例的基于质量测量的植保无人机控制方法的流程图；以及
图4是植保无人机的经典控制系统框图。
具体实施方式
本实施例首先提供了一种基于质量测量的植保无人机控制系统，图1是根据本发明一个实施例的基于质量测量的植保无人机控制系统的电器部件的示意图。
由于植保无人机比较特殊在进行农药喷洒的作业飞行过程中所运载的药液不断减少会导致飞机重量(即质量)不断减小，植保无人机的飞行稳定性会受到植保无人机质量变化的影响。为此，本实施例提供了一种基于质量测量的植保无人机控制系统，其目的在于引入植保无人机实时变化的质量解决植保无人机因质量变化而导致的飞行稳定性降低的问题。
如图1所示，本实施例的植保无人机可为多旋翼植保无人机。植保无人机一般性包括机架1、动力电池2、飞控系统3、动力系统4、药箱5以及喷洒组件6。动力系统4包括电调4-1、电机4-2、旋翼4-3，其中旋翼4-3安装在电机 4-2上，电机4-2安装在机架1上。喷洒组件6包括水泵6-1、流量计6-2和喷头6-3。动力电池2、飞控系统3、动力系统4、药箱5以及喷洒组件6都安装在机架1上。
基于质量测量的植保无人机控制系统一般性地包括流量计6-2。流量计6-2 配置为实时测量植保无人机的农药消耗量。流量计6-2可在不增加额外传感器的情况下同时作为喷洒量传感器，以实现变量喷洒和智能喷洒的作业效果。
图2是根据本发明一个实施例的基于质量测量的植保无人机控制系统的电器部件的示意图。如图2所示，特别地，基于质量测量的植保无人机控制系统还包括质量计算单元120、第一计算单元130、第二计算单元150和控制单元 170。
质量计算单元120配置为将植保无人机的初始质量减去流量计6-2测得的农药消耗量得到植保无人机的实时总质量。第一计算单元130配置为根据植保无人机的实时总质量计算植保无人机实时的水平姿态的第一重力矩补偿量。第二计算单元150配置为根据植保无人机的实时姿态信息和第一重力矩补偿量计算植保无人机在不同飞行姿态下的第二重力矩补偿量。控制单元170配置为根据第二重力矩补偿量调整植保无人机的电机4-2的转速。
植保无人机的质量减少的过程与施药量密切相关，无人机的总质量始终等于初始总质量减去施药量。相应的无人机的实时重力附加力矩也与无人机的总质量始终密切相关，成线性关系。
第一计算单元130还配置为获取第一重力矩补偿量的拟合计算公式，拟合计算公式表示出植保无人机的实时总质量与第一重力矩补偿量的对应关系；将植保无人机的实时总质量输入计算拟合公式进行计算，得到第一重力矩补偿量。
拟合计算公式的确定具体为：首先测得植保无人机处于悬停状态时的不同质量情况下的第一重力矩补偿量，记录下流量计6-2测得的农药消耗量，将植保无人机的初始质量减去农药消耗量得到植保无人机的实时总质量，进而拟合出第一重力矩补偿量与植保无人机的实时总质量的线性方程。
上述拟合计算公式为ΔM1x(M)＝KxM+Bx，ΔM1y(M)＝KyM+By。其中，ΔM1x(M)为水平方向X轴对应的第一重力矩补偿量，ΔM1y(M)为水平方向Y轴对应的第一重力矩补偿量，M为植保无人机的实时总质量，Kx、Bx均为预设常数，也即为拟合后得到的常数。
控制系统还包括姿态信息测量装置140。姿态信息测量装置140配置为测量植保无人机的实时姿态，也即测量植保无人机实时的滚转角和俯仰角。第二计算单元150还配置为获取计算植保无人机在不同飞行姿态下的第二重力矩补偿量的计算公式，将滚转角和俯仰角输入计算公式得到第二重力矩补偿量。
计算植保无人机在不同飞行姿态下的第二重力矩补偿量的计算公式为：ΔM2x＝ΔM1xcosΦ，
其中，ΔM2x为水平方向X轴对应的第二重力矩补偿量，ΔM2y为水平方向Y轴对应的第二重力矩补偿量，ΔM1x为水平方向X轴对应的第一重力矩补偿量，ΔM1y为水平方向Y轴对应的第一重力矩补偿量，Φ为滚转角，
为俯仰角。
控制单元170包括第三计算单元171和电调4-1。第三计算单元171配置为根据第二重力矩补偿量调整植保无人机的控制分配器的输入，以完成控制分配的补偿，并根据控制分配器的输入和控制分配矩阵计算植保无人机的所有电机4-2的转速指令。
控制分配器的输入根据植保无人机的位置控制(包括位置环与速度环)、姿态控制(包括姿态角控制环路与角速度控制环路)、控制分配、电机4-2控制的方法确定，本实施例中的位置控制、姿态控制、控制分配、电机4-2控制采用传统的控制方法，确定控制分配器的输入。
控制分配矩阵根据植保无人机的特定的构型分布确定。根据植保无人机特定的构型分布对应的分配矩阵分解得到每个电机4-2的转速平方指令，进而得到每个电机4-2的转速指令，最后通过电调4-1，也即电机4-2调速器控制电机 4-2的转速，实施对植保无人机飞行的控制。
图3是根据本发明一个实施例的基于质量测量的植保无人机控制方法的流程图。如图3所示，基于上述基于质量测量的植保无人机控制系统，本实施例还提供了一种基于质量测量的植保无人机控制方法，其目的在于引入植保无人机实时变化的质量解决植保无人机因质量变化而导致的飞行稳定性降低的问题。基于质量测量的植保无人机控制方法包括：
步骤S302，实时测量植保无人机的农药消耗量。
步骤S304，将植保无人机的初始质量减去农药消耗量得到植保无人机的实时总质量。
步骤S306，根据植保无人机的实时总质量计算植保无人机实时的水平姿态的第一重力矩补偿量。
步骤S308，根据植保无人机的实时姿态信息和第一重力矩补偿量计算植保无人机在不同飞行姿态下的第二重力矩补偿量。
步骤S310，根据第二重力矩补偿量调整植保无人机的电机4-2的转速。
根据植保无人机的实时总质量计算植保无人机实时的水平姿态的第一重力矩 补偿量的步骤包括：
获取第一重力矩补偿量的拟合计算公式，拟合计算公式表示出植保无人机的实时总质量与第一重力矩补偿量的对应关系；
将植保无人机的实时总质量输入计算拟合公式进行计算，得到第一重力矩补偿量。
拟合计算公式的确定具体为：首先测得植保无人机处于悬停状态时的不同质量情况下的第一重力矩补偿量，记录下流量计6-2测得的农药消耗量，将植保无人机的初始质量减去农药消耗量得到植保无人机的实时总质量，进而拟合出第一重力矩补偿量与植保无人机的实时总质量的线性方程。
上述拟合计算公式为ΔM1x(M)＝KxM+Bx，ΔM1y(M)＝KyM+By。其中，ΔM1x(M)为水平方向X轴对应的第一重力矩补偿量，ΔM1y(M)为水平方向Y轴对应的第一重力矩补偿量，M为植保无人机的实时总质量，Kx、Bx均为预设常数，也即为拟合后得到的系数。
植保无人机的实时姿态信息包括植保无人机的滚转角和俯仰角。根据植保无人机的实时姿态信息和第一重力矩补偿量计算植保无人机在不同飞行姿态下的第二重力矩补偿量的步骤包括：获取计算植保无人机在不同飞行姿态下的第二重力矩补偿量的计算公式，将滚转角和俯仰角输入计算公式得到第二重力矩补偿量。计算植保无人机在不同飞行姿态下的第二重力矩补偿量的计算公式计算公式为：ΔM2x＝ΔM1xcosΦ，
其中，ΔM2x为水平方向X轴对应的第二重力矩补偿量，ΔM2y为水平方向Y轴对应的第二重力矩补偿量，ΔM1x为水平方向X轴对应的第一重力矩补偿量，ΔM1y为水平方向Y轴对应的第一重力矩补偿量，Φ为滚转角，
为俯仰角。
根据第二重力矩补偿量调整植保无人机的电机4-2的转速的步骤包括：
根据第二重力矩补偿量调整植保无人机的控制分配器的输入，以完成控制分配的补偿，并根据控制分配器的输入和控制分配矩阵计算植保无人机的所有电机4-2的转速指令，再根据电机4-2的转速指令控制电机4-2的转速。
图4是植保无人机的经典控制系统框图。如图4所示，采用经典的位置环与速度环方法控制无人机的位置速度。具体地，采用经典的位置控制(包括位置环与速度环)、姿态控制(包括姿态角控制环路与角速度控制环路)、控制分配、电机4-2控制的方法。
采用上述经典控制方法得到控制分配器的输入为(τx，τy，τz，fd)。其中 (τx,τy,τz)为三轴力矩指令，来自姿态控制器的输出，fd为总拉力指令。
以典型的四旋翼为例，假设采用X型构型，则有如下的分配方程：
上述分配方程中，d为各个电机4-2到几何中心的距离，CT为拉力系数，CM为扭矩系数。
分别为1#，2#，3#，4#电机4-2的转速。
如果无人机的重心位于几何中心，悬停且不发生偏航运动时，τx＝τy＝τz＝0，即姿态控制器的输出(τx,τy,τz)都应该为0。但是针对变质量植保无人机系统，无人机的重心不再位于几何中心，则姿态控制器会输出一定的值，(τx,τy)不再为全零，此时的(τx,τy)称之为第一重力力矩补偿量(ΔMx,ΔMy)，且满足ΔMx＝τx,ΔMy＝τy。
植保无人机实时飞行中，再根据植保无人机的实时总质量和根据重力矩补偿量与植保无人机的实时总质量的线性拟合公式，得到：ΔM1x(M)＝KxM+Bx，ΔM1y(M)＝KyM+By。其中，ΔM1x(M)为水平方向X轴对应的第一重力矩补偿量，ΔM1y(M)为水平方向Y轴对应的第一重力矩补偿量，M为植保无人机的实时总质量，Kx、Bx均为拟合后得到的系数。
植保无人机实时飞行中，根据飞控系统的导航模块得到当前的实时姿态(滚转角Φ，俯仰角
)，计算出不同姿态情况下的第二重力力矩补偿量。也即为ΔM2x＝ΔM1xcosΦ，
其中，ΔM2x为水平方向X轴对应的所述第二重力矩补偿量，ΔM2y为水平方向Y轴对应的所述第二重力矩补偿量，ΔM1x为水平方向X轴对应的所述第一重力矩补偿量，ΔM1y为水平方向Y轴对应的所述第一重力矩补偿量，Φ为所述滚转角，
为所述俯仰角。
然后再根据计算出的不同姿态情况下的第二重力力矩补偿量改变控制分配方程的输入。不进行重力力矩补偿的情况下，控制分配的输入是(τx,τy,τz,fd)，改变控制分配后的输入是
改变控制分配的输入后，经过控制分配矩阵得到每个电机4-2的转速指令。即：
每个电调4-1根据上述每个电机4-2的转速指令控制电机4-2的转速，实施对植保无人机飞行的控制。
本实施例的基于质量测量的植保无人机控制方法，利用额定的初始质量减去实时测量的农药消耗量得到植保无人机的实时总质量，利用植保无人机的实时总质量得到第一重力矩补偿量，并根据第一重力矩补偿量和植保无人机的飞行姿态得到不同飞行姿态下的第二重力矩补偿量，再根据第二重力矩补偿量调整植保无人机的电机4-2的转速，从而解决了变质量的植保无人机的平稳飞行控制问题，提升了植保无人机在农药喷洒作用过程中的飞行的平稳性和安全性。
进一步地，本实施例的基于质量测量的植保无人机控制方法中，根据植保无人机的实时总质量的变化对植保无人机的飞行进行控制，可明显改善植保无人机起飞或降落过程的平稳性，增加飞行安全性；并可减小飞行过程中刹车期间的振荡摆幅，减少能源消耗，增加飞行时间以及提高植保无人机的抗风能力。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (8)
1.一种基于质量测量的植保无人机控制方法，用于对正在进行农药喷洒作用的植保无人机的飞行进行控制，其特征在于，包括：
实时测量所述植保无人机的农药消耗量；
将所述植保无人机的初始质量减去所述农药消耗量得到所述植保无人机的实时总质量；
根据所述植保无人机的实时总质量计算所述植保无人机实时的水平姿态的第一重力矩 补偿量；
根据所述植保无人机的实时姿态信息和所述第一重力矩 补偿量计算所述植保无人机在不同飞行姿态下的第二重力矩 补偿量；
根据所述第二重力矩 补偿量调整所述植保无人机的电机的转速；
所述植保无人机的实时姿态信息包括所述植保无人机的滚转角和俯仰角；
根据所述植保无人机的实时姿态信息和所述第一重力矩 补偿量计算所述植保无人机在不同飞行姿态下的第二重力矩 补偿量的步骤包括：
获取计算所述植保无人机在不同飞行姿态下的第二重力矩 补偿量的计算公式；
将所述滚转角和俯仰角输入所述计算公式得到所述第二重力矩 补偿量；
所述计算公式为：ΔM2x＝ΔM1xcosΦ，
其中，ΔM2x为水平方向X轴对应的所述第二重力矩 补偿量，ΔM2y为水平方向Y轴对应的所述第二重力矩 补偿量，ΔM1x为水平方向X轴对应的所述第一重力矩补偿量，ΔM1y为水平方向Y轴对应的所述第一重力矩补偿量，Φ为所述滚转角，
为所述俯仰角。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述植保无人机的实时总质量计算所述植保无人机实时的水平姿态的第一重力矩 补偿量的步骤包括：
获取所述第一重力矩 补偿量的拟合计算公式，所述拟合计算公式表示出所述植保无人机的实时总质量与所述第一重力矩 补偿量的对应关系；
将所述植保无人机的实时总质量输入所述计算拟合公式进行计算，得到所述第一重力矩 补偿量。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，
所述拟合计算公式为：
ΔM1x(M)＝KxM+Bx；
ΔM1y(M)＝KyM+By；
其中，ΔM1x(M)为水平方向X轴对应的所述第一重力矩补偿量，ΔM1y(M)为水平方向Y轴对应的所述第一重力矩补偿量，M为所述植保无人机的实时总质量，Kx、Bx均为预设常数；Ky、By均为预设常数。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述第二重力矩 补偿量调整所述植保无人机的电机的转速的步骤包括：
根据所述第二重力矩 补偿量调整所述植保无人机的控制分配器的输入，以完成控制分配的补偿；
根据所述控制分配器的输入和控制分配矩阵计算所述植保无人机的所有电机的转速指令；
根据所述电机的转速指令控制所述电机的转速。
5.一种基于质量测量的植保无人机控制系统，其特征在于，包括：
流量计，配置为实时测量植保无人机的农药消耗量；
质量计算单元，配置为将所述植保无人机的初始质量减去所述农药消耗量得到所述植保无人机的实时总质量；
第一计算单元，配置为根据所述植保无人机的实时总质量计算所述植保无人机实时的水平姿态的第一重力矩 补偿量；
第二计算单元，配置为根据所述植保无人机的实时姿态信息和所述第一重力矩 补偿量计算所述植保无人机在不同飞行姿态下的第二重力矩 补偿量；
控制单元，配置为根据所述第二重力矩 补偿量调整所述植保无人机的电机的转速；
还包括：
陀螺仪，配置为测量所述植保无人机的滚转角和俯仰角；
所述第二计算单元还配置为：
获取计算所述植保无人机在不同飞行姿态下的第二重力矩 补偿量的计算公式，将所述滚转角和俯仰角输入所述计算公式得到所述第二重力矩 补偿量；
所述计算公式为：ΔM2x＝ΔM1xcosΦ，
其中，ΔM2x为水平方向X轴对应的所述第二重力矩 补偿量，ΔM2y为水平方向Y轴对应的所述第二重力矩 补偿量，ΔM1x为水平方向X轴对应的所述第一重力矩补偿量，ΔM1y为水平方向Y轴对应的所述第一重力矩补偿量，Φ为所述滚转角，
为所述俯仰角。
6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，
所述第一计算单元还配置为：
获取所述第一重力矩 补偿量的拟合计算公式，所述拟合计算公式表示出所述植保无人机的实时总质量与所述第一重力矩 补偿量的对应关系；
将所述植保无人机的实时总质量输入所述计算拟合公式进行计算，得到所述第一重力矩 补偿量。
7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，
所述拟合计算公式为：
ΔM1x(M)＝KxM+Bx；
ΔM1y(M)＝KyM+By；
其中，ΔM1x(M)为水平方向X轴对应的所述第一重力矩补偿量，ΔM1y(M)为水平方向Y轴对应的所述第一重力矩补偿量，M为所述植保无人机的实时总质量，Kx、Bx均为预设常数；Ky、By均为预设常数。
8.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述控制单元包括：
第三计算单元，配置为根据所述第二重力矩 补偿量调整所述植保无人机的控制分配器的输入，以完成控制分配的补偿；根据所述控制分配器的输入和控制分配矩阵计算所述植保无人机的所有电机的转速指令；
电调，配置为根据所述电机的转速指令控制所述电机的转速。
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