公开(公告)号：CN116090224A

公开(公告)日：2023-05-09

申请号：CN202310066122.X

申请日：2023-01-12

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 杨庆凯 ,  殷煜涵 ,  赵欣悦 ,  李若成 ,  刘奇 ,  肖凡 ,  吕京硕 ,  方浩 ,  陈杰

IPC: G06F30/20 ,  H03H17/02 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明属于无人机状态估计技术领域，具体涉及一种基于误差状态卡尔曼滤波的无人系统外力和外力矩在线估计方法。本发明提供的外力估计方法可以实时在线运行，运行频率和惯性测量单元一致，可以高达数百赫兹。本发明提供了一种基于误差状态卡尔曼滤波的四旋翼无人机外力和外力矩在线估计方法，能够在不依赖动作捕捉系统、RTK或者GPS等外部设备提供位置信息的前提下，只需要使用四旋翼无人机上的惯性测量单元、电机转速计、姿态反馈以及精确建模的四旋翼无人机动力学模型，即可进行外力和外力矩的同时估计。

公开(公告)号：CN114442487B

公开(公告)日：2023-03-21

申请号：CN202210054390.5

申请日：2022-01-18

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 杨庆凯 ,  肖凡 ,  赵欣悦 ,  刘奇 ,  李若成 ,  方浩 ,  辛斌 ,  曾宪琳 ,  陈杰

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明公开了多智能体系统仿射编队中的领导者选取方法，给定网络拓扑与相应优化指标后，本发明可自动生成最优的某几个智能体作为领导者。首先对仿射编队理论进行阐述分析，得到队形可控与领导者选取的充分必要条件。然后优化收敛速度的领导者选取问题建模。理论分析得到收敛速度的表示，并转化为线性矩阵不等式，建模为混合整数半正定规划问题进行求解。还包括优化控制能量的领导者选取问题建模。采用线性二次型调节器(LQR)相关理论对控制能量进行表示，转化为矩阵不等式，对双线性项进行松弛处理，对逻辑约束进行转化，建模为混合整数半正定规划问题进行求解。最后进行仿射编队控制，仅控制领导者到达期望位置。

公开(公告)号：CN113885562B

公开(公告)日：2023-01-10

申请号：CN202111172463.2

申请日：2021-10-08

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 杨庆凯 ,  李若成 ,  赵维鹏 ,  赵欣悦 ,  方浩 ,  陈杰 ,  辛斌

IPC: G05D1/10

Abstract: 本发明提出一种基于速度障碍的感知约束下多无人机协同避碰方法，在多个旋翼无人机组成的分布式多无人机系统中，设计协同避碰算法，使无人机基于观测的状态信息(位置、速度)实现交互避碰，只基于观测信息实现避碰，这使得多无人机系统更为灵活，基于观测信息建立的避碰算法能够提高系统的安全性、鲁棒性，减少了系统对于通信的依赖，使得多无人机系统在复杂环境下具有更好的适应能力。

公开(公告)号：CN113946967A

公开(公告)日：2022-01-18

申请号：CN202111229573.8

申请日：2021-10-21

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 杨庆凯 ,  肖凡 ,  赵欣悦 ,  方浩 ,  曾宪琳 ,  周勃 ,  潘云龙 ,  李若成 ,  陈杰

IPC: G06F30/20 ,  G06F119/02

Abstract: 本公开的改善Llyod算法平衡性的覆盖控制方法，根据多个机器人的位置和所述多个机器人所覆盖的区域生成维诺图；根据所述机器人所在维诺图的面积和中心，通过与相邻机器人进行通信计算所述机器人的控制率；循环执行步骤S1和步骤S2，计算所述多个机器人的控制率，利用所述多个机器人的控制率改善Llyod算法平衡性，进而实现对所述多个机器人的覆盖控制。通过将维诺图中各细胞的面积的方差的负梯度引入控制器，对Llyod算法进行了改进。在不提高代价函数的情况下，大幅度降低了当算法收敛时维诺图中各细胞面积的方差，改善了Llyod算法的平衡性。

公开(公告)号：CN111142562A

公开(公告)日：2020-05-12

申请号：CN201911375249.X

申请日：2019-12-27

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 杨庆凯 ,  潘云龙 ,  周勃 ,  方浩 ,  曾宪琳 ,  李若成 ,  赵欣悦 ,  陈杰

IPC: G05D1/10

Abstract: 本发明公开了一种基于应力矩阵的混合条件约束下的编队变换控制方法，目的是为解决在二维平面下，针对在混合约束条件下的多智能体编队变换控制问题，该方法是在采用领航跟随控制策略。只要三个智能体就可以获取由方位和距离所规定的期望队形信息，并且其它的智能体能够感知相邻智能体在其局部坐标系下的相对位置的前提，引入应力矩阵以使用仿射编队控制，使得在二维平面只要控制三个智能体的几何形状和大小就可以形成或者改变期望的编队队形。本方法解决了一个工程实际中存在的问题，在很好完成控制朝向的任务时，降低了软硬件的成本，还提高了系统的鲁棒性。