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公开(公告)号：CN118034068B
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202410438297.3
申请日：2024-04-12
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了四旋翼无人机分数阶抗饱和滑模控制技术领域的一种四旋翼无人机分数阶抗饱和滑模控制方法及装置。方法包括：根据所述飞行位置目标、第一等效控制律、第一切换控制律和为削弱输入饱和对位置子系统影响而引进的第一抗饱和变量获得所述位置子系统的控制输入；根据所述姿态角目标、期望俯仰角、期望翻滚角、第二等效控制律、第二切换控制律和为削弱输入饱和对姿态子系统影响而引进的第二抗饱和变量获得所述姿态子系统的控制输入；将所述位置子系统的控制输入和姿态子系统的控制输入共同输入四旋翼无人机动力学模型，实现四旋翼无人机轨迹跟踪飞行位置目标和姿态角目标。本发明能够提高四旋翼无人机在受到严重多源干扰时的轨迹跟踪精度。
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公开(公告)号：CN117908576B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410308900.6
申请日：2024-03-19
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了一种抗饱和的四旋翼无人机有限时间容错控制方法。首先构建四旋翼无人机位置子系统和姿态子系统的全回路系统数学模型；基于四旋翼无人机系统的输入饱和及执行器故障，分别建立位置子系统和姿态子系统的复合数学模型；然后定义姿态角、姿态角速率跟踪误差和位置、线速度跟踪误差，构建命令滤波器进行滤波误差补偿；接着基于反步控制技术，结合自适应方法，分别建立位置子系统和姿态子系统抗饱和有限时间命令滤波反步容错控制方法，计算虚拟控制量及抗饱和控制输入；最后基于得到的虚拟控制量，反解得到位置子系统的控制输入，及姿态子系统中翻滚角和俯仰角的期望信号，解决四旋翼无人机故障问题，有效提高系统的抗饱和及干扰能力。
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公开(公告)号：CN117949688A
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202410355647.X
申请日：2024-03-27
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本申请公开了一种水流方向检测方法、阻水机构旋转控制方法和机器人，适用于浅水激流水域。水流方向检测方法基于一种阻水机构，包括阻水挡板，阻水挡板上设置有超声波传感器，所述水流方向检测方法包括：建立右手坐标系；根据从左、右侧面超声波传感器读到的水流速与其垂直的正面右下角超声波传感器读到的水流速，得到在x、y平面内可以表示阻水挡板右侧水流方向及速度的左、右侧向量；根据所得的左侧向量和右侧向量，计算得到阻水挡板正对方向与水流方向的偏差角度。该水流方向检测方法可以有效迅速的得到阻水挡板正对方向与水流方向的偏差角度，从而便于根据阻水挡板正对方向与水流方向的偏差角度对阻水挡板的角度进行调整。
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公开(公告)号：CN117452831B
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202311800825.7
申请日：2023-12-26
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种四旋翼无人机控制方法、装置、系统及存储介质，属于四旋翼无人机控制技术领域，方法包括：基于预构建的存在干扰情况的四旋翼无人机动力学模型，获取四旋翼无人机状态空间模型；基于所述四旋翼无人机状态空间模型，构建线性回归方程；基于所述线性回归方程，构建梯度下降观测器，对姿态角速度和未知扰动进行重构，获取重构后的姿态角速度和未知扰动；将重构后的姿态角速度和未知扰动输入至预构建的四旋翼无人机姿态子系统控制器，获取无角速度传感控制器，对四旋翼无人机进行无角速度传感控制。该方法能够对四旋翼无人机的姿态角速度进行状态观测，实现对四旋翼无人机的无角速度传感控制。
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公开(公告)号：CN117175900A
公开(公告)日：2023-12-05
申请号：CN202311175265.0
申请日：2023-09-13
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: H02M1/00
Abstract: 本发明公开了一种基于功率整形的输出反馈控制方法、装置、介质及设备，所述方法包括获取升降压变换器的电感电流和电容电压，应用平均技术和基尔霍夫定律，建立升降压变换器的数学模型；根据升降压变换器的数学模型，计算获得基于功率整形的输出反馈控制器，通过输出反馈控制器稳定升降压变换器；对基于功率整形的输出反馈控制器稳定后的升降压变换器进行仿真，根据仿真结果确定输出反馈控制器是否稳定；本发明在不设计自适应状态观测器的情况下，为升降压变换器提出了一种简单的功率整形输出反馈控制器。因此不需要构造状态观测器，显著降低了系统的成本，系统的容错能力也有所提高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116627156B
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202310907953.5
申请日：2023-07-24
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明公开了一种四旋翼无人机姿态抗扰控制方法，属于无人机技术领域，包括：获取当前四旋翼无人机的横滚角、俯仰角、偏航角；将横滚角、俯仰角、偏航角输入预先设计的滑模抗扰控制器获得控制输入量，根据控制输入量控制四旋翼无人机的飞行姿态。本发明根据变速趋近律和总扰动估计值设计出控制四旋翼无人机姿态的滑模抗扰控制器，利用滑模抗扰控制器根据当前无人机横滚角、俯仰角、偏航角获取控制输入量来调整飞行姿态，解决了当前四旋翼无人机姿态控制系统，鲁棒性体现的并不理想，系统需要较长时间才能趋近于滑模面的问题。(56)对比文件Gao, BK等.Adaptive neural fault-tolerant control of a quadrotor UAV viafast terminal sliding mode《. AEROSPACESCIENCE AND TECHNOLOGY》.2022,全文.Zheng, BC等.Adaptive Sliding Mode Attitude Control of Quadrotor UAVs Basedon the Delta Operator Framework.《SYMMETRY-BASEL》.2022,第14卷(第3期),全文.Zhen Zhang等.Adaptive FractionalOrder Sliding Mode Control for UAVs Formation with Actuator Faults《.2022 34thChinese Control and Decision Conference》.2022,全文.
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公开(公告)号：CN116599413B
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202310869180.6
申请日：2023-07-17
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明公开了一种永磁同步电机的无位置传感器控制方法及装置，属于电机控制技术领域，方法包括：利用预构建的矢量控制策略驱动永磁同步电机，并根据所述矢量控制策略，构建定子电流数学模型；根据所述定子电流数学模型，构建自适应观测器，并利用所述自适应观测器估计永磁同步电机的反电动势，获取反电动势估计值；根据所述反电动势估计值，计算永磁同步电机的转速估计值和转子位置角估计值，并利用所述转速估计值和转子位置角估计值进行永磁同步电机的无位置传感器控制。该方法能够在实现永磁同步电机无位置传感器控制的同时保持良好的稳定性和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN116389165B
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310604809.4
申请日：2023-05-26
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明公开了非线性系统分布式安全状态估计方法、系统、装置及介质，属于信息物理系统技术领域，包括获取非线性系统的动态模型和局部测量信息；根据动态模型和局部测量信息建立不可观测子空间和可观测指标；基于不可观测子空间和可观测指标对动态模型进行卡尔曼分解，得到可观测模型；通过构建好的未知输入观测器观测所述可观测模型得到局部可观测状态；将局部可观测状态和动态模型输入到构建好的分布式安全状态估计器，得到非线性系统中系统状态运行值，完成安全状态估计；本发明能够实现对非线性系统的完全分布式安全状态估计。
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公开(公告)号：CN116610106A
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202310895138.1
申请日：2023-07-20
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明公开了一种多无人机容错跟踪控制方法，包括获取各无人机的特性，并进行领导者和跟随者划分，计算全局状态跟踪误差、集中式输出误差和分布式输出误差输入预置的领导者状态观测器，获取跟随者对领导者的观测值，结合全局状态的跟踪误差输入预置的状态反馈控制器，进行容错跟踪控制。本发明建立线性的无人机领导者、跟随者模型和通信链路故障模型，考虑通信链路故障的情况下，设计了一种领导者状态观测器对领导者状态进行观测，保证领导者状态的观测值能收敛到实际值。利用观测信息设计线性状态反馈控制器，使得系统的跟踪误差收敛到原点，有效实现对四旋翼多无人机的容错跟踪控制。
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公开(公告)号：CN115981375B
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202310259955.8
申请日：2023-03-17
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开了一种基于事件触发机制的多无人机时变编队控制器设计方法，属于多无人机协同控制领域。沿三个坐标轴方向建立无人机的模型及机间信息传递的有向图、设计分布式编队控制协议、构建控制器事件触发的触发条件。最终，所设计的控制器可使多架无人机达到预定编队形状的各自期望位置，且速度趋于一致，达到多无人机时变编队稳定的效果，同时避免控制器更新过频，减少网络资源的损耗，适用于任务复杂变化的场景及战场。
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