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公开(公告)号：CN116225043B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202310512898.X
申请日：2023-05-09
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开了一种基于干扰观测器的四旋翼无人机预定性能控制方法，包括以下步骤：S1，建立四旋翼无人机的六自由度非线性数学模型；S2，将六自由度非线性数学模型整理为状态方程，通过代数转换，将位置子系统的虚拟控制量转换为所需升力指令和四旋翼无人机姿态子系统的姿态指令；S3，引入误差转换函数和性能约束函数，通过误差变换将跟踪误差的预定性能控制问题转换为变换后误差的稳定性问题；S4，设计自适应预定性能控制器；同时对于外部干扰设计干扰观测器，得到外部干扰估计值；S5，将控制律和外部干扰估计值整合得到最终的复合控制律。本发明提高四旋翼无人机的跟踪精度，使得跟踪误差在预定性能范围内高精度收敛。
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公开(公告)号：CN116054538A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202310061390.2
申请日：2023-01-18
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明公开了一种带ZIP负载的直流降压变换器自适应无源控制方法，该方法提出了一种无源控制器，即使在没有负载精确信息的情况下也能保证输出电压的稳定。然后，设计了一种浸入与不变观测器，用于在线估计输入电压。通过将估计值引入所述无源控制器，实现了对带ZIP负载的直流降压变换器的自适应无源控制。所提出的控制器不需要负载、输入电压信息就能保证闭环系统的指数收敛性。最后，通过仿真验证了本发明控制器的有效性。本发明提供的一种带ZIP负载的直流降压变换器自适应无源控制方法，能保证闭环系统的局部渐近收敛，控制性能良好且鲁棒性、抗干扰性强。
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公开(公告)号：CN113777932B
公开(公告)日：2022-02-22
申请号：CN202111344219.X
申请日：2021-11-15
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种基于Delta算子的四旋翼自适应滑模容错控制方法。利用Delta算子代替传统q算子在高速采样的情况下对四旋翼姿态系统离散化处理。设计线性滑模面使无人机姿态系统保持平衡态渐近稳定。利用自适应参数估计未知的执行器故障参数及未知阵风扰动参数，并设计相应的自适应滑模容错控制器，使系统状态到达设计的滑模面。自适应滑模容错控制器能够在执行器失效的情况下使四旋翼无人机保持平稳的飞行姿态。
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公开(公告)号：CN119200660A
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202411386257.5
申请日：2024-09-30
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G05D1/49
Abstract: 本发明公开了一种变质量四旋翼姿态跟踪方法、装置及介质，方法包括以下步骤：将各通道的期望角度和实际角度输入到模糊控制器、非奇异反步终端滑模控制器及指数收敛干扰观测器中，得到各自的输出。然后，对控制器及观测器的输出进行整合得出最终控制律。最后，将控制律输入到变质量四旋翼姿态模型中，经过数学解算得到变质量四旋翼实际的姿态角度。此方法能够有效抑制抖振，对干扰进行补偿，增强变质量四旋翼系统的鲁棒性，提高四旋翼姿态跟踪品质。
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公开(公告)号：CN117949688B
公开(公告)日：2024-06-07
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117452831A
公开(公告)日：2024-01-26
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：CN116610106B
公开(公告)日：2023-09-22
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：CN116627156A
公开(公告)日：2023-08-22
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。
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公开(公告)号：CN116389165A
公开(公告)日：2023-07-04
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：CN115664283B
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202211444912.9
申请日：2022-11-18
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: H02P21/00 , H02P21/13 , H02P21/14 , H02P25/022 , H02P27/12
Abstract: 本发明公开了一种基于广义参数估计观测器的滑模控制方法及系统；将自然坐标系下的数学模型转换为三相永磁同步电机的d‑q轴同步旋转坐标系下的数学模型；基于广义参数估计观测理论将状态观测转化为参数估计，确定用于估计q轴电流和负载转矩的线性回归方程；处理所述的线性回归方程，确定轴电流的估计值和负载转矩的估计值；根据广义参数估计观测器的估计信息，设计滑模控制器，根据滑模控制器得到控制量，对控制量进行逆Park坐标变换后，经由SVPWM模块得到三相逆变器的驱动信号，根据所述驱动信号调节三相逆变器的输出。优点：提高了系统的抗干扰能力和鲁棒性，结构简单，在系统稳定的前提下，减少了电流传感器的使用节约了成本。
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