结合线性二次调节器与分数阶滑模控制的复合控制方法

    公开(公告)号:CN108319141A

    公开(公告)日:2018-07-24

    申请号:CN201810110316.4

    申请日:2018-02-05

    Inventor: 张栋 曹林

    Abstract: 本发明涉及一种结合线性二次调节器与分数阶滑模控制的复合控制方法,其特征在于:所述的复合控制方法由两部分组成,即连续控制律和非连续控制律。连续控制律基于线性二次调节器进行设计,目的是保证闭环控制系统尽快实现稳定收敛;非连续控制律基于分数阶滑模控制进行设计,用于消除系统不确定性的影响,最大限度地确保闭环控制系统的鲁棒性。

    一种多无人机协同中继盘旋任务航迹规划工程化方法

    公开(公告)号:CN118533179A

    公开(公告)日:2024-08-23

    申请号:CN202410671002.7

    申请日:2024-05-28

    Abstract: 本发明涉及一种无人机协同中继盘旋任务航迹规划工程化方法,属于无人机的航迹规划技术领域。首先,根据协同定位精度建立目标函数,采用牛顿迭代法计算最优盘旋半径和最优盘旋高度。其次,以各无人机平均航迹长度最短为目标,采用双层优化结构计算第一个盘旋点的最优方位角和无人机与盘旋点的最优匹配关系。双层优化结构中,外层优化采用牛顿迭代法计算最优方位角,内层优化采用KM算法计算最优匹配关系。最后,根据任务需求计算盘旋圈数,根据最优盘旋半径、最优盘旋高度、盘旋点最优方位角和最优匹配关系,确定Dubins航迹起点和终点,调用Dubins算法为各无人机规划航迹。本发明该方法实施过程中,可有效减小观测误差带来的不利影响,提高目标定位精度。

    一种多固定翼无人机协同区域覆盖航迹规划方法

    公开(公告)号:CN118349039A

    公开(公告)日:2024-07-16

    申请号:CN202410613727.0

    申请日:2024-05-17

    Abstract: 本发明涉及一种多固定翼无人机协同区域覆盖航迹规划方法,属于无人机航迹规划领域。待覆盖的区域轮廓进行简化得到凸多边形;确定凸多边形最小宽度对应的方向角;计算无人机以一字编队并排扫描时的作业路径宽度和视场前向距离;根据凸多边形最小宽度对应的方向角,基于“Z”字形扫描线计算编队执行区域覆盖任务时的作业路径;根据无人机到作业路径的Dubins距离确定第一条作业路径和进入第一条作业路径的飞行方向;基于动态规划法求解最佳作业路径转移次序;根据作业路径转移次序计算编队覆盖航迹;根据编队覆盖航迹计算各无人机的覆盖航迹。本发明使用基于动态规划的方法来求解作业路径执行次序,具有求解时间快、求解结果稳定的优点。

    基于相对动量矩定理的变体高速飞行器动力学建模方法

    公开(公告)号:CN117852306B

    公开(公告)日:2024-05-24

    申请号:CN202410238547.9

    申请日:2024-03-04

    Abstract: 本发明公开一种基于相对动量矩定理的变体高速飞行器动力学建模方法,涉及飞行器动力学与控制技术领域,所述方法包括:对飞行器进行物理抽象和假定简化,得到多刚体系统;飞行器为变体高速飞行器;多刚体系统包括:机身、左机翼和右机翼;基于多刚体系统,选取广义坐标向量,进行运动学分析,并基于质点系质心平动定理和相对动量矩定理进行动力学建模,得到矢量形式动力学模型;通过坐标投影,将矢量形式动力学模型转换为初始标量形式动力学模型;对初始标量形式动力学模型进行简化,得到简化后的标量形式动力学模型。本发明精确描述了飞行器变体运动与飞行运动之间的耦合。

    一种基于航路点的无人机编队避障和防撞控制方法

    公开(公告)号:CN111399539B

    公开(公告)日:2022-06-24

    申请号:CN202010226441.9

    申请日:2020-03-27

    Abstract: 本发明涉及一种基于航路点的无人机编队避障和防撞控制方法,首先设定编队距离和飞行方向的规则,当遇到障碍物时,计算无人机需要偏航的距离大小,再根据偏航的距离计算偏航航路点,进行航线偏航飞行,从而规避障碍物。本发明无人机只需预先设定好编队间隔,且遇到障碍物时只需在无人机自身飞控系统的控制下到达所在线规划的航路点即可实现防撞和避障,其不需要实时调用无人机的控制系统进行编队控制,计算量小,简单实用,在工程上利于实现。

    一种基于改进RRT算法的无人机航迹规划方法

    公开(公告)号:CN108563243B

    公开(公告)日:2020-11-06

    申请号:CN201810683835.X

    申请日:2018-06-28

    Inventor: 张栋 郝峰 赵宇

    Abstract: 本发明涉及一种基于改进RRT算法的无人机航迹规划方法,基于基本快速扩展随机树算法框架,充分借鉴经典启发式稀疏A*算法思想,改进了树节点扩展方式,引入转弯半径、转弯角、总航程约束条件,有效减少了规划空间内采样点密度、运算时间和航迹点个数,设计了冗余节点裁剪方法,降低了巡飞弹转弯频率和机动性要求,缩短了航程,算法易于工程实现,可用于无人机快速航迹规划,也可为其他飞行器进行快速航迹规划提供参考。

    一种应用于高阶滑模控制器的参数整定方法

    公开(公告)号:CN108445749B

    公开(公告)日:2020-05-12

    申请号:CN201810110338.0

    申请日:2018-02-05

    Inventor: 张栋 曹林

    Abstract: 本发明涉及一种高阶滑模控制器的参数整定方法,基于随机鲁棒性分析,通过蒙特卡洛随机试验的方式对控制系统的稳定性和性能进行评估,以闭环控制系统的鲁棒性最大化为目标,实现对高阶滑模控制器参数的优化设计。首先,使用随机鲁棒性分析方法在概率的维度上对控制系统的稳定性和性能进行描述,其中概率估计方法选为蒙特卡洛随机试验;然后使用Chernoff边界理论对蒙特卡洛试验所得到的概率估值进行评估,确定随机试验的样本量,减少不必要的随机试验,以节约计算资源;最后,确立闭环控制系统的随机鲁棒性与控制器设计参数之间的一一对应关系,运用优化算法对高阶滑模控制器的设计参数进行寻优计算,以实现闭环系统鲁棒性最大化的目标。

    考虑攻角非对称约束的高超声速飞行器鲁棒控制方法

    公开(公告)号:CN110597068A

    公开(公告)日:2019-12-20

    申请号:CN201910981928.5

    申请日:2019-10-16

    Abstract: 本发明涉及一种考虑攻角非对称约束的高超声速飞行器鲁棒控制方法,本方法考虑高度跟踪情形将攻角作为系统状态,基于非对称障碍李雅普诺夫函数设计控制律,将攻角跟踪误差非对称约束信息引入控制律,保证误差被限制在预设的非对称区间内,同时对攻角虚拟控制进行限幅,结合二者实现攻角非对称约束,保证超燃冲压发动机正常工作。考虑系统存在不确定性,本方法在控制器设计中,加入鲁棒项估计未知非线性函数上界,对不确定带来的影响进行补偿。针对速度子系统设计PID控制器实现速度跟踪。

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