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公开(公告)号：CN119717490A
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202411898676.7
申请日：2024-12-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明公开了一种基于ROS的多智能无人车PID编队控制方法、系统及应用，涉及多智能无人车编队控制技术领域。本发明的技术要点包括：获取两种类型的多个无人车的实时运动速度、期望运动速度、实时位置以及期望位置；计算速度偏差和位置偏差；基于两种控制律分别计算获取两种类型的多个无人车的转动力矩；基于转动力矩控制两种类型的多个无人车按照期望运动速度到达期望位置。并基于ROS平台搭建多智能无人车Gazebo仿真场景，针对两种类型机器小车利用上述方法实现复杂编队及物体跟踪任务。本发明具有较高的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN118363395A
公开(公告)日：2024-07-19
申请号：CN202410177081.6
申请日：2024-02-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 一种基于切换滑模控制的固定翼空投无人机姿态控制方法及系统，涉及无人机姿态控制技术。以解决现有的无人机姿态控制技术没有考虑空投对纵向和横向分量的影响限定无人机空投的广泛应用、以及解决针对固定翼无人机在连续空投中因系统频繁切换可能导致的不稳定问题。技术要点：确定固定翼空投无人机本体和载荷的有关参数；在所得参数的基础上推导固定翼空投无人机在不同载荷搭载情况下的运动学和动力学方程；确定固定翼空投无人机所受合外力和合外力矩；根据建立的运动学与动力学模型，建立固定翼空投无人机姿态误差动力学模型，并将其建模为非线性仿射切换系统；根据姿态误差动力学模型设计具有有限时间收敛性质的切换滑模控制器；根据设计的切换滑模控制器证明固定翼无人机在空投任务中的稳定性。本发明提高了固定翼无人机在空投过程中的安全性和可靠性，且适用范围广泛，具有较高的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN111814515B
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN201910289502.3
申请日：2019-04-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明是基于改进变步长LMS自适应的有源噪声对消方法。本发明基于自适应噪声对消系统，所述系统包括信号源、噪声源、自适应滤波器、自适应噪声对消器、高灵敏度拾音器、低灵敏度拾音器和控制器。利用误差信号e(k)的三阶自相关调整步长的变步长LMS自适应有源噪声对消方法，本发明算法步长调整不受系统高斯色噪声的影响，在保持稳态误差的同时能够获得更快的收敛速度，实际应用中噪声滤除较为干净。对比经典LMS算法、GSVS‑LMS算法和本发明经典LMS算法输出失真较为严重，而GSVS‑LMS算法和本发明算法的输出虽然还有噪声残余，但是信号波形并未失真，而且本发明算法相比GSVS‑LMS算法能更快地还原出原始信号。
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公开(公告)号：CN115903512A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211579411.1
申请日：2022-12-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种具有抖动抑制性能的无人机主动容错控制方法，涉及无人机控制技术领域。本发明的技术要点包括：建立线性化后离散时间状态空间表达式形式的无人机模型；使用隐半马尔可夫切换系统理论建模观测信息不准确的FDI过程，构建依赖于观测模态的防抖控制器；构建无人机系统状态防抖约束条件；提出在不准确FDI信息情况下，保证无人机系统均方稳定的充分条件；提出离散时间无人机系统具有防抖性能的故障容错控制器存在的充分条件；对矩阵不等式求解，获得无人机系统容错控制器增益；利用无人机系统容错控制器增益实现对四旋翼无人机主动容错控制。本发明所获得的控制器能够同时兼顾系统的状态抖动抑制性能与系统稳定性，提升了无人机的飞行稳定性与安全性。
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公开(公告)号：CN114815866A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210387701.X
申请日：2022-04-14
Applicant: 哈尔滨工业大学人工智能研究院有限公司
Abstract: 本发明公开了无人机自动控制技术领域的一种具有稳定性保证的暂失目标无人机切换控制方法，利用切换系统对目标暂失现象建模，基于状态反馈这一低算力的控制器设计思路，根据实际跟踪误差实时调整控制器增益以保证所建立的切换跟踪系统的稳定性，其增益调整计算过程在无人机机载计算单元中进行；其中，无人机采用位置环‑姿态环的双环控制框架，建立的切换系统根据目标是否可测分为不可测子系统和可测子系统，能够实现目标暂失情况下的无人机目标跟踪控制，在跟踪过程中自动调整控制器增益从而保证跟踪系统的稳定性，提高暂失目标情况下的跟踪性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114137837A
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202111393634.4
申请日：2021-11-23
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 中国航天科工集团第二研究院
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种面向无人挖掘的自动装载控制方法，本发明属于工程机械无人化控制技术领域，本发明为了实现挖掘机械无人化作业中的自动装载功能，特别是解决大惯性、强干扰下的回转控制问题，以避免回转过程发生机械冲击、制动不平稳等现象，适应铲斗物料装载量、卸料位置、承机面坡度、物料力学特性等工况变化。本发明包括：数据接收与处理；铲斗对准装载目标：装载目标与挖掘机械的相对位姿关系，基于预先设定的装载策略计算装载位置，进而基于挖掘机械工作装置的几何模型求解期望关节角度，作为关节角度控制的参考输入；铲斗卸料；铲斗复位与状态更新。本发明能够实现铲斗对准、卸料、复位等作业流程的自动执行，从而完成无人化挖掘机械的自动装载任务，提升露天采矿等非理想工况下挖掘机械装载作业的安全性与作业效率。
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公开(公告)号：CN112114522A
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN202011004934.4
申请日：2020-09-22
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于切换自适应算法的四旋翼飞行器故障容错控制方法，属于航空飞行器控制领域，用以解决在存在输入故障以及动力学参数未知的情况下，大机动四旋翼飞行器不能保证对期望信号良好跟踪的问题。该方法的技术要点包括构建包含未知输入故障和未知动力学参数的四旋翼飞行器分段仿射线性系统、参考系统、控制器；根据分段放射线性系统、参考系统、控制器获取误差系统模型；根据分段放射线性系统和参考系统设计基于驻留时间约束的切换信号；根据误差系统模型和切换信号获取控制器中控制参数的自适应律。本发明方法能够大机动四旋翼飞行器对期望信号良好的跟踪性能，可应用于四旋翼飞行器的飞行控制以保证其在输入故障和动力学参数未知情况下稳定飞行。
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公开(公告)号：CN110244768A
公开(公告)日：2019-09-17
申请号：CN201910657167.8
申请日：2019-07-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提供了基于切换系统的高超声速飞行器建模及抗饱和控制方法，属于飞行器控制领域。由于高超声速飞行器具有强非线性、强耦合性，其飞行过程中的气动导数不仅与飞行器高度和速度的变化相关，还呈现出复杂的非线性变化特点。这使得以动力学模型为基础的控制方法很难在高超声速飞行器进行机动时始终保持稳定。本方法根据飞行器飞行包线划分区域，将飞行任务细分为多个模态，并建模为一种切换系统，可以在飞行器进行大范围、高速机动的情况下，通过切换控制实现对飞行参考轨迹的有效跟踪并确保飞行器在飞行过程中始终保持稳定。
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公开(公告)号：CN106781830B
公开(公告)日：2019-03-12
申请号：CN201611237910.7
申请日：2016-12-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种格栅舵飞行器的二自由度模拟器，它涉及一种飞行器模拟器。桶形风道与风机固连，X转环沿桶形风道的内壁设置，Y转环的直径小于X转环的直径，Y转环设置在X转环中，Y转环与X转环设置在同一水平面内，四个轴承座沿同一圆周均布设置在Y转环的上端面上，两个轴承座沿同一圆周均布设置在X转环的上端面上，测试体设置在Y转环中，长连杆穿过横向通孔和两个通过孔且长连杆的两端与Y转环上两个相对的轴承座连接，Y转环上另两个相对的轴承座与X转环上的两个轴承座一一对应，且短连杆的一端与Y转环上的轴承座连接、另一端与X转环上的轴承座连接。本发明用于模拟格栅舵飞行器的气动环境，并且验证格栅舵飞行器的动力学模型与控制方法。
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公开(公告)号：CN106774373A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201710023289.2
申请日：2017-01-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种四旋翼无人机有限时间姿态跟踪控制方法，本发明涉及四旋翼无人机姿态控制系统建模及有限时间姿态跟踪控制方法。本发明综合分析了四旋翼无人机面临的干扰力矩，未知转动惯量，控制输出饱和以及执行器失效故障等因素，基于参数自适应方法设计了被动容错控制器，并使其具有有限时间稳定性能。本发明步骤为：步骤一：建立四旋翼无人机姿态跟踪的运动学模型；步骤二：建立四旋翼无人机姿态跟踪的动力学模型；步骤三：定义四旋翼无人机的姿态滤波误差；步骤四：设计有限时间积分滑模面；步骤五：设计四旋翼无人机的有限时间姿态跟踪控制器。本发明用于无人机飞行控制领域。
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