多无人机协同飞行吊运系统及定位消摆控制方法

    公开(公告)号:CN113359427B

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202110799601.3

    申请日:2021-07-15

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本公开提供了多无人机协同飞行吊运系统及定位消摆控制方法,包括:获取系统状态的测量值;构造多无人机协同飞行吊运系统的储能函数;根据飞行器和负载在平衡点稳定后的受力关系获得系统的前馈补偿;基于储能函数和前馈补偿设计非线性控制器;结合控制器形式利用系统状态的测量值得到输入信号;在上述控制输入信号的驱动下,完成各飞行器定位与负载摆动消除的目标,实现多无人机协同飞行吊运;提升消摆控制效果;根据所述非线性控制方法,得到的状态反馈控制器能够实现飞行器定位与负载消摆的双重目标,提升飞行器吊运系统的载重能力以及多个飞行器之间飞行的协调性与安全性,以及提高系统的实际性能。

    一种伴有负载升降的飞行吊运系统及其控制方法

    公开(公告)号:CN113031655B

    公开(公告)日:2022-05-03

    申请号:CN202110308177.8

    申请日:2021-03-23

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明提供了一种伴有负载升降的飞行吊运系统及其控制方法,对飞行吊运系统进行建模,构造系统的储能函数;基于储能函数构造非线性控制器,所述非线性控制器被配置为以无人机定位和吊绳绳长调节与负载摆动消除的双重目标为控制目标;根据无人机位姿以及负载摆动状况的测量值,结合非线性控制器结构,确定非线性控制器的实际输入信号;基于实际输入信号,所述非线性控制器进行无人机定位和绳长调节与负载摆动消除。本发明实现无人机的位置和绳长的跟踪以及负载摆动的消除,能够使飞行吊运系统适用于更复杂的场景。

    多无人机协同飞行吊运系统及定位消摆控制方法

    公开(公告)号:CN113359427A

    公开(公告)日:2021-09-07

    申请号:CN202110799601.3

    申请日:2021-07-15

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本公开提供了多无人机协同飞行吊运系统及定位消摆控制方法,包括:获取系统状态的测量值;构造多无人机协同飞行吊运系统的储能函数;根据飞行器和负载在平衡点稳定后的受力关系获得系统的前馈补偿;基于储能函数和前馈补偿设计非线性控制器;结合控制器形式利用系统状态的测量值得到输入信号;在上述控制输入信号的驱动下,完成各飞行器定位与负载摆动消除的目标,实现多无人机协同飞行吊运;提升消摆控制效果;根据所述非线性控制方法,得到的状态反馈控制器能够实现飞行器定位与负载消摆的双重目标,提升飞行器吊运系统的载重能力以及多个飞行器之间飞行的协调性与安全性,以及提高系统的实际性能。

    基于图搜索与拉力优化的双无人机吊运系统轨迹规划方法

    公开(公告)号:CN117669219A

    公开(公告)日:2024-03-08

    申请号:CN202311677628.0

    申请日:2023-12-08

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开一种基于图搜索与拉力优化的双无人机吊运系统轨迹规划方法,首先基于运动基元将状态空间离散化;其次设置启发式函数,基于图搜索生成负载轨迹,并检测负载轨迹可行性;再次构建构造吊绳拉力非线性优化问题模型,求解最优吊绳拉力;最后根据负载可行轨迹与最优吊绳拉力计算无人机轨迹,驱动无人机将负载运送至目标位置。在图搜索阶段,通过运动基元对状态空间离散化,可以将负载轨迹生成问题转化为图搜索问题,进而得到平滑的高阶负载轨迹。在拉力优化阶段,通过构建非线性优化问题获得最优吊绳拉力,并利用无人机与负载间的位置关系计算得到每架无人机的轨迹。该方法能够在保证系统安全的前提下,将负载平稳运送至期望位置。

    一种伴有负载升降的飞行吊运系统及其控制方法

    公开(公告)号:CN113031655A

    公开(公告)日:2021-06-25

    申请号:CN202110308177.8

    申请日:2021-03-23

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明提供了一种伴有负载升降的飞行吊运系统及其控制方法,对飞行吊运系统进行建模,构造系统的储能函数;基于储能函数构造非线性控制器,所述非线性控制器被配置为以无人机定位和吊绳绳长调节与负载摆动消除的双重目标为控制目标;根据无人机位姿以及负载摆动状况的测量值,结合非线性控制器结构,确定非线性控制器的实际输入信号;基于实际输入信号,所述非线性控制器进行无人机定位和绳长调节与负载摆动消除。本发明实现无人机的位置和绳长的跟踪以及负载摆动的消除,能够使飞行吊运系统适用于更复杂的场景。

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