一种基于滑模理论的可倾转四旋翼无人机容错控制方法

    公开(公告)号:CN115016268B

    公开(公告)日:2024-09-10

    申请号:CN202210605548.3

    申请日:2022-05-31

    Abstract: 一种基于滑模理论的可倾转四旋翼无人机容错控制方法,涉及无人机控制技术领域,用以解决现有的四旋翼无人机控制方法不能有效地对无人机位置和姿态进行独立控制地问题。本发明技术要点包括:考虑系统参数的不确定性、外部扰动以及执行器故障导致的内部扰动,展开动力学模型;根据滑模控制理论,设计终端快速非奇异滑模控制器,并设计控制分配方法,将期望力和期望力矩转为电机转速和倾转角;进一步设计延时扰动观测器,检测系统是否出现执行器故障;设计控制参数调整策略,保证系统出现故障时控制器能正常工作;进一步利用抖振抑制方法减小控制器输出的抖振现象。本发明实时性好,跟踪误差可快速收敛,适用于可倾转四旋翼无人机的位置及姿态控制。

    一种基于改进多相机17点法的相对位姿估计方法及系统

    公开(公告)号:CN117953012A

    公开(公告)日:2024-04-30

    申请号:CN202410123665.5

    申请日:2024-01-30

    Abstract: 本发明公开了一种基于改进多相机17点法的相对位姿估计方法及系统。该方法包括:多个相机同时连续采集图像,获取相邻时刻的多组图像;对多组图像提取特征点,并对相邻时刻的两组图像进行特征点匹配,获取相邻时刻的多组二维匹配对;基于二维匹配对构建多特征之间的跟踪流;对于多组跟踪流,利用改进多相机17点法求解获取多相机之间相对位姿。本发明对多相机17点法进行优化改进,以解决17点法由于松弛带来的精度及鲁棒性下降的问题,在传统17点法的解的基础上,通过对各状态在流型上施加小扰动,经过线性近似之后通过一个线性方程组获得相对位姿的优化更新量,并在流型上更新状态,提升了传统17点法的精度和鲁棒性。

    一种基于零空间的可倾转四旋翼无人机控制分配方法及系统

    公开(公告)号:CN114879739B

    公开(公告)日:2024-09-06

    申请号:CN202210605426.4

    申请日:2022-05-31

    Abstract: 一种基于零空间的可倾转四旋翼无人机控制分配方法及系统,属于无人机控制技术领域,用以解决现有技术不能得到准确的执行器控制指令的问题。本发明对于可倾转四旋翼无人机的动力学模型进行模型变换,得到含时变参数的控制效率矩阵,再利用变量代换将控制效率矩阵中的时变参数转移到虚拟推力向量中;利用矩阵伪逆与零空间的性质得到虚拟推力向量的显式表达;在虚拟推力向量中的期望指令超限个数不大于2个时,采用非线性重分配方法得到执行器控制指令的精确解;在期望指令超限个数大于2个时,基于上一时刻控制指令的精确解进行二次规划,以得到指令变化量及当前时刻指令的最优解。本发明适用于在可倾转四旋翼无人机飞行的全时段进行控制分配解算。

    一种基于零空间的可倾转四旋翼无人机控制分配方法及系统

    公开(公告)号:CN114879739A

    公开(公告)日:2022-08-09

    申请号:CN202210605426.4

    申请日:2022-05-31

    Abstract: 一种基于零空间的可倾转四旋翼无人机控制分配方法及系统,属于无人机控制技术领域,用以解决现有技术不能得到准确的执行器控制指令的问题。本发明对于可倾转四旋翼无人机的动力学模型进行模型变换,得到含时变参数的控制效率矩阵,再利用变量代换将控制效率矩阵中的时变参数转移到虚拟推力向量中;利用矩阵伪逆与零空间的性质得到虚拟推力向量的显式表达;在虚拟推力向量中的期望指令超限个数不大于2个时,采用非线性重分配方法得到执行器控制指令的精确解;在期望指令超限个数大于2个时,基于上一时刻控制指令的精确解进行二次规划,以得到指令变化量及当前时刻指令的最优解。本发明适用于在可倾转四旋翼无人机飞行的全时段进行控制分配解算。

    基于前沿搜索树的无人车未知环境自主探索方法及系统

    公开(公告)号:CN118131758A

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN202410116937.9

    申请日:2024-01-29

    Abstract: 本发明公开了一种基于前沿搜索树的无人车未知环境自主探索方法及系统。所述方法包括:根据无人车的实时环境数据和位姿数据建立更新体素栅格地图,并提取有效地面栅格;提取有效地面栅格中前沿栅格,构成前沿信息集合;基于前沿信息集合构建前沿搜索树;基于深度优先搜索策略遍历前沿搜索树,以选择最佳目标;对无人车与最佳目标之间路径进行轨迹规划;根据实时位姿数据使无人车按照规划的轨迹路线行走至最佳目标;重复上述过程直到体素栅格地图中不存在前沿栅格,完成未知环境探索。本发明中前沿搜索树结构有效表示了2.5D环境的拓扑结构,基于深度优先搜索策略遍历前沿搜索树减少了无人车不必要的往复运动,加快了决策和探索过程。

    一种基于滑模理论的可倾转四旋翼无人机容错控制方法

    公开(公告)号:CN115016268A

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202210605548.3

    申请日:2022-05-31

    Abstract: 一种基于滑模理论的可倾转四旋翼无人机容错控制方法,涉及无人机控制技术领域,用以解决现有的四旋翼无人机控制方法不能有效地对无人机位置和姿态进行独立控制地问题。本发明技术要点包括:考虑系统参数的不确定性、外部扰动以及执行器故障导致的内部扰动,展开动力学模型;根据滑模控制理论,设计终端快速非奇异滑模控制器,并设计控制分配方法,将期望力和期望力矩转为电机转速和倾转角;进一步设计延时扰动观测器,检测系统是否出现执行器故障;设计控制参数调整策略,保证系统出现故障时控制器能正常工作;进一步利用抖振抑制方法减小控制器输出的抖振现象。本发明实时性好,跟踪误差可快速收敛,适用于可倾转四旋翼无人机的位置及姿态控制。

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