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公开(公告)号：CN116954067B
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202310550143.9
申请日：2023-05-16
Applicant: 河南科技大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种四旋翼无人机的跟踪控制器设计方法，包括：建立含有外部未知扰动和执行器故障的四旋翼无人机动力学模型，引入有限时间预设性能函数约束跟踪误差，进行等效误差变换，基于自适应指令滤波反推控制技术，构造坐标变换，将四旋翼无人机姿态子系统和位置子系统分解为两级子系统，构建两级子系统相应的李雅普诺夫函数，设计虚拟控制函数、误差补偿信号、自适应律和有限时间预设性能弹性轨迹跟踪控制器。本发明所设计的控制器能保证整个四旋翼无人机姿态子系统和位置子系统的所有信号都是有限时间有界，能有效改善四旋翼无人机系统的暂态性能和稳态性能，能保证在四旋翼无人机发生执行器故障的情况下，仍然迅速、精准地跟踪参考轨迹。
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公开(公告)号：CN117762011A
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202310671837.8
申请日：2023-06-07
Applicant: 河南科技大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种四旋翼无人机固定时间保性能容错跟踪控制器设计方法，包括：运用自适应指令滤波反推控制算法，结合固定时间控制理论、保性能控制技术和事件触发控制机制，设计非奇异固定时间事件触发保性能容错跟踪控制器；本发明可以在六自由度四旋翼无人机的初始位置条件未知、执行器故障和有未知外部扰动的情况下，系统的输出信号在固定时间内跟踪参考轨迹，保证六自由度四旋翼无人机系统固定时间稳定，并且在任意设定时间内，满足预设的跟踪性能需求；通过引入双曲正切函数避免了控制器潜在的奇异性；通过分数阶指令滤波器提高了滤波精度，也为控制器设计增加了自由度；结合事件触发控制技术机制，降低了控制信号的更新频率。
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公开(公告)号：CN116774579B
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202310644488.0
申请日：2023-06-01
Applicant: 河南科技大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种隧道二极管电路系统的性能跟踪控制器设计方法，具体步骤为：基于隧道二极管电路系统的数学模型，采用指令滤波反步法，结合均方实际有限时间稳定理论、预设性能控制技术和事件触发控制机制，设计有限时间预设性能跟踪控制器。本发明可使隧道二极管电路系统的输出信号在有限时间内跟踪期望信号，也可使闭环系统的所有信号为有限时间有界，同时解决了“复杂性爆炸”问题，消除了滤波器误差，还可使跟踪性能在任意设定时间内满足预设的需求，并结合了事件触发机制，有效地减少了通信资源浪费，缓解了网络带宽压力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116774579A
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310644488.0
申请日：2023-06-01
Applicant: 河南科技大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种隧道二极管电路系统的性能跟踪控制器设计方法，具体步骤为：基于隧道二极管电路系统的数学模型，采用指令滤波反步法，结合均方实际有限时间稳定理论、预设性能控制技术和事件触发控制机制，设计有限时间预设性能跟踪控制器。本发明可使隧道二极管电路系统的输出信号在有限时间内跟踪期望信号，也可使闭环系统的所有信号为有限时间有界，同时解决了“复杂性爆炸”问题，消除了滤波器误差，还可使跟踪性能在任意设定时间内满足预设的需求，并结合了事件触发机制，有效地减少了通信资源浪费，缓解了网络带宽压力。
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公开(公告)号：CN116719319A
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202310671825.5
申请日：2023-06-07
Applicant: 河南科技大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种水面无人艇的跟踪控制器设计方法，包括：构建带有外部未知扰动和执行器故障的水面无人艇的动力学模型，引入固定时间预设性能函数调节水面无人艇的暂态性能和稳态性能；采用带有神经网络逼近的串并联估计模型获得预测误差调节复合参数更新律；构建扰动观测器观测复合扰动；构建两种自适应律补偿未知执行器故障；结合自触发控制机制设计基于学习预设性能弹性轨迹跟踪控制器。本发明提高了对外部未知扰动和模型不确定部分的估计精度；有效降低水面无人艇对执行器故障的敏感程度；确保在执行器故障和网络带宽受限的情况下，仍然精准地跟踪参考轨迹；并且跟踪性能指标可以根据需求调节。
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公开(公告)号：CN116719319B
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202310671825.5
申请日：2023-06-07
Applicant: 河南科技大学
IPC: G05D1/43 , G05D1/644 , G05D109/10
Abstract: 本发明公开了一种水面无人艇的跟踪控制器设计方法，包括：构建带有外部未知扰动和执行器故障的水面无人艇的动力学模型，引入固定时间预设性能函数调节水面无人艇的暂态性能和稳态性能；采用带有神经网络逼近的串并联估计模型获得预测误差调节复合参数更新律；构建扰动观测器观测复合扰动；构建两种自适应律补偿未知执行器故障；结合自触发控制机制设计基于学习预设性能弹性轨迹跟踪控制器。本发明提高了对外部未知扰动和模型不确定部分的估计精度；有效降低水面无人艇对执行器故障的敏感程度；确保在执行器故障和网络带宽受限的情况下，仍然精准地跟踪参考轨迹；并且跟踪性能指标可以根据需求调节。
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公开(公告)号：CN117762011B
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202310671837.8
申请日：2023-06-07
Applicant: 河南科技大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种四旋翼无人机固定时间保性能容错跟踪控制器设计方法，包括：运用自适应指令滤波反推控制算法，结合固定时间控制理论、保性能控制技术和事件触发控制机制，设计非奇异固定时间事件触发保性能容错跟踪控制器；本发明可以在六自由度四旋翼无人机的初始位置条件未知、执行器故障和有未知外部扰动的情况下，系统的输出信号在固定时间内跟踪参考轨迹，保证六自由度四旋翼无人机系统固定时间稳定，并且在任意设定时间内，满足预设的跟踪性能需求；通过引入双曲正切函数避免了控制器潜在的奇异性；通过分数阶指令滤波器提高了滤波精度，也为控制器设计增加了自由度；结合事件触发控制技术机制，降低了控制信号的更新频率。
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公开(公告)号：CN116954067A
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202310550143.9
申请日：2023-05-16
Applicant: 河南科技大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种四旋翼无人机的跟踪控制器设计方法，包括：建立含有外部未知扰动和执行器故障的四旋翼无人机动力学模型，引入有限时间预设性能函数约束跟踪误差，进行等效误差变换，基于自适应指令滤波反推控制技术，构造坐标变换，将四旋翼无人机姿态子系统和位置子系统分解为两级子系统，构建两级子系统相应的李雅普诺夫函数，设计虚拟控制函数、误差补偿信号、自适应律和有限时间预设性能弹性轨迹跟踪控制器。本发明所设计的控制器能保证整个四旋翼无人机姿态子系统和位置子系统的所有信号都是有限时间有界，能有效改善四旋翼无人机系统的暂态性能和稳态性能，能保证在四旋翼无人机发生执行器故障的情况下，仍然迅速、精准地跟踪参考轨迹。
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