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

Inventor： 宋晓娜 ,  卓瑞康 ,  宋帅 ,  高玢霖 ,  姜雨 ,  王新勇 ,  张雷鸣 ,  冯博洋

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。

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

Inventor： 宋晓娜 ,  卓瑞康 ,  宋帅 ,  高玢霖 ,  姜雨 ,  王新勇 ,  张雷鸣 ,  冯博洋

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。

公开(公告)号：CN119759056A

公开(公告)日：2025-04-04

申请号：CN202411908548.6

申请日：2024-12-23

Applicant: 河南科技大学

Inventor： 宋晓娜 ,  宋帅 ,  卓瑞康 ,  闫斌斌 ,  王晓红 ,  马浩翔 ,  孙晓界 ,  闫永义 ,  郑丹菁 ,  韩硕 ,  吴承霖 ,  孙鹏

IPC: G05D1/46 ,  G05D1/695 ,  G05D109/20

Abstract: 一种全状态约束下无人机预定时间容错协同编队控制方法，建立带有外部未知扰动的无人机非线性动力学模型，并考虑执行器故障情况将其概况为一般表达式；利用时变非线性转换函数，将受全状态约束的无人机集群系统转换为不受约束的系统，之后基于转换后的不受约束系统，根据无人机领导者和跟随者之间的拓扑结构，基于自适应反推控制算法将无人机集群系统分为姿态子系统和位置子系统，并定义跟踪误差；通过设计虚拟控制律稳定相应的子系统，使跟踪误差收敛，并设计协同编队控制器，实现在预定时间内对领导者轨迹的跟踪。在所有状态都不违反规定约束的前提下，使得无人机跟随者能够很好地跟踪领导者的轨迹，消除了第一虚拟控制律上的可行性条件限制。

公开(公告)号：CN119105281A

公开(公告)日：2024-12-10

申请号：CN202411241415.8

申请日：2024-09-05

Applicant: 河南科技大学

Inventor： 宋晓娜 ,  吴承霖 ,  宋帅 ,  孔令举 ,  闫斌斌 ,  卓瑞康 ,  王珂 ,  郑丹菁 ,  王晓红 ,  司彦娜

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明公开了一种四旋翼无人机的容错控制器设计方法，涉及四旋翼无人机控制技术领域，包括：建立状态空间方程；设计基于区间二型模糊逻辑系统的状态观测器，计算不可测状态与状态观测值的观测误差；将四旋翼无人机的姿态子系统和位置子系统分解为两阶子系统；针对第一阶子系统，设计虚拟控制器αi,1；针对第二阶子系统，设计预定时间滤波器、基于混合事件触发的自适应预定时间容错控制器τi(t)、参数更新律#imgabs0#和参数更新律#imgabs1#本发明所设计的容错控制器能够保证四旋翼无人机闭环系统实际预定时间稳定，且系统稳定时间的最小上界能够通过一个控制器增益确定，实现了四旋翼无人机在仅输出信号可测、饱和输入以及执行器故障情况下精确地跟踪参考轨迹。