公开(公告)号：CN118819159A

公开(公告)日：2024-10-22

申请号：CN202411099160.6

申请日：2024-08-12

Applicant: 河南科技大学

Inventor： 宋晓娜 ,  宋帅 ,  姜雨 ,  吴承霖 ,  张雷鸣 ,  刘旭东 ,  孙鹏 ,  王珂 ,  王晓红 ,  郑丹菁

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明公开了一种具有时变全状态约束的无人艇轨迹跟踪控制器设计方法，涉及无人艇控制技术领域，包括：设计考虑了一阶滤波器的跟踪误差；基于反推法设计使三自由度水面无人艇的第一级子系统趋于固定时间稳定的虚拟控制函数#imgabs0#自适应律θ1i和误差补偿信号η1；为固定时间时变全状态约束轨迹跟踪控制器σi(t)构建动态事件触发控制机制，基于反推法设计使三自由度水面无人艇的第二级子系统趋于固定时间稳定的固定时间时变全状态约束轨迹跟踪控制器σi(t)，自适应律θ2i和误差补偿信号η2；证明系统整体式稳定的。本发明所设计的控制器能保证三自由度水面无人艇的所有信号都是固定时间有界，而且水面无人艇在不违反约束边界的同时，可以精准地跟踪参考轨迹。

公开(公告)号：CN117666337A

公开(公告)日：2024-03-08

申请号：CN202311507033.0

申请日：2023-11-13

Applicant: 河南科技大学

Inventor： 宋晓娜 ,  孙鹏 ,  宋帅 ,  臧绍飞 ,  马超 ,  吴承霖 ,  郑丹菁 ,  姜雨

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明公开了一种基于全局预设性能的弹簧倒立摆控制方法，本发明首先考虑存在死区输出非线性的情况，构造由弹簧连接的两个倒立摆控制系统的状态方程；基于状态方程，引入全局预设性能函数并定义误差转换函数，并在构造误差补偿信号基础上，得到了补偿误差信号；然后在设计可使系统稳定的控制信号之前，一种努斯鲍姆函数被引入，用以处理死区输出所引起的未知增益问题；基于补偿误差信号构造相应的李雅普诺夫函数，并引入饱和阈值事件触发机制，设计使弹簧倒立摆系统实现闭环稳定的控制信号和自适应律；本发明的控制器具有控制精度高、全局瞬态和稳态性能保证的优点，解决了现有的弹簧倒立摆控制器控制精度低的问题。

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：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。