公开(公告)号：CN119105540A

公开(公告)日：2024-12-10

申请号：CN202411301582.7

申请日：2024-09-18

Applicant: 河南科技大学

Inventor： 马浩翔 ,  付主木 ,  宋晓娜 ,  司鹏举 ,  宋帅 ,  陶发展 ,  焦龙吟 ,  朱海超 ,  孙晓界 ,  钱静茹 ,  刘沛佳 ,  任勇 ,  阎坤 ,  熊师洵

IPC: G05D1/495 ,  G05D1/46 ,  G05D101/10 ,  G05D109/20

Abstract: 一种基于避障策略的旋翼无人机抗干扰安全控制方法，包括以下步骤：考虑常值姿态角与高度约束以及未知外部干扰，构建旋翼无人机姿态与高度非线性系统模型；根据定义的约束系统上下界值和构建模型的输出值，设计避障算法，得到安全期望跟踪信号，通过安全期望跟踪信号得到其零阶导数，计算误差结合旋翼无人机姿态与高度非线性系统模型，得到转换后的带跳变的切换误差系统；基于构建的切换误差系统，结合干扰观测器、滤波器与反步法，设计基于避障算法的鲁棒切换跟踪控制器；基于鲁棒切换跟踪控制器能够完成旋翼无人机抗干扰安全控制。在考虑常值姿态角与高度约束以及未知外部干扰的影响下，能解决飞行过程中的受限问题。

公开(公告)号：CN118605570A

公开(公告)日：2024-09-06

申请号：CN202410837474.5

申请日：2024-06-26

Applicant: 河南科技大学

Inventor： 马浩翔 ,  陶发展 ,  王楠 ,  郭得岁 ,  付主木 ,  王俊 ,  司鹏举 ,  刘沛佳 ,  阎坤 ,  熊师洵 ,  冀保峰 ,  张中才 ,  龙昱成 ,  任若楠

IPC: G05D1/46 ,  G05D1/622

Abstract: 本发明涉及航空航天技术领域，且公开了一种基于避障策略的旋翼无人机抗干扰安全控制方法，包括以下步骤，步骤一：考虑姿态角与高度约束以及未知外部干扰，构建旋翼无人机姿态与高度非线性系统模型；步骤二：利用约束信息和系统实时输出，设计一类避障算法得到分段可微的安全期望跟踪信号；并结合步骤一所构建的系统模型，将跟踪误差系统转换为具有跳变动态的切换系统；步骤三：基于步骤二构建的切换误差系统，构建具有跳变状态的切换误差系统，结合干扰观测器与反步法，设计基于避障算法的鲁棒切换跟踪控制器。本发明能够使得旋翼无人机在考虑常值姿态角与高度约束以及未知外部干扰影响下，在保证系统安全性与稳定性的基础上，完成对预设期望信号的跟踪。

公开(公告)号：CN118778699A

公开(公告)日：2024-10-15

申请号：CN202410757281.9

申请日：2024-06-13

Applicant: 河南科技大学

Inventor： 马浩翔 ,  陶发展 ,  王楠 ,  王俊 ,  司鹏举 ,  付主木 ,  刘沛佳 ,  阎坤 ,  熊师洵 ,  冀保峰 ,  张中才 ,  龙昱成 ,  任若楠

IPC: G05D1/695 ,  G05D109/20

Abstract: 本发明涉及航空航天技术领域，且公开了一种基于预设性能的四旋翼无人机鲁棒受限控制策略，包括以下步骤：步骤一：同时考虑时变姿态角与高度约束以及未知外部干扰，构建四旋翼无人机姿态与高度非线性系统模型；步骤二：利用实时姿态角与高度约束信息和预设期望跟踪信号，设计边界保护算法与预设性能函数耦合，并得到新的安全期望跟踪信号；步骤三：基于步骤一构建的系统模型，及步骤二得到的安全期望跟踪信号，结合反步法与参数自适应方法，设计基于预设性能的安全跟踪控制器。本发明采用参数自适应方法对其上界进行逼近，基于反步法构建预设性能安全跟踪控制器，实现四旋翼无人机系统安全飞行意图，实现无约束误差系统的构建，提高系统的瞬态与稳态性能。