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公开(公告)号:CN118884950A
公开(公告)日:2024-11-01
申请号:CN202410902266.9
申请日:2024-07-06
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了一种基于邻居分布情况的集群机器人围捕目标选择方法及系统,方法包括:围捕机器人获取感知范围内所有个体的分布情况;基于所有个体中围捕机器人的分布情况建立密度场;根据每个围捕机器人感知范围内的目标分布情况和密度场确定围捕目标选择特征数据;每个围捕机器人基于其感知范围内所有目标的围捕目标选择特征数据选择围捕目标。本发明的系统基于上述方法。本发明中每个围捕机器人实时评价感知范围内围捕目标周围的围捕力量水平,实时调整各自围捕目标,降低了集群围捕机器人在围捕任务中对于围捕机器人数量的过冗余需求。本发明仅依靠围捕机器人的区域感知控制集群机器人动态自组织分群选择围捕目标,具有实用性强的优点。
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公开(公告)号:CN117171877A
公开(公告)日:2023-12-05
申请号:CN202311102259.2
申请日:2023-08-30
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于时机博弈的高超声速飞行器机动突防策略设计方法,首先基于高超声速飞行器在近距对抗中的优劣势分析,提出基于突防窗口的博弈突防策略;然后在横侧向平面内建立近似逆轨拦截态势下的攻防对抗数学模型;接下来基于突防窗口的博弈突防策略,对工程应用中不同的作战态势、敌我机动策略和机动能力等进行蒙特卡洛仿真,生成博弈对抗数据库;最后通过神经网络对数据库进行离线学习,在线计算生成突防窗口指导高超声速飞行器完成对不同场景的突防。在线计算过程中,针对不确定的敌方信息和态势信息,可结合数据库将该输入项取极值或多个取值,最终在所生成的多个窗口中寻找公共区间,即为公共突防窗口。
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公开(公告)号:CN115755982A
公开(公告)日:2023-03-07
申请号:CN202211609937.X
申请日:2022-12-12
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提出了一种有指向约束的领航跟随航天器编队简化姿态分布控制方法。包括如下步骤:第一步,建立航天器之间的简化姿态误差模型;第二步,构建每个跟随航天器的指向约束模型;第三步,根据指向约束、简化姿态误差、通信拓扑设计每个跟随航天器的人工势场;第四步,基于人工势场函数构造李雅普诺夫函数,设计每个跟随航天器的分布式协同虚拟控制量;第五步,将各个跟随航天器的角速度矢量与虚拟控制量之差作为滑模变量,构造滑模面并设计各个跟随航天器的分布式协同滑模控制律。本发明能够实现无向通信拓扑条件下跟随航天器的瞄准矢量收敛到在惯性空间固定的领航航天器的瞄准矢量,而且能够满足跟随航天器在姿态机动过程中的指向约束。
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公开(公告)号:CN118550306A
公开(公告)日:2024-08-27
申请号:CN202410524478.8
申请日:2024-04-29
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/46 , G05D109/28
Abstract: 本发明公开了一种带高度控制的飞行器再入航迹规划控制方法,包含对高马赫数再入滑翔飞行器姿态动力学和运动学建模,建立一阶执行机构模型;简化姿态动力学模型,得到面向控制的系统模型,设计理想情况下的控制律;针对再入飞行器初始下降段的法向过载要求,设计升力式滑翔制导常用的二次函数分段标称攻角剖面;基于仿真平台对不同射程任务下敌方目标的制导打击试验结果分析,实现了在临近空间再入滑翔情形下,高马赫数飞行器可实现高度可控的航迹规划控制。本发明对解决高马赫数飞行器再入航迹规划问题具有很好的改善效果,增强了高马赫数飞行器飞行的机动性和安全性,在航空航天领域具有很好的应用前景。
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公开(公告)号:CN118466573A
公开(公告)日:2024-08-09
申请号:CN202410544175.2
申请日:2024-05-06
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/495 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 本发明提出一种扭量框架下无速度信息的六自由度航天器编队混杂有限时间控制方法,首先基于扭量建立跟随航天器六自由度相对运动模型,随后设计一个滤波器为系统提供必要的阻尼,基于混杂控制理论,设计一个滞后切换策略,然后基于李雅普诺夫稳定性理论和LaSalle不变集原理设计全局一致渐近稳定的控制器,这里由于将状态空间分割成了两个集合:流动集C和跳动集D,因此控制器整体被分割为两个部分,并针对每个集合都设计了控制器。最后,基于齐次理论证明上述全局一致渐近稳定的控制器是全局一致有限时间稳定的。本发明在无速度信息和扰动环境下实现跟随航天器有限时间收敛到理想位姿并且能够避免退绕现象,对小的测量噪声具有鲁棒性,同时具备占用计算资源少和控制方法简单的优点。
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公开(公告)号:CN118331050A
公开(公告)日:2024-07-12
申请号:CN202410436678.8
申请日:2024-04-11
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种基于扩张观测器和鸽群优化的高速飞行器动态逆控制方法,基于动态逆控制方法,进行控制器设计,再引入扩张状态观测器,对纵向运动模型的不确定性和扰动进行补偿,得到最终的控制输入,最后,引入鸽群优化算法,对扩张状态观测器参数进行优化,提升控制器控制效果。该方法能够在飞行器存在扰动和强不确定的情况下,保证跟踪效果。本发明对高超声速飞行器纵向运动模型的不确定性和扰动进行了估计与补偿,反馈到了动态逆控制律设计中,从而抵消了模型不确定性和外部扰动对跟踪控制的不良影响,并基于鸽群优化对扩张状态观测器参数进行了优化,提升了控制效果。
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公开(公告)号:CN116401752A
公开(公告)日:2023-07-07
申请号:CN202310055120.0
申请日:2023-02-03
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , G06F111/04 , G06F111/06
Abstract: 针对同时存在时间和攻击角度约束的多飞行器协同制导律设计问题,本发明提出了一种基于超扭曲观测器的自适应滑模多飞行器协同末制导律设计方法。在建立弹目相对运动模型的基础上,将制导律的设计分为视线方向和视线法向方向,基于多智能体一致性原理设计了视线方向的制导指令,保证各个飞行器的剩余时间能够收敛,从而视线协同攻击;基于自适应滑模方法设计了视线法向方向的制导指令,保证飞行器能够以给定角度攻击目标,从而满足了角度约束。
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公开(公告)号:CN116360489A
公开(公告)日:2023-06-30
申请号:CN202310304384.5
申请日:2023-03-27
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明涉及一种基于成型制导律的协同中制导律设计方法,属于制导控制技术领域。包括根据弹目相对运动关系,引入零效脱靶量概念建立状态空间方程;引入剩余飞行时间设计导弹时间协同项;根据状态空间方程设计具有终端角度约束的成型制导律;在成型制导律中引入时间协同项实现角度与时间约束的制导律设计。本发明结合了多智能体一致性理论、成型中制导算法、偏置比例导引律等方法,实现了对带有时间协同和角度协同的多弹协同中制导律设计,实现了以固定角度以及同时到达目标区域,形成较好的中末制导交班态势。
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公开(公告)号:CN116224787A
公开(公告)日:2023-06-06
申请号:CN202310055400.1
申请日:2023-01-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种适用于导航精度下降的导弹自适应控制律设计方法,属于控制器领域。本发明首先建立了导弹的六自由度模型;其次将系统的扰动和不确定性引入系统模型;最后设计控制律和自适应律,通过引入自适应补偿项来消除系统的不确定外部扰动和本身的不确定性的影响。本发明设计简单,对于控制器参数具有更好的鲁棒性,能够很好的消除导弹导航精度下降引起的不确定外界误差和本身的不确定性。
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公开(公告)号:CN118862315B
公开(公告)日:2025-01-24
申请号:CN202411333236.7
申请日:2024-09-24
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本申请属于飞行器突防策略设计技术领域。本公开实施例是关于一种基于深度强化学习的飞行器突防方法。本公开实施例引入回归网络增强了深度神经网络的结构;根据脱靶量与能量优化的需求,提出了终端与过程组合、强奖励与弱激励引导形式的奖励函数,还在奖励函数中加入了节能因子的策略,实现对机动能耗的定量调控;在观测中引入了随机噪声,将环境的不确定性纳入了训练过程;此外提出了分层训练与课程学习结合的的策略,加快了算法的收敛速度,降低训练难度;引入了视线角速率修正因子,增强高超对视线角速率的敏度,增大了高超的突防成功率。
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