基于混合扰动观测器的水下机器人特征模型控制方法及系统

    公开(公告)号:CN112346341A

    公开(公告)日:2021-02-09

    申请号:CN202011210682.0

    申请日:2020-11-03

    Inventor: 孙冲 成磊 朱战霞

    Abstract: 本发明公开了一种基于混合扰动观测器的水下机器人特征模型控制方法及系统,所述方法包括以下步骤:步骤1,构建水下机器人的动力学模型;步骤2,构建水下机器人的特征模型;步骤3,构建水下机器人的混合扰动观测器;步骤4,构建水下机器人的复合控制器;基于所述复合控制器实现水下机器人特征模型控制。本发明中提出的混合干扰观测器能够以可预测的精度处理更一般的一类扰动;本发明的控制方法能够有效地消除水下机器人系统产生的各种干扰,使整个系统达到稳定状态。

    基于微分跟踪器和扰动观测器的水下机器人轨迹控制方法及系统

    公开(公告)号:CN112286227A

    公开(公告)日:2021-01-29

    申请号:CN202011210704.3

    申请日:2020-11-03

    Inventor: 孙冲 成磊 朱战霞

    Abstract: 本发明公开了一种基于微分跟踪器和扰动观测器的水下机器人轨迹控制方法及系统,包括以下步骤:步骤1,构建获得水下机器人动力学模型;步骤2,构建获得水下机器人速度观测器;步骤3,构建获得水下机器人扰动观测器;步骤4,基于步骤2获得的水下机器人速度观测器和步骤3获得的水下机器人扰动观测器,构建获得水下机器人轨迹跟踪控制器和水下机器人位置控制器;基于获得的水下机器人轨迹跟踪控制器和水下机器人位置控制器实现水下机器人轨迹控制。本发明能够有效抑制水下机器人的位置控制中的扰动,提高轨迹跟踪系统的鲁棒性;能够使得控制更加精确。

    基于微分跟踪器和扰动观测器的水下机器人轨迹控制方法及系统

    公开(公告)号:CN112286227B

    公开(公告)日:2022-03-18

    申请号:CN202011210704.3

    申请日:2020-11-03

    Inventor: 孙冲 成磊 朱战霞

    Abstract: 本发明公开了一种基于微分跟踪器和扰动观测器的水下机器人轨迹控制方法及系统,包括以下步骤:步骤1,构建获得水下机器人动力学模型;步骤2,构建获得水下机器人速度观测器;步骤3,构建获得水下机器人扰动观测器;步骤4,基于步骤2获得的水下机器人速度观测器和步骤3获得的水下机器人扰动观测器,构建获得水下机器人轨迹跟踪控制器和水下机器人位置控制器;基于获得的水下机器人轨迹跟踪控制器和水下机器人位置控制器实现水下机器人轨迹控制。本发明能够有效抑制水下机器人的位置控制中的扰动,提高轨迹跟踪系统的鲁棒性;能够使得控制更加精确。

    一种修正型ZEM制导闭环系统制导误差算法

    公开(公告)号:CN117891175A

    公开(公告)日:2024-04-16

    申请号:CN202410216822.7

    申请日:2024-02-28

    Abstract: 本发明涉及精确制导技术领域,特别涉及一种修正型ZEM制导闭环系统制导误差算法。本发明的技术解决方案是:本发明首先给出引入速度估计修正型ZEM误差的计算方法、修正型ZEM制导算法,修正型ZEM制导闭环系统状态的解析表达式。以此为基础,本发明建立了闭环系统视线角速度的计算方法,近似计算方法;根据制导失调误差和系统状态的关系,建立了闭环系统视线角速度、制导失调误差的解析计算方法和近似计算方法。有助于量化修正型ZEM、基础型ZEM和比例导引方法在实际任务场景中的综合性能,从而明确在特定任务中使用何种制导方法可以达到最佳制导效果。

    一种利用飞轮稳定测量平台的球形机器人

    公开(公告)号:CN112356011A

    公开(公告)日:2021-02-12

    申请号:CN202011187357.7

    申请日:2020-10-29

    Abstract: 本发明公开了一种利用飞轮稳定测量平台的球形机器人,包括机器人本体。所述机器人主要由测量平台、外壳、飞轮、飞轮电机、全向轮、步进电机主控以及电池组构成,包含三个由飞轮电机驱动的互相垂直飞轮机构,用于稳定球形机器人测量平台,四个由步进电机驱动的全向轮,全向轮与外壳相切,全向轮协调转动时的摩擦力使外壳转动,获得向不同方向前进或滚动的动力。

    一种用飞轮进行姿态控制的无人机

    公开(公告)号:CN112278255A

    公开(公告)日:2021-01-29

    申请号:CN202011187379.3

    申请日:2020-10-29

    Abstract: 本发明公开了一种用飞轮进行姿态控制的无人机,包括无人机本体。所述无人机主要由框架、飞轮驱动机构以及旋翼机构构成,包含三个由电机驱动的互相垂直飞轮机构,用于控制无人机俯仰、横滚与偏航轴的倾角,从而控制无人机的飞行方向;包含一个由电机驱动的共轴双桨的旋翼机构,上下两个旋翼旋向相反,转速相同,产生的扭矩相同。控制效果更加平稳,防止出现误操作导致的力矩突变以及姿态突变。

    一种基于领航者-跟踪者水下机器人位置跟踪方法

    公开(公告)号:CN108267953A

    公开(公告)日:2018-07-10

    申请号:CN201711311541.6

    申请日:2017-12-11

    Inventor: 袁源 成磊 袁建平

    Abstract: 本发明公开了一种基于领航者-跟踪者水下机器人位置跟踪方法,通过对水下机器人的动量及动量矩分析,联合转换矩阵,建立运动学方程;基于领航者-跟随者策略,建立轨迹跟踪模型;基于领航者和跟随者之间的系统模型信息,建立轨迹跟踪的扰动观测器,对观测领航者和跟随者的未建模动态及外部扰动实时补偿抑制,提高了轨迹跟踪系统的鲁棒性;充分利用领航者和跟随者的模型信息,构建包含扰动观测值的轨迹跟踪控制器,充分考虑了模型信息,使得控制更加精确,便于工程实现;以轨迹跟踪控制器的输出为目标值,基于反正切三角函数,充分利用了反正切函数的有界性,构建全局位置控制控制器,避免水下机器人发生旋转。

    一种基于双闭环自抗扰的水下机器人姿态与位置控制方法

    公开(公告)号:CN108196445A

    公开(公告)日:2018-06-22

    申请号:CN201711311540.1

    申请日:2017-12-11

    CPC classification number: G05B13/042

    Abstract: 本发明公开了一种基于双闭环自抗扰的水下机器人姿态与位置控制方法,首先对水下机器人运用动量和矩定理并利用大地坐标系和机体坐标系间的转换关系,建立动力学模型;设计水下机器人的速度环扩张状态观测器观测未建模和外部扰动并实时补偿抑制,使得速度环的抗扰性能大大增加,提高系统的鲁棒性;针对速度环高频震颤的特点,利用扰动观测值构建基于非线性函数反馈速度环自抗扰控制器;基于非线性函数fhan,设计目标位置信号的跟踪微分器,给出位置信号的过渡过程和目标速度估计值,避免了系统响应的突变,解决了快速性和超调的矛盾;设计基于位置偏差反馈的水下机器人位置环比例-微分控制器,适于工程应用。

    一种用于无人机跟踪移动收纳平台的路径规划方法

    公开(公告)号:CN117492461A

    公开(公告)日:2024-02-02

    申请号:CN202311295032.4

    申请日:2023-10-09

    Abstract: 本发明公开了一种用于人机跟踪移动收纳平台的路径规划方法,属于无人机路径规划领域,包括持续监测移动收纳平台的位置,在无人机追上移动收纳平台之前,根据其位置的变化情况确定动态目标,进而由动态目标确定动态采样步长,偏向动态目标的采样概率和局部采样次数,不断规划出局部路径,直到追上移动收纳平台为止;同时,在无人机规划过程中,通过选定不同的局部采样步长、偏向动态目标的采样概率和局部采样次数,能使得规划的局部路径更加适应局部环境。本发明能够减少全过程规划次数,减少计算量,提高算法的效率。

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