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公开(公告)号：CN110405758B
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN201910637005.8
申请日：2019-07-15
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及一种基于非奇异终端滑模技术的空间机器人目标抓捕控制方法，用于解决现有空间机器人目标抓捕控制方法实用性差的技术问题。该方法首先将空间机器人目标抓捕后组合体动力学模型进行分解，得到姿态子系统动力学模型，并基于该模型构造面向控制的状态方程；然后设计非奇异终端滑模面，并基于滑模面设计自适应控制器，从而保证系统状态的有效时间收敛；考虑系统动力学不确定性和未知外部扰动，设计自适应更新律实现对系统不确定性和外部扰动的集总估计补偿，便于工程实现。本发明在保证空间机器人系统在抓捕过程中的稳定控制基础上，实现了高精度的姿态跟踪控制，同时针对不确定性与外部扰动设计了自适应补偿环节，实用性好。
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公开(公告)号：CN110376887B
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN201910626700.4
申请日：2019-07-11
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种基于时变滑模增益的飞行器离散滑模智能控制方法，用于解决现有飞行器离散控制方法实用性差的技术问题。通过对飞行器纵向通道动力学模型进行欧拉离散化，得到原有系统的离散形式；考虑系统因果关系，建立姿态离散严格反馈系统的等价预测模型；使用神经网络逼近系统未知非线性函数，基于神经网络辨识误差设计控制器滑模时变增益和神经网络权重向量更新律；神经网络智能学习的引入，抵消了不确定项的上下界，减小了滑模切换抖振的幅度，提升了滑模控制的性能；本发明结合计算机控制特点，通过模型转换设计的控制器有效避免了非因果问题，适用于工程应用。
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公开(公告)号：CN110376887A
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201910626700.4
申请日：2019-07-11
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种基于时变滑模增益的飞行器离散滑模智能控制方法，用于解决现有飞行器离散控制方法实用性差的技术问题。通过对飞行器纵向通道动力学模型进行欧拉离散化，得到原有系统的离散形式；考虑系统因果关系，建立姿态离散严格反馈系统的等价预测模型；使用神经网络逼近系统未知非线性函数，基于神经网络辨识误差设计控制器滑模时变增益和神经网络权重向量更新律；神经网络智能学习的引入，抵消了不确定项的上下界，减小了滑模切换抖振的幅度，提升了滑模控制的性能；本发明结合计算机控制特点，通过模型转换设计的控制器有效避免了非因果问题，适用于工程应用。
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公开(公告)号：CN110597068A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201910981928.5
申请日：2019-10-16
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种考虑攻角非对称约束的高超声速飞行器鲁棒控制方法，本方法考虑高度跟踪情形将攻角作为系统状态，基于非对称障碍李雅普诺夫函数设计控制律，将攻角跟踪误差非对称约束信息引入控制律，保证误差被限制在预设的非对称区间内，同时对攻角虚拟控制进行限幅，结合二者实现攻角非对称约束，保证超燃冲压发动机正常工作。考虑系统存在不确定性，本方法在控制器设计中，加入鲁棒项估计未知非线性函数上界，对不确定带来的影响进行补偿。针对速度子系统设计PID控制器实现速度跟踪。
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公开(公告)号：CN110456808B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN201910637003.9
申请日：2019-07-15
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明涉及一种面向目标抓捕的空间机器人快速非奇异终端滑模控制方法，用于解决现有空间机器人目标抓捕控制方法实用性差的技术问题。该方法首先将空间机器人目标抓捕后组合体动力学模型进行分解，得到姿态子系统动力学模型；然后基于姿态跟踪误差，设计快速非奇异终端滑模面；进一步基于滑模面设计自适应控制器，从而保证系统状态快速收敛至滑模面；考虑系统动力学不确定性和未知外部扰动，设计自适应更新律实现对系统不确定性和外部扰动的集总估计补偿，便于工程实现。本发明在保证空间机器人系统在抓捕过程中的稳定控制基础上，提高了系统响应速度，缩短了抓捕后的系统稳定时间，同时针对不确定性与外部扰动设计了自适应补偿环节，实用性好。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110405758A
公开(公告)日：2019-11-05
申请号：CN201910637005.8
申请日：2019-07-15
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及一种基于非奇异终端滑模技术的空间机器人目标抓捕控制方法，用于解决现有空间机器人目标抓捕控制方法实用性差的技术问题。该方法首先将空间机器人目标抓捕后组合体动力学模型进行分解，得到姿态子系统动力学模型，并基于该模型构造面向控制的状态方程；然后设计非奇异终端滑模面，并基于滑模面设计自适应控制器，从而保证系统状态的有效时间收敛；考虑系统动力学不确定性和未知外部扰动，设计自适应更新律实现对系统不确定性和外部扰动的集总估计补偿，便于工程实现。本发明在保证空间机器人系统在抓捕过程中的稳定控制基础上，实现了高精度的姿态跟踪控制，同时针对不确定性与外部扰动设计了自适应补偿环节，实用性好。
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公开(公告)号：CN110568765A
公开(公告)日：2019-12-13
申请号：CN201910982021.0
申请日：2019-10-16
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种面向攻角跟踪的高超声速飞行器非对称输出受限控制，通过模型变换将攻角视为系统输出，基于非对称障碍李雅普诺夫函数设计输出受限控制律，将跟踪误差非对称约束信息引入控制律，保证误差被限制在预设的非对称区间内。考虑系统存在不确定性，本方法在控制器设计中，加入复合学习神经网络对未知非线性函数进行估计。针对速度子系统设计PID控制器实现速度跟踪。
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公开(公告)号：CN110456642A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910670970.5
申请日：2019-07-24
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种基于奇异摄动分析的弹性飞行器鲁棒有限时间控制方法，针对表征刚性体的慢变子系统，采用动态面控制设计舵偏角控制器，利用神经网络估计系统不确定信息，通过构造一阶滤波器与辅助信号将学习评价信息引入神经网络权重更新律并实现学习误差有限时间收敛，同时在控制律中加入误差分数阶项以保证跟踪误差有限时间收敛；针对表征系统弹性模态的快变子系统设计滑模控制算法进行弹性模态抑制。针对速度子系统设计PID控制器实现速度跟踪。
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公开(公告)号：CN110456636A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910626185.X
申请日：2019-07-11
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种基于不确定性上界估计的飞行器离散滑模自适应控制方法，用于解决现有飞行器离散控制方法实用性差的技术问题。对飞行器纵向通道动力学模型进行欧拉离散化，得到原有系统的离散形式；考虑系统因果关系，建立离散严格反馈系统的等价预测模型；定义系统不确定性，设计带有死区的自适应律对未知的不确定性上界进行在线估计；在不确定性上界更新律中引入上界估计误差，提升了估计精度；定义滑模面，用未来期望输出来设计当前控制输入，设计基于反步法的离散滑模自适应控制器；本发明结合计算机控制特点，通过模型转换设计的离散滑模控制器有效避免了非因果问题，提升了飞行控制系统的鲁棒性和自适应性，适用于工程应用。
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公开(公告)号：CN110320794A
公开(公告)日：2019-10-11
申请号：CN201910671294.3
申请日：2019-07-24
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于干扰观测的弹性飞行器奇异摄动复合学习控制方法，该方法首先对弹性飞行器纵向通道模型解耦为速度子系统和姿态子系统；针对速度子系统采用PID控制，针对姿态子系统利用奇异摄动理论对其进行分析，实现刚柔模态解耦和快慢时标分离。设计滑模控制方法对弹性快变子系统进行控制；设计反步法控制对姿态慢变子系统进行控制，同时利用复合神经网络对未知动力学进行逼近，设计非线性观测器补偿外界干扰。基于上述所设计的控制器，实现高度和速度的精确跟踪。
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