一种适用于半捷联式惯性测量系统的多重抗高过载装置

    公开(公告)号:CN102175243A

    公开(公告)日:2011-09-07

    申请号:CN201110025578.9

    申请日:2011-01-24

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及惯性导航测量技术,具体是一种适用于半捷联式惯性测量系统的多重抗高过载装置。本发明解决了目前尚无一种专门用于在大过载下保护半捷联式惯性测量系统不受破坏的装置的问题。一种适用于半捷联式惯性测量系统的多重抗高过载装置包括外筒、内筒、惯性测量单元、质量偏心模块、以及电路板;外筒与内筒之间设有第一轴承和第二轴承;还包括组合缓冲垫模块、对顶半球缓冲模块、以及减震垫阵列。本发明通过采用多级缓冲模块对半捷联式惯性测量系统进行抗过载保护,彻底有效地解决了目前尚无一种专门用于在大过载下保护半捷联式惯性测量系统不受破坏的装置的问题,适用于高速旋转飞行体姿态测量过程中半捷联式惯性测量系统的抗过载保护。

    一种带混合量化器的多无人机主动抗干扰时变轨迹跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN110632940B

    公开(公告)日:2022-05-24

    申请号:CN201910677634.3

    申请日:2019-07-25

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种带混合量化器的多无人机主动抗干扰时变轨迹跟踪控制方法,首先,建立具有非完整性约束的无人机运动学模型,设计综合平均量化和滞回量化特性的混合量化器,构建包含环境干扰、量化输入的自动驾驶仪动态;其次,结合给定的时变编队样式指令,设计无人机位移回路的虚拟控制量,生成期望的线速度以及航向角指令;然后,构造模型辅助扩张状态观测器对自驾仪中的集总干扰进行估计并抵消干扰对控制性能的影响;最后,设计可抑制量化误差效应的鲁棒动态反馈线性化控制律,以更新自动驾驶仪动态输出。本发明可有效克服未知环境干扰对编队系统的不利影响,确保了强鲁棒编队跟踪性能的实现。

    一种多四旋翼主从式保性能神经自适应协同编队控制方法

    公开(公告)号:CN110488606B

    公开(公告)日:2022-04-19

    申请号:CN201910677645.1

    申请日:2019-07-25

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种多四旋翼主从式保性能神经自适应协同编队控制方法,涉及多四旋翼编队自动控制领域,具有在线低计算复杂度、可快速光滑实现干扰辨识与补偿的特点,具体而言,在四旋翼轨迹回路中引入预设性能函数、误差转换以及一致性技术,将原先受约束的编队误差控制难题转化为无约束系统的误差镇定问题,保证编队同步误差满足预先设定的瞬态性能和稳态精度;针对轨迹和姿态回路分别构造在线学习维数低、计算实时性强的预测最小参数学习神经网络逼近器,以实现对于未知非线性干扰的光滑快速在线学习与补偿,同时消除控制回路与神经学习回路的耦合影响,可显著提高多四旋翼系统编队控制的实时性和快响应能力。

    基于自适应积分鲁棒的四旋翼轨迹/姿态复合抗干扰跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN109358504B

    公开(公告)日:2021-07-02

    申请号:CN201811246308.9

    申请日:2018-10-24

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于自适应积分鲁棒的四旋翼轨迹/姿态复合抗干扰跟踪控制方法。针对四旋翼飞行器空间飞行控制过程中存在的未知质量、三轴转动惯量引起的参数不确定性和加性外部干扰,采用自适应与积分鲁棒复合的抗干扰控制方法实现对四旋翼轨迹/姿态的精准跟踪:首先,建立考虑参数不确定性和外部干扰的四旋翼运动/动力学矢量化模型;其次,将上述模型分解为可描述三通道位置、速度、姿态、角速率变化的标量模型;然后,根据上述标量模型,构造基于自适应积分鲁棒的四旋翼轨迹复合抗干扰跟踪控制器;最后,根据姿态回路的标量模型以及由位置回路控制器解算生成的期望姿态角指令,构造基于自适应积分鲁棒的四旋翼姿态复合抗干扰跟踪控制器。

    一种基于累加累减混合微分器的信号去噪方法

    公开(公告)号:CN106871891B

    公开(公告)日:2020-09-01

    申请号:CN201710027360.4

    申请日:2017-01-16

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及惯性传感器信号去噪方法,具体是一种基于累加累减混合微分器的信号去噪方法。本发明解决了现有惯性传感器信号去噪方法去噪性能较差的问题。一种基于累加累减混合微分器的信号去噪方法,该方法是采用如下步骤实现的:步骤1:对采集到的惯性传感器信号X(k)进行累加操作;步骤2:利用混合微分器,对累加操作后的惯性传感器信号Y(k)进行去噪;步骤3:对去噪后的惯性传感器信号Y'(k)进行累减操作,得到最终的惯性传感器信号Z(k)。本发明适用于惯性导航系统。

    基于领航-跟随式三角形编队的多四旋翼对峙跟踪目标制导律

    公开(公告)号:CN109375643A

    公开(公告)日:2019-02-22

    申请号:CN201811246328.6

    申请日:2018-10-24

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于领航-跟随式三角形编队的多四旋翼对峙跟踪目标制导律,针对四旋翼执行地面目标持续跟踪任务中存在的目标逃逸、目标状态融合估计精度不佳等问题,具体为:首先,利用修正的Lyapunov导航向量场算法,构建领航者的期望速度信息;其次,通过一阶积分器得到领航者的期望位置,随后将其送入领航者自驾仪动态获取领航者的实时位置信息,同时将其实时位置反馈至修正的Lyapunov导航向量场;然后,设计多四旋翼通讯拓扑和编队样式;最后,构造适用于地面目标对峙跟踪、基于二阶一致性的领航-跟随式协同编队控制器。本发明可以实现对于给定地面目标的对峙持续跟踪,可有效降低目标反侦察逃逸的概率,大大增强协同编队对峙跟踪目标任务的鲁棒性。

    一种基于热释电感知的分散式目标跟踪定位系统及方法

    公开(公告)号:CN105044673B

    公开(公告)日:2018-08-03

    申请号:CN201510466434.5

    申请日:2015-07-31

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了种基于热释电感知的分散式目标跟踪定位系统以及方法,所公开的跟踪定位系统包括多个感知单元,相邻的感知单元覆盖区域相切或相交叉重叠;每个感知单元由多个面向不同方位的热释电传感器组成,相邻热释电传感器的视场角部分重叠覆盖。本发明公开的基于热释电感知的分散式目标跟踪定位系统实现了目标的分散式布局感知定位,具有良好的定位精度和定位区域范围。

    微加速度计在高速旋转环境下的可靠性仿真方法

    公开(公告)号:CN106650013A

    公开(公告)日:2017-05-10

    申请号:CN201611042972.2

    申请日:2016-11-24

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明是一种微加速度计在高速旋转环境下的可靠性仿真方法。步骤如下:1、利用仿真软件建立微加速度计的仿真模型;2、初步设定一个离心旋转半径,根据微加速度计应用环境设定起始旋转角速度,仿真得到应力及位移云图,找出应力集中部位;3、从初始角速度开始以角速度变化量为步长逐步增加旋转角速度,直到使微加速度计即将失效的最大旋转角速度;4、以可承受的最大旋转角速度和旋转半径经公式计算得到可承受的最大离心加速度;5、改变旋转半径,重复步骤2到步骤4得到多个可承受最大离心加速度。经过比较分析确定微加速度计可以承受的最大离心加速度从而判断微加速度度计在高速旋转环境下的可靠性以及它的失效模式和失效机理。

    适用于高过载弹用微惯导系统的炮口初速实时测量方法

    公开(公告)号:CN103575926B

    公开(公告)日:2016-03-30

    申请号:CN201310594101.1

    申请日:2013-11-21

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及弹丸的炮口初始速度测量技术,具体是一种适用于高过载弹用微惯导系统的炮口初速实时测量方法。本发明解决了现有弹丸炮口初始速度测量技术自主性差、可靠性差、以及适用范围受限的问题。适用于高过载弹用微惯导系统的炮口初速实时测量方法,该方法是采用如下步骤实现的:a.在炮口制退器的内腔前部和内腔后部各安装一组线圈;然后分别向两个线圈通电,使得两个线圈各产生一个感应磁场;b.建立弹丸直角坐标系O-XbYb;c.在弹丸的内部分别安装单轴磁阻传感器和电子线路;d.当弹丸发射时,单轴磁阻传感器依次测出两个感应磁场的变化;e.计算得出弹丸的炮口初始速度。本发明适用于高过载弹用微惯导系统。

    适用于主动式半捷联惯性测量系统抗过载的综合防护方法

    公开(公告)号:CN102494682B

    公开(公告)日:2013-09-18

    申请号:CN201110401394.8

    申请日:2011-12-07

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及惯性测量系统抗过载防护技术,具体是一种适用于主动式半捷联惯性测量系统抗过载的综合防护方法。本发明解决了目前尚无一种适用于主动式半捷联惯性测量系统抗过载的防护技术的问题。适用于主动式半捷联惯性测量系统抗过载的综合防护方法,该方法是采用如下步骤实现的:a.在主动式半捷联惯性测量系统外部套设支撑筒;b.在支撑筒的前后两端各安装一个刚性缓冲片;c.在支撑筒内安装弹性联轴器,弹性联轴器两端分别连接主动式半捷联惯性测量系统的驱动轴和负载轴;d.在支撑筒内安装径向保护轴承;e.在支撑筒内安装支撑滑环。本发明为高转速、小体积飞行器的姿态、轨迹测量提供了有效的方法。

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