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公开(公告)号：CN106647693A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201611012008.5
申请日：2016-11-17
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05B23/02
CPC classification number: G05B23/0243 , G05B2219/24065
Abstract: 本发明公开了刚体航天器执行器多故障的诊断与容错控制方法，该方法提出了刚体航天器姿态控制系统的运动学和动力学模型，建立了刚体航天器同时存在执行器失效故障和偏差故障的故障模型，再分别建立了采用自适应阈值技术的故障检测观测器和基于自适应技术的故障估计观测器，从而对故障发生时间和故障具体情况实现了在线实时检测与估计，最后根据故障估计观测器估计出的故障信息，设计了backstepping滑模容错控制器。本发明实现了刚体航天器在同时发生执行器效率损伤和偏差故障下的姿态稳定控制，同时，在设计的过程中还考虑了外界扰动对系统及观测器造成的影响。除此以外，故障检测观测器与故障估计观测器可以分别独立设计，这使得其工程应用更易于实现。
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公开(公告)号：CN119882437A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202510037604.1
申请日：2025-01-09
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明属于强互联非线性系统容错控制领域，公开了一种传感器故障情形下的强互联非线性系统分散式容错跟踪控制方法，包括如下步骤：对含有未知传感器故障情形下的强互联非线性系统为研究对象，通过坐标变换，利用反步法控制技术，设计含有故障放大后所得估计平方项的虚拟控制器、自适应律和实际控制器，来处理被控系统所发生的未知传感器故障。本发明所提出的分散式容错跟踪控制方法可以有效处理未知传感器故障对闭环控制系统的不利影响。本发明适用于传感器故障情形下的强互联非线性系统，通过数值仿真研究验证了控制方案的实用性和有效性。
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公开(公告)号：CN112000006B
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202010643654.1
申请日：2020-07-06
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了基于有限时间快速非奇异终端滑模的自主航天器交会控制方法，该方法包括：建立跟踪航天器和被跟踪航天器之间的接近相对运动动力学模型，以描述作用在跟踪航天器上的实时控制输入力和集总不确定干扰对两个航天器在实际相对位置和实际相对速度的作用关系；设计有限时间自适应干扰观测器，以根据当前实际相对位置、当前实际相对速度和实时控制输入力对集总不确定干扰进行估计，得到干扰估计值；设计包含快速非奇异终端滑模面的控制单元，以根据干扰估计值、当前实际相对位置和当前实际相对速度更新实时控制输入力。本发明的控制方法比自主航天器交会的线性滑模控制方法可实现更快的动态响应特性和更高的稳态精度。
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公开(公告)号：CN111781827A
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN202010488772.X
申请日：2020-06-02
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公开了一种基于神经网络和滑模控制的卫星编队控制方法，包括：建立刚体航天器的动力学模型；将动力学模型转化为二阶数学模型；根据二阶数学模型确定姿态四元数的控制误差和误差受限函数；将卫星编队系统中有联系的跟随卫星的姿态四元数的控制误差累加，得到系统集总误差；利用径向基神经网络对外部干扰进行在线补偿，根据集中误差定义滑模面，并基于滑模面获得卫星编队系统分布式控制器的控制律。本申请的方法在可以使卫星编队系统在运行环境存在干扰的情况下，能够快速估计并实时在线补偿干扰，使得卫星编队系统保持期望编队姿态飞行。
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公开(公告)号：CN116909134A
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202310692361.6
申请日：2023-06-12
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明针对一类具有执行器故障的非线性互联系统，提出了一种基于事件触发的分散式容错渐近跟踪控制策略。首先，考虑了一个具有执行器故障的非线性互联系统。然后，为了不对强互联项施加任何假设条件，利用径向基函数神经网络(RBF NN)技术来逼近未知的非线性函数和未知的强互联，并且利用高斯函数的性质能够不违背分散式设计规则，此外，还提出了一种基于切换阈值方法的新型事件触发机制来减少通信资源。同时，通过设计一种自适应补偿机制来处理未知的执行器故障。接着，结合双曲切函数的性质和引入的积分有界函数，实现了所考虑的非线性互联系统的渐近跟踪性能。最后，通过实际应用的系统仿真研究，验证了该发明控制方案的实用性和有效性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116339150A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310389417.0
申请日：2023-04-12
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种具有多源不确定性干扰下的自主航天器交会过程鲁棒控制方法。考虑到航天器交会过程的遇到的航天器自身存在的测量不精确性和外太空环境干扰等多源不确定性，利用扰动观测器估计该多源不确定性，进而利用积分滑模控制技术设计一种基于多源不确定性扰动补偿技术的鲁棒交会控制方法，本发明所设计的鲁棒控制方法相比现有的鲁棒H无穷控制方法不是被动抑制多源不确定性干扰，而是对多源不确定性干扰进行主动补偿控制，从而在鲁棒性方面具有更加良好的控制性能。
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公开(公告)号：CN111781827B
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202010488772.X
申请日：2020-06-02
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公开了一种基于神经网络和滑模控制的卫星编队控制方法，包括：建立刚体航天器的动力学模型；将动力学模型转化为二阶数学模型；根据二阶数学模型确定姿态四元数的控制误差和误差受限函数；将卫星编队系统中有联系的跟随卫星的姿态四元数的控制误差累加，得到系统集总误差；利用径向基神经网络对外部干扰进行在线补偿，根据集中误差定义滑模面，并基于滑模面获得卫星编队系统分布式控制器的控制律。本申请的方法在可以使卫星编队系统在运行环境存在干扰的情况下，能够快速估计并实时在线补偿干扰，使得卫星编队系统保持期望编队姿态飞行。
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公开(公告)号：CN108628167B
公开(公告)日：2021-11-12
申请号：CN201810432639.5
申请日：2018-05-08
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了基于自适应分配技术的飞行控制系统的容错控制方法，首先将跟踪误差的积分引入到已建立的有执行器故障的线性模型之中，得到增广系统；其次引入虚拟输入，利用重分配技术对控制输入进行了最优分配；最后利用模型参考自适应在无故障和有故障的情况下设计了容错控制方案，其中在有故障情况下，引入了滤波回归矩阵，加快了自适应的速率。本发明可以使飞行器在执行器发生多种未知故障的情况下能够正常快速的跟踪所期望的姿态。
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公开(公告)号：CN107831774B
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN201710854604.6
申请日：2017-09-20
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开了一种基于自适应PI控制的刚体卫星姿态系统被动容错控制方法。首先建立刚性卫星的姿态动力学模型和运动模型,然后在刚性卫星执行器发生故障的情况下建立其数学模型，最后在反演控制的框架下，设计了一种具有自适应增益的PI控制器。该PI增益由两部分组成，一部分是恒定的，另一部分是时变的。恒定部分由设计者灵活确定，时变部分由自适应算法自动调整。此外，P‑增益与I‑增益成比例，而不是独立的传统PI控制，其性能优于传统的常值增益PI控制。采用本发明中设计的容错控制器可以使系统对故障具有容忍能力，保证了系统的稳定性，使卫星可以快速准确地跟踪上期望的姿态指令。
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公开(公告)号：CN112000006A
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN202010643654.1
申请日：2020-07-06
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了基于有限时间快速非奇异终端滑模的自主航天器交会控制方法，该方法包括：建立跟踪航天器和被跟踪航天器之间的接近相对运动动力学模型，以描述作用在跟踪航天器上的实时控制输入力和集总不确定干扰对两个航天器在实际相对位置和实际相对速度的作用关系；设计有限时间自适应干扰观测器，以根据当前实际相对位置、当前实际相对速度和实时控制输入力对集总不确定干扰进行估计，得到干扰估计值；设计包含快速非奇异终端滑模面的控制单元，以根据干扰估计值、当前实际相对位置和当前实际相对速度更新实时控制输入力。本发明的控制方法比自主航天器交会的线性滑模控制方法可实现更快的动态响应特性和更高的稳态精度。
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