基于相对位置的分布式编队球形包围追踪未知目标的方法

    公开(公告)号:CN107065877B

    公开(公告)日:2019-11-12

    申请号:CN201710303014.4

    申请日:2017-05-03

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 陈杨杨 卫平

    Abstract: 本发明公开了基于相对位置的分布式编队球形包围追踪未知目标的方法,包括如下步骤:a)由运动体到目标和邻居的相对位置计算它到目标的距离,绕目标的纬度角和经度角以及与邻居间的相对纬度角和经度角;b)计算球面跟踪、纬向和经向编队误差,设计目标速率的一阶估计律;c)由目标速率的一阶估计,设计运动体法向、经向和纬向上的期望速度;d)由实际与期望速度间的速度误差及其导数,设计目标速率的二阶估计律;e)由目标速率的两次估计和速度误差,设计运动体法向、经向和纬向控制力;f)联列求解运动体的控制力输入。本发明对测量信息为相对位置且目标速率未知尤其适用,该方法简单可靠,可用于海洋、星球的协同探索等。

    一种多层环绕编队包围的几何设计方法

    公开(公告)号:CN105629966B

    公开(公告)日:2019-05-21

    申请号:CN201610069641.1

    申请日:2016-02-01

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种多层环绕编队包围的几何设计方法,多层环绕编队包围中的目标超椭球面、目标超椭球面上的期望简单凸闭轨道以及运动体动态是在超二次曲面中心坐标系下描述的,目标超椭球面通过同心压缩的方式扩展为关于曲面函数的等值超椭球面簇,由曲面的正则性确定第i个运动体的可运动范围。本发明对超二次曲面中心坐标系描述超椭球、轨道和运动体动态尤其适用,该方法简单可靠、精度较高,可用于协同采集等任务。

    一种时空可变流场下飞行器的球面轨道编队跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN108279699A

    公开(公告)日:2018-07-13

    申请号:CN201810002040.8

    申请日:2018-01-02

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 陈杨杨 艾香

    Abstract: 本发明公开一种时空可变流场下飞行器的球面轨道编队跟踪控制方法,飞行器的动态是球坐标系中表示的非完整动力学方程并且已知流场是随着时间和空间变化的,所述方法包括如下步骤:a)用弗莱纳公式表示以球坐标系下的飞行器动力学方程;b)计算球面跟踪误差、轨道跟踪误差以及横向编队误差;c)设计期望的横摆角速度、倾侧角速度以及线加速度,使得误差达到设计要求的同时保障飞行器不运动到南北极的连线;d)设计横摆角和倾侧角加速度使得实际的横摆和倾侧角速度达到期望值。此种方法简单可靠、精度较高,适应于任意已知时空可变流场中的协作监测等复杂任务。

    球面环绕编队控制的几何设计方法

    公开(公告)号:CN105045285B

    公开(公告)日:2017-07-18

    申请号:CN201510582120.1

    申请日:2015-09-14

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 陈杨杨 王凯旋

    Abstract: 本发明是一种球面环绕编队控制的几何设计方法,包括如下步骤:a)将惯性坐标系下的球面、圆轨道及运动体动态在轨道坐标系下重新表示;b)将目标球面扩展为不同曲面函数值表示的球面簇;c)由曲面函数值计算运动体到目标球面的距离误差及其导数,设计沿球面法向量上的控制力实现球面登陆;d)计算运动体所在球面的纬度与期望轨道对应的纬度间的误差及其导数,设计沿球面经线方向上的控制力实现环绕运动;e)计算运动体绕轴广义旋转角及其导数,设计沿球面纬线方向上的控制力完成编队;f)综合步骤c)‑e)计算运动体的控制力输入。本发明对轨道坐标系下描述的球面、圆轨道以及运动体动态尤其适用。该方法简单可靠、精度较高,可用于协同探测等任务。

    球面环绕编队控制的几何设计方法

    公开(公告)号:CN105045285A

    公开(公告)日:2015-11-11

    申请号:CN201510582120.1

    申请日:2015-09-14

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 陈杨杨 王凯旋

    Abstract: 本发明是一种球面环绕编队控制的几何设计方法,包括如下步骤:a)将惯性坐标系下的球面、圆轨道及运动体动态在轨道坐标系下重新表示;b)将目标球面扩展为不同曲面函数值表示的球面簇;c)由曲面函数值计算运动体到目标球面的距离误差及其导数,设计沿球面法向量上的控制力实现球面登陆;d)计算运动体所在球面的纬度与期望轨道对应的纬度间的误差及其导数,设计沿球面经线方向上的控制力实现环绕运动;e)计算运动体绕轴广义旋转角及其导数,设计沿球面纬线方向上的控制力完成编队;f)综合步骤c)-e)计算运动体的控制力输入。本发明对轨道坐标系下描述的球面、圆轨道以及运动体动态尤其适用。该方法简单可靠、精度较高,可用于协同探测等任务。

    一种基于变量凝结方法的有限时间自适应高阶滑模控制方法

    公开(公告)号:CN119805929A

    公开(公告)日:2025-04-11

    申请号:CN202411861335.2

    申请日:2024-12-17

    Inventor: 陈杨杨 张利娜

    Abstract: 本发明公开了一种基于变量凝结方法的有限时间自适应高阶滑模控制方法。针对系统存在的未知时变参数,使用变量凝集方法设计自适应律;此外,为实现有限时间稳定,并使用加幂积分技术进行有限时间自适应二阶滑模控制器设计。接着将有限时间自适应二阶滑模控制器的结果扩展到有限时间自适应n(n≥3)阶滑模控制器的设计中。本专利公开的控制方法突破了传统高阶滑模控制方法设计中需要系统不确定性上界信息的限制;其次,可实现控制增益的动态调整,避免增益过的大问题,进而削弱抖振;此外,控制器可使被控系统实现有限时间稳定,获得更快的收敛速度。

    基于跟随分层结构的编队跟踪包围和未知速度估计方法

    公开(公告)号:CN110297499B

    公开(公告)日:2022-04-08

    申请号:CN201910525033.0

    申请日:2019-06-18

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了基于跟随分层结构的编队跟踪包围和未知速度估计方法,包括如下步骤:a)根据初始感知将运动体分成m层跟随群,并确定每个运动体上下一层的邻居及同层前后向邻居;b)测得自身运动体的指向向量及其邻居的指向向量,计算运动体指向向量与其邻居指向向量间的夹角与期望值间的角度误差;c)得到自身运动体与上一层邻居间的距离,并计算距离值与期望值间的距离误差;d)根据误差值,设计上一层邻居的速率估计律,进而设计运动体投影到其指向向量和垂直指向向量上的速度控制律;e)联列求解运动体的速度控制输入,完成运动体的运动控制,该方法有效解决了运动体感知半径受限且速率不可测的情形,简单可靠,可用于无人蜂群的侦测和作战等领域。

    一种编队包围的多智能体强化学习方法

    公开(公告)号:CN112966816A

    公开(公告)日:2021-06-15

    申请号:CN202110346490.0

    申请日:2021-03-31

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明是一种编队包围的多智能体强化学习方法,特别适用避碰要求和简单闭的包围轨线,包括如下步骤:a)确定强化学习环境中每个智能体的状态空间、动作空间和奖励函数;b)设计每个智能体的演员网络和评判家网络结构;c)由每个智能体的当前状态通过演员网络确定其动作,进而与环境交互得到该动作的奖励值和智能体下一步的状态;d)由所有智能体的动作、当前和下一步的状态通过评判家网络分别确定状态和动作价值函数,进而设计损失函数;e)根据反向传播算法重复步骤c)和d)更新演员和评判家网络中的权值直至期望要求。此种方法简单可靠、不依赖系统模型,能够快速地实现复杂环境中的编队包围任务。

    一种基于图分解的牛顿-拉夫逊潮流计算优化方法

    公开(公告)号:CN110380418A

    公开(公告)日:2019-10-25

    申请号:CN201910622901.7

    申请日:2019-07-11

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种基于图分解的牛顿-拉夫逊潮流计算优化方法,首先,将电网用无向图表示,删除无向图中PQ型叶子节点和与之相连的边得到树干图;其次,将树干图根据割点分解为主干子图和无PV节点的辐射型枝干子图;然后,利用牛顿-拉夫逊潮流法计算辐射型枝干子图的潮流分布并将辐射型枝干子图中割点所对应节点的功率补偿至主干子图中原割点处;并利用牛顿-拉夫逊潮流法计算主干子图的潮流分布;最后,计算主干子图中原割点和辐射型枝干子图中割点所对应节点的电压差,重新计算辐射型枝干子图的潮流分布。本发明尤其适用于高阶次导纳矩阵下的牛-拉法难以快速计算电网潮流的情形,该方法简单可靠且精度较高,可用于复杂智能电网的潮流计算。

    基于投影的多运动体协同路径跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN100557538C

    公开(公告)日:2009-11-04

    申请号:CN200810196368.4

    申请日:2008-09-03

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 田玉平 陈杨杨

    Abstract: 基于投影的多运动体协同路径跟踪控制方法为:a.对于平面中一组给定目标路径,将每个运动体投影到各自的目标路径上,计算投影点即虚拟运动体的动态;b.根据虚拟运动体的动态计算路径跟踪误差,设计运动体沿着目标路径法向上的推动力来完成路径跟踪;c.利用虚拟运动体的动态计算虚拟运动体沿着目标路径运动的广义弧长及其导数,根据信息交互得到的相邻运动体的信息,设计每个运动体沿着x轴方向上的推动力,从而实现协同运动;d.利用步骤b设计的法向推动力、步骤c设计出的x轴方向上的推动力以及目标路径的法向量,按矢量合成关系求出y轴方向上的推动力,于是得到每个运动体总推动力,即每个运动体的控制输入。

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