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公开(公告)号:CN113156984B
公开(公告)日:2022-09-09
申请号:CN202110227691.9
申请日:2021-03-01
申请人: 之江实验室 , 北京航空航天大学杭州创新研究院 , 北京航空航天大学
摘要: 本公开实施例涉及无人机技术领域,尤其涉及一种多旋翼无人机航迹规划方法、装置、多旋翼无人机及计算机可读存储介质。其中所述方法包括:获取无人机周围环境信息,环境信息至少包括障碍物信息;基于环境信息,生成无人机的初始飞行航迹信息;基于无人机的动力学模型,确定无人机的电机输入限制参数表达式;基于电机输入限制参数表达式对初始飞行航迹信息进行航迹优化调节,得到最终的飞行航迹信息。采用该方案不仅仅考虑多旋翼无人机在飞行过程中周围环境存在的障碍物信息等,同时考虑了多旋翼无人机的电机输入限制,从而生成同时满足碰撞规避与电机输入限制的安全飞行航迹,在一
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公开(公告)号:CN113156984A
公开(公告)日:2021-07-23
申请号:CN202110227691.9
申请日:2021-03-01
申请人: 之江实验室 , 北京航空航天大学杭州创新研究院 , 北京航空航天大学
摘要: 本公开实施例涉及无人机技术领域,尤其涉及一种多旋翼无人机航迹规划方法、装置、多旋翼无人机及计算机可读存储介质。其中所述方法包括:获取无人机周围环境信息,环境信息至少包括障碍物信息;基于环境信息,生成无人机的初始飞行航迹信息;基于无人机的动力学模型,确定无人机的电机输入限制参数表达式;基于电机输入限制参数表达式对初始飞行航迹信息进行航迹优化调节,得到最终的飞行航迹信息。采用该方案不仅仅考虑多旋翼无人机在飞行过程中周围环境存在的障碍物信息等,同时考虑了多旋翼无人机的电机输入限制,从而生成同时满足碰撞规避与电机输入限制的安全飞行航迹,在一定程度上提高了实际应用中多旋翼无人机飞行的自主安全性。
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公开(公告)号:CN113031636B
公开(公告)日:2024-02-20
申请号:CN202110226811.3
申请日:2021-03-01
申请人: 之江实验室 , 北京航空航天大学杭州创新研究院 , 北京航空航天大学
摘要: 本发明涉及无人机控制领域,提供了一种无人机控制方法、装置、电子设备、无人机和存储介质。包括:根据无人机质量、期望高度、实际高度、位置环比例系数、微分系数、期望速度、实际速度,计算期望升力;根据横向位置环比例系数、微分系数、期望位置、实际位置、期望速度、实际速度,纵向位置环比例系数、微分系数、期望位置、实际位置、期望速度、实际速度,计算期望俯仰角和期望横滚角;根据期望姿态角、实际姿态角、姿态环比例系数,计算姿态角的期望角速度;根据期望角速度、实际角速度、无人机转动惯量,计算期望力矩;对期望升力、期望力矩以及控制分配矩阵进行分配计算,得到电机转速。用于解决多
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公开(公告)号:CN113031636A
公开(公告)日:2021-06-25
申请号:CN202110226811.3
申请日:2021-03-01
申请人: 之江实验室 , 北京航空航天大学杭州创新研究院 , 北京航空航天大学
摘要: 本发明涉及无人机控制领域,提供了一种无人机控制方法、装置、电子设备、无人机和存储介质。包括:根据无人机质量、期望高度、实际高度、位置环比例系数、微分系数、期望速度、实际速度,计算期望升力;根据横向位置环比例系数、微分系数、期望位置、实际位置、期望速度、实际速度,纵向位置环比例系数、微分系数、期望位置、实际位置、期望速度、实际速度,计算期望俯仰角和期望横滚角;根据期望姿态角、实际姿态角、姿态环比例系数,计算姿态角的期望角速度;根据期望角速度、实际角速度、无人机转动惯量,计算期望力矩;对期望升力、期望力矩以及控制分配矩阵进行分配计算,得到电机转速。用于解决多旋翼共轴双桨无人机的控制分配问题。
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公开(公告)号:CN118859967A
公开(公告)日:2024-10-29
申请号:CN202411075381.X
申请日:2024-08-07
申请人: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC分类号: G05D1/46 , G05D109/28
摘要: 本发明涉及一种高超声速飞行器的抗干扰突防博弈控制方法,属于航空航天领域。首先,建立高超声速飞行器突防博弈模型和测量误差干扰模型;其次,设计干扰观测器,对突防博弈模型中的测量误差干扰进行实时估计与补偿;然后,设计微分对策三维制导律,实现高超声速飞行器机动规避;最后,结合微分对策制导律与抗干扰控制律,通过合理选取观测器和控制器参数,保证闭环系统的稳定性。本发明基于微分对策和干扰观测器设计了抗干扰突防博弈控制算法,在攻防双方最优策略下通过主动机动实现测量误差干扰下的智能突防,提升了高超声速飞行器的抗干扰能力和突防效能。
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公开(公告)号:CN114955011B
公开(公告)日:2024-10-18
申请号:CN202210379941.5
申请日:2022-04-12
申请人: 北京航空航天大学
IPC分类号: B64G1/28
摘要: 本发明涉及一种DGVSCMG飞轮模式下框架系统定角控制方法,目标是通过设计抗干扰控制方法,实现DGVSCMG框架伺服系统的高精度锁定。首先,建立含多源干扰的DGVSCMG框架伺服系统的数学模型并将干扰分为低频干扰和高频干扰两类;其次,设计干扰观测器对低频干扰进行估计和前馈补偿;然后改进比例积分谐振控制器,抑制频率和幅值同时变化的动不平衡高频干扰;最后,复合干扰观测器和改进型比例积分谐振控制器,实现框架伺服系统的精确锁定。本发明具有结构简单、充分利用干扰信息和工程实践性强的优点。
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公开(公告)号:CN118709421A
公开(公告)日:2024-09-27
申请号:CN202410857089.7
申请日:2024-06-28
申请人: 北京航空航天大学杭州创新研究院
摘要: 本发明涉及一种基于运动频率辨识的手术机器人交互力分离估计方法,属于医疗机器人领域,对频率未知的心脏运动进行建模,并建立心脏运动耦合干扰力模型;其次,建立机器人状态与心脏变形程度之间的耦合关系,基于正向运动学,建立机器人状态耦合交互力模型;建立机器人关节动量动力学模型,并结合所建立的两个耦合力模型,建立包含频率参数的机器人‑动心深耦合模型;最后,基于在线EM迭代平滑估计,设计心脏运动频率在线辨识的力分离器。本发明针对动心手术过程,可在无力传感器下实现机器人交互力的分离估计,具有高精度、可同时辨识环境运动特征的特点,为动心手术交互力控制提供基础,可推广到其他与环境产生力交互的机器人系统。
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公开(公告)号:CN118377322B
公开(公告)日:2024-09-20
申请号:CN202410810967.X
申请日:2024-06-21
申请人: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC分类号: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/10 , G05D109/20
摘要: 本发明涉及一种面向航天器延寿的冗余飞轮最大系统可靠性控制分配方法,属于航天器姿态控制技术领域,包括:首先,建立飞轮电枢电流平方的维纳过程退化模型;其次,基于维纳过程退化模型建立飞轮的可靠性评估模型;然后,基于冗余飞轮系统4中取3失效模式建立冗余飞轮系统的可靠性模型;最后,以冗余飞轮系统的可靠性模型为最大化目标函数建立控制分配优化模型,并求解得到最优控制分配方案。本发明实现冗余飞轮系统使用寿命的最大化,其原理和计算过程简单易懂,容易实现工程化应用,产生较好的航天器在轨自主延寿效果。
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公开(公告)号:CN117984318A
公开(公告)日:2024-05-07
申请号:CN202410075247.3
申请日:2024-01-18
申请人: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC分类号: B25J9/16
摘要: 本发明涉及一种基于迭代优化的机械臂接触力与环境刚度联合估计方法,针对无力传感器机械臂的环境刚度感知与接触力估计问题,首先,基于无力传感器机械臂与环境的耦合动力学模型,结合系统状态当前量测值和上一步得到的环境刚度估计值,利用RTS平滑求解数据序列的后验值;其次,基于RTS平滑求解结果,利用极大似然估计思想,建立了以环境刚度为参数的优化函数;然后,通过求解优化函数的极大值点更新环境刚度估计值,进而得出机械臂末端接触力估计值。本方法能够实现在线无传感器力估计,提升机械臂和未知环境之间交互的有效性,适用于无力传感器情形下的机械臂控制系统。
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公开(公告)号:CN116339387A
公开(公告)日:2023-06-27
申请号:CN202310597276.1
申请日:2023-05-25
申请人: 北京航空航天大学杭州创新研究院 , 咸亨国际(杭州)航空自动化有限公司
IPC分类号: G05D1/10
摘要: 本发明提供一种狭小空间复杂紊流影响下无人机安全距离保持方法,以解决无人机在狭小空间执行作业任务时气流干扰对其安全避障的影响,包括:首先进行狭小空间紊流效应的深耦合建模;然后构建包含气流扰动的无人机运动和动力学模型,并根据深耦合干扰模型设计紊流观测器;其次建立无人机安全飞行走廊,并基于控制障碍函数理论和带有扰动信息的无人机模型将欧式距离约束变换为与无人机升力有关的安全约束;最后针对无人机轨迹跟踪性能和安全避障需求设计非线性模型预测控制器,求解无人机在未来一段飞行时间中最优的期望升力和角速度。本发明能够显著改善无人机在复杂干扰下自主安全避障的性能,可用于地下综合管廊、电力隧道的特种作业任务。
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