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公开(公告)号：CN118092498A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410215627.2
申请日：2024-02-27
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 本发明属于航天器姿态控制领域，具体涉及基于航天器双通道事件触发的自适应容错姿态控制方法，包括：实时采集航天器运动状态参数数据，基于运动状态参数数据，实时计算用于控制第j个执行机构的自适应容错姿态控制信号，其中，计算姿态控制信号时所需要的自适应参数取值是通过采用参数估计器基于所述运动状态参数数据实时估计并由参数估计器按照事件触发的方式发送所得到的；按照事件触发的方式向第j个执行机构发送姿态控制信号；其中，自适应参数取值发送通道的事件触发条件为：待传输的各自适应参数取值相比上一次传输时的取值均相差预设阈值或其以上；且各通道对应的事件触发条件异步。本发明能够降低通信和计算负担。
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公开(公告)号：CN114355965B
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202210276211.2
申请日：2022-03-21
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种固定翼无人机的控制系统及固定翼无人机设备，属于无人机控制技术领域，所述固定翼无人机的控制系统包括：上层控制系统和底层控制系统，底层控制系统采集传感器数据并传输给上层控制系统，以使其根据传感器数据和飞行计划实现所述固定翼无人机的制导控制，并生成期望姿态和油门信息并传输给底层控制系统；底层控制系统基于PID算法利用所述期望姿态和所述油门信息控制舵面角度和电机转速，从而实现所述固定翼无人机的姿态控制。本发明结合固定翼无人机的飞行特点，设计高性能、短延时、通信便捷的新型固定翼无人机的控制系统，能够协助无人机完成复杂的作战任务，弥补传统无人机控制系统的缺陷。
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公开(公告)号：CN117826866B
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202311852956.X
申请日：2023-12-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05D1/695 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了一种基于UWB测距的多无人机协同定位及编队控制方法，属于无人机定位与控制领域，该方法在没有诸如GPS等定位系统的GNSS拒止环境下，通过无人机之间的相对距离求解得到多无人机相对位置坐标，即通过获取多无人机的当前机间距离得到距离矩阵，求解出领机机体系下唯一确定的多无人机相对位置坐标，实现多无人机在GNSS拒止环境下的多无人机协同定位；此外，本发明结合多无人机系统任务执行场景、任务执行需求及四旋翼无人机的飞行特点，设计了一套基于UWB测距的多四旋翼无人机编队控制方法。针对可获得无人机相对距离的环境，使多无人机编队可以在无法获得全局位置坐标而仅可测得多无人机相对距离的环境内使用，扩展了多无人机系统的应用场景。
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公开(公告)号：CN117826866A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202311852956.X
申请日：2023-12-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05D1/695 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了一种基于UWB测距的多无人机协同定位及编队控制方法，属于无人机定位与控制领域，该方法在没有诸如GPS等定位系统的GNSS拒止环境下，通过无人机之间的相对距离求解得到多无人机相对位置坐标，即通过获取多无人机的当前机间距离得到距离矩阵，求解出领机机体系下唯一确定的多无人机相对位置坐标，实现多无人机在GNSS拒止环境下的多无人机协同定位；此外，本发明结合多无人机系统任务执行场景、任务执行需求及四旋翼无人机的飞行特点，设计了一套基于UWB测距的多四旋翼无人机编队控制方法。针对可获得无人机相对距离的环境，使多无人机编队可以在无法获得全局位置坐标而仅可测得多无人机相对距离的环境内使用，扩展了多无人机系统的应用场景。
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公开(公告)号：CN116414148A
公开(公告)日：2023-07-11
申请号：CN202310247208.2
申请日：2023-03-15
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开了一种分布式的旋翼无人机协同控制方法、装置和系统，属于无人机编队控制技术领域，所述方法包括：获取当前时刻本机及其邻机各自对应的飞行状态信息；利用本机及其邻机各自对应的飞行状态信息计算本机的实际位置与期望位置之间的三轴相对编队误差；根据本机的三轴相对编队误差获取对应的期望推力、期望滚转角和期望俯仰角；三轴相对编队误差包括：位置编队误差和速度编队误差；将本机对应的期望推力、期望滚转角和期望俯仰角转化为姿态控制指令，从而控制本机在编队中的飞行状态。本发明采集编队中的各无人机及其领机的飞行状态以计算编队偏差并据此生成对应的姿态控制指令，能够及时准确的调整编队飞行状态。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118092498B
公开(公告)日：2025-03-07
申请号：CN202410215627.2
申请日：2024-02-27
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 本发明属于航天器姿态控制领域，具体涉及基于航天器双通道事件触发的自适应容错姿态控制方法，包括：实时采集航天器运动状态参数数据，基于运动状态参数数据，实时计算用于控制第j个执行机构的自适应容错姿态控制信号，其中，计算姿态控制信号时所需要的自适应参数取值是通过采用参数估计器基于所述运动状态参数数据实时估计并由参数估计器按照事件触发的方式发送所得到的；按照事件触发的方式向第j个执行机构发送姿态控制信号；其中，自适应参数取值发送通道的事件触发条件为：待传输的各自适应参数取值相比上一次传输时的取值均相差预设阈值或其以上；且各通道对应的事件触发条件异步。本发明能够降低通信和计算负担。
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公开(公告)号：CN116301041B
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202310256817.4
申请日：2023-03-16
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种固定翼从机追随领机的编队飞行控制方法、装置和系统，属于多无人机编队控制技术领域，通过实时获取每个从机的本机领机对应的飞行状态信息；根据每个从机及领机各自对应的飞行状态信息将预设的本机在领机机体系下的期望编队误差转换为在本机北东地NED坐标系的相对位置误差，进而计算每个从机的加速度控制指令；利用加速度控制指令计算期望俯仰角指令和期望滚转角指令，以控制每个从机对领机进行飞行状态跟踪。本发明结合单个固定翼无人机的飞行特点以及飞行坐标系之间转换的理论公式，将每个从机位置误差统一到同一坐标系，进而计算加速度控制指令，最终控制每个从机对领机进行飞行状态跟踪，能够提升编队飞行的控制精度。
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公开(公告)号：CN116414148B
公开(公告)日：2023-12-05
申请号：CN202310247208.2
申请日：2023-03-15
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 控制指令，能够及时准确的调整编队飞行状态。本发明公开了一种分布式的旋翼无人机协同控制方法、装置和系统，属于无人机编队控制技术领域，所述方法包括：获取当前时刻本机及其邻机各自对应的飞行状态信息；利用本机及其邻机各自对应的飞行状态信息计算本机的实际位置与期望位置之间的三轴相对编队误差；根据本机的三轴相对编队误差获取对应的期望推力、期望滚转角和期望俯仰角；三轴相对编队误差包括：位置编队误差和速度编队误差；将本机对应的期望推力、期望滚转角和期望俯仰角转化为姿(56)对比文件Wang, ZW等.Optimal UAV FormationTracking Control with Dynamic LeadingVelocity and Network-Induced Delays.《ENTROPY》.2022,第24卷(第2期),全文.
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公开(公告)号：CN114355965A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202210276211.2
申请日：2022-03-21
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种固定翼无人机的控制系统及固定翼无人机设备，属于无人机控制技术领域，所述固定翼无人机的控制系统包括：上层控制系统和底层控制系统，底层控制系统采集传感器数据并传输给上层控制系统，以使其根据传感器数据和飞行计划实现所述固定翼无人机的制导控制，并生成期望姿态和油门信息并传输给底层控制系统；底层控制系统基于PID算法利用所述期望姿态和所述油门信息控制舵面角度和电机转速，从而实现所述固定翼无人机的姿态控制。本发明结合固定翼无人机的飞行特点，设计高性能、短延时、通信便捷的新型固定翼无人机的控制系统，能够协助无人机完成复杂的作战任务，弥补传统无人机控制系统的缺陷。
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公开(公告)号：CN116513467B
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN202310468621.1
申请日：2023-04-27
Applicant: 华中科技大学
IPC: B64D33/02
Abstract: 本发明公开了一种考虑进气安全的高速飞行器优化控制方法，该方法首先将高速飞行器的非线性耦合模型转化为面向控制的标准形式，建立有限时间跟踪控制器，确保飞行器的控制稳定性；其次，针对高速飞行器的安全约束与动力学特征建立安全集描述高速飞行器进气道安全条件，构建控制障碍函数用于保障安全集的前向不变性；为了使障碍函数在达成安全条件的过程中付出尽可能小的控制性能代价，通过扩张状态空间将控制障碍函数作为安全因素引入最优化方程，构建了一种能够全面地统筹跟踪性能、输入代价与安全约束的值函数描述最优化问题。为节约计算成本，通过设计单一评价神经网络逼近最优控制律，在保障系统安全的前提下优化控制性能。
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