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公开(公告)号：CN114840027B
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202210766349.0
申请日：2022-07-01
Applicant: 南京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提供一种异构四旋翼飞行器编队姿态容错控制方法，包括以下步骤：构建时变故障和不确定函数影响下的异构四旋翼飞行器编队姿态动力学模型，其中，所述模型包含姿态角和姿态角速率的动态方程；使用无向图理论，确定所述异构四旋翼飞行器编队中四旋翼飞行器之间的通信拓扑关系；根据领航者的姿态信息，构造跟随者的编队姿态跟踪误差系统；基于反演控制和时变障碍李雅普诺夫函数为每一个跟随者的姿态角环设计虚拟控制器；根据所述虚拟控制器对跟随者的姿态角速率环开发实际控制器。本发明能够在时变执故障存在情况下依然可以对领航者四旋翼飞行器姿态实现快速、高精度跟踪。
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公开(公告)号：CN114840027A
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202210766349.0
申请日：2022-07-01
Applicant: 南京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提供一种异构四旋翼飞行器编队姿态容错控制方法，包括以下步骤：构建时变故障和不确定函数影响下的异构四旋翼飞行器编队姿态动力学模型，其中，所述模型包含姿态角和姿态角速率的动态方程；使用无向图理论，确定所述异构四旋翼飞行器编队中四旋翼飞行器之间的通信拓扑关系；根据领航者的姿态信息，构造跟随者的编队姿态跟踪误差系统；基于反演控制和时变障碍李雅普诺夫函数为每一个跟随者的姿态角环设计虚拟控制器；根据所述虚拟控制器对跟随者的姿态角速率环开发实际控制器。本发明能够在时变执故障存在情况下依然可以对领航者四旋翼飞行器姿态实现快速、高精度跟踪。
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公开(公告)号：CN114779649A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210677612.9
申请日：2022-06-16
Applicant: 南京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及无人机飞行控制技术领域，尤其涉及一种四旋翼无人机悬挂负载运输控制方法，本发明通过双目相机可以获取准确的负载摆角信息，同时所设计的运输控制方法能够使无人机悬挂负载运输系统准确、稳定的跟踪期望轨迹，并且使负载的摆动减至最小，以保证所运输负载的安全，不需要依赖于高精度的传感器，不需要搭载高性能的机载计算机，有效减轻无人机的负载，提高无人机续航能力，具备重量轻、高可靠性、高精度的优点。
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公开(公告)号：CN108414081A
公开(公告)日：2018-08-17
申请号：CN201810040068.0
申请日：2018-01-16
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01J1/42
Abstract: 本发明公开了一种提高液体透镜激光光束质量测量装置测量速度的方法。该方法在基于液体透镜的光束质量分析仪中引入相位迭代算法实现激光光束质量的测量。共光轴依次放置液体透镜与电荷耦合元件相机。液体透镜由导线与液体透镜驱动电源相连，进而可以实现透镜焦距的变化。液体透镜与电荷耦合元件相机距离固定。利用该装置在两个不同的焦距下获得待测激光的光强分布，然后利用相位迭代算法复原出激光的复振幅信息，进而计算出激光的光束质量因子M2。本发明在利用液体透镜测量激光光束质量时只需要对两个点进行测量，大大提高了测量效率。
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公开(公告)号：CN114740900B
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210645880.2
申请日：2022-06-09
Applicant: 南京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明涉及无人机飞行控制技术领域，尤其涉及一种基于容错控制的四旋翼无人机精准降落系统及方法，降落系统包括飞行器、飞行控制器、激光测距仪、视觉传感器、容错位置控制器和GPS模块，Openmv4传感器通过识别降落平台上的地标来获取相对坐标，降落平台上的地标采用Apriltag标识码，飞行控制器接收降落平台上的地标的相对坐标，并将相对坐标传输给容错位置控制器，容错位置控制器确保GPS模块在弱GPS信号下飞行器仍可成功着陆到降落平台上。本发明解决了GPS信号易受干扰、误差大以及单纯依赖视觉效率低、易受光照干扰的缺点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113900453A
公开(公告)日：2022-01-07
申请号：CN202111514007.1
申请日：2021-12-13
Applicant: 南京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开了一种四旋翼无人机空中充电子母机精准对接控制方法及系统。在第一阶段，母机/子机以子机/母机的动态位置作为输入，采用动态位置控制器逼近子机/母机，飞行至子机/母机的下方/上方；在第二阶段，子机在母机上方进行悬停搜索母机上的地标后进行精准降落，具体为先锁定地标进行精准跟踪，当锁定地标次数大于设定阈值后再切换到降落模式；在降落过程中，通过视觉处理模块获取水平位置信息，激光测距仪获取高度信息，分别传入水平位置控制器与高度控制器，控制子机精准降落。本发明方法不需要依赖于高精度的传感器，不需要搭载高性能的机载计算机，有效减轻无人机的负载，提高无人机续航能力，具备重量轻、高可靠性、高精度的优点。
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公开(公告)号：CN115657703B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211681877.2
申请日：2022-12-27
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明涉及无人机飞行控制技术领域，尤其涉及一种基于改进自抗扰控制器的消防无人机姿态控制方法，该方法为：建立消防无人机的姿态动力学模型；利用跟踪微分器求取姿态角速度和角加速度期望值；设计一种扩张状态观测器评估消防无人机内、外扰动的总扰动；设计非线性误差反馈控制律，利用扩张状态观测器评估出的扰动项的值对系统的不确定项进行补偿；设计一种灰狼优化算法，对自抗扰控制器的主要参数进行自主调优；验证改进自抗扰控制器的优越性。本发明解决了传统控制器控制精度低、误差大的缺点。
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公开(公告)号：CN115657703A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211681877.2
申请日：2022-12-27
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明涉及无人机飞行控制技术领域，尤其涉及一种基于改进自抗扰控制器的消防无人机姿态控制方法，该方法为：建立消防无人机的姿态动力学模型；利用跟踪微分器求取姿态角速度和角加速度期望值；设计一种扩张状态观测器评估消防无人机内、外扰动的总扰动；设计非线性误差反馈控制律，利用扩张状态观测器评估出的扰动项的值对系统的不确定项进行补偿；设计一种灰狼优化算法，对自抗扰控制器的主要参数进行自主调优；验证改进自抗扰控制器的优越性。本发明解决了传统控制器控制精度低、误差大的缺点。
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公开(公告)号：CN114740900A
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202210645880.2
申请日：2022-06-09
Applicant: 南京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明涉及无人机飞行控制技术领域，尤其涉及一种基于容错控制的四旋翼无人机精准降落系统及方法，降落系统包括飞行器、飞行控制器、激光测距仪、视觉传感器、容错位置控制器和GPS模块，Openmv4传感器通过识别降落平台上的地标来获取相对坐标，降落平台上的地标采用Apriltag标识码，飞行控制器接收降落平台上的地标的相对坐标，并将相对坐标传输给容错位置控制器，容错位置控制器确保GPS模块在弱GPS信号下飞行器仍可成功着陆到降落平台上。本发明解决了GPS信号易受干扰、误差大以及单纯依赖视觉效率低、易受光照干扰的缺点。
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公开(公告)号：CN108279068B
公开(公告)日：2020-09-25
申请号：CN201810041227.9
申请日：2018-01-16
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01J1/00
Abstract: 本发明公开了一种基于四波横向剪切干涉的激光光束质量动态测量装置，沿光路依次设置分光镜、第一哈特曼衍射光栅、第一CCD相机、第二哈特曼衍射光栅、第二CCD相机。第一哈特曼衍射光栅与第一CCD相机设置于分光镜的反射光路上，第二哈特曼衍射光栅与第二CCD相机设置于分光镜的透射光路上，且第一哈特曼衍射光栅与第二哈特曼衍射光栅与分光镜的距离相等，第一CCD相机与第一哈特曼衍射光栅的距离与第二CCD相机与第二哈特曼衍射光栅的距离相等。本发明可以实现完整激光复振幅的测量，并精确测量出干涉小信号区域的信息，相较于单一四波横向剪切干涉仪测量光束质量测量时间并未增加，在保证测量效率的前提下提高了测量精度。
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