一种轴对称飞行器大机动控制方法及相关设备

    公开(公告)号:CN115390590B

    公开(公告)日:2023-02-28

    申请号:CN202211326206.4

    申请日:2022-10-27

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种轴对称飞行器大机动控制方法及相关设备,其方法包括:根据轴对称飞行器的技术指标确定轴对称飞行器飞行全程所需的飞行攻角、侧滑角与马赫数;计算轴对称飞行器在所有工况点下飞行时的舵面需求;获取舵面满偏值,判断在所有工况点下舵面需求与舵面满偏值的大小;当在所有工况点下舵面需求均小于舵面满偏值时,飞行弹道全程采用侧滑转弯控制策略;当在所有工况点中的一工况点下舵面需求大于或等于舵面满偏值时,将飞行弹道分为大机动段和正常飞行段,在大机动段采用倾斜转弯控制策略,在正常飞行段采用侧滑转弯控制策略;充分发挥了轴对称飞行器的机动能力,同时保证了对轴对称飞行器飞行弹道的平稳与精确控制能力。

    一种飞行器再入飞行管道快速计算方法

    公开(公告)号:CN114065527A

    公开(公告)日:2022-02-18

    申请号:CN202111372676.X

    申请日:2021-11-18

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明专利公开一种飞行器再入飞行管道快速计算方法,包括:S000、建立飞行器再入三自由度动力学方程;S001、选择动力学方程中的随机变量;S002、选择随机变量采样点形成采样集;S003、遍历采样集中的采样点,计算飞行器从再入点到开伞点的飞行轨迹形成轨迹集;S004、选择变量对飞行轨迹集中的数据进行插值;S005、将轨迹集中的数据转换到地心固定坐标系;S006、计算再入误差管道;S007、计算管道投影坐标系;本发明在保证计算精度的条件下,提高计算的效率,满足实际飞行任务对精度和实时性的要求;通过选择适当的管道投影坐标系,将传统的误差椭球投影到设计的管道平面,全局性地显示飞行器在整个再入过程轨迹的不确定性。

    三电平逆变器开路故障诊断方法及系统

    公开(公告)号:CN113504435A

    公开(公告)日:2021-10-15

    申请号:CN202110818769.4

    申请日:2021-07-20

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及电路故障诊断领域,公开一种三电平逆变器开路故障诊断方法及系统,以提高系统的可靠性和安全性。该方法包括:S1:建立待测三电平逆变器所属的牵引电机的电流预测模型,对待测三电平逆变器的输出电压进行矢量编号得到N组输出电压矢量;S2:根据电流预测模型构建待测三电平逆变器的有限集模型预测控制评价函数;S3:确定有限集模型预测控制评价函数最小值的估计值,计算每个周期内的第一残差平均值;S4:构建故障检测函数;S5:确定有限集模型预测控制评价函数在不同故障情况下的等效值,计算每个周期内残差序列中各残差的第二残差平均值;S6:构建故障诊断函数,根据故障诊断函数定位待测三电平逆变器的开路故障位置。

    基于字典学习的电机微弱故障检测方法及系统

    公开(公告)号:CN113468760A

    公开(公告)日:2021-10-01

    申请号:CN202110824589.7

    申请日:2021-07-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了基于字典学习的电机微弱故障检测方法及系统,通过采集待测电机在参考转速vr下正常运行的电流信号构建训练样本矩阵X,采用字典学习算法重构训练样本矩阵X,采集待测电机实时运行的实时运行转速vn下的实时电流信号构建测试样本矩阵y,采用字典学习算法重构测试样本矩阵y,计算并根据重构后的第一重构矩阵X′与重构后的第二重构矩阵y′之间的相似性,判断电机是否发生微弱故障。本发明通过字典学习算法重构训练样本以及测试样本,在保留训练样本以及测试样本的关键特征的同时压缩训练样本以及测试样本的数据量,再根据压缩后的训练样本以及测试样本的相似度判断电机是否存在微弱故障,能有效提高电机微弱故障的检测速度和检测准确性。

    执行器故障和输入量化的航天器姿态控制方法

    公开(公告)号:CN111562794A

    公开(公告)日:2020-08-21

    申请号:CN202010268045.2

    申请日:2020-04-08

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种执行器故障和输入量化的航天器姿态控制方法,包括:输入姿态参考指令和姿态角速度参考指令,并根据所述姿态参考指令和姿态角速度参考指令计算指令姿态与实际姿态之间的误差量;考虑输入故障和滞后不确定性的情况下,捕获后航天器的有限时间姿态控制器,获取控制器的设计控制力矩;将姿态跟踪系统的设计控制力矩输入待控制航天器,判断实际姿态与期望姿态的姿态误差是否满足控制要求;若不满足,则测量受控航天器的实际姿态,并重复以上步骤,直至所述待控制航天器的实际姿态满足控制要求。本发明的姿态控制方法,使航天器能够在保证预设瞬态和稳态性能前提下迅速稳定姿态。

    一种高超声速飞行器线性优化控制方法

    公开(公告)号:CN109725644A

    公开(公告)日:2019-05-07

    申请号:CN201910058906.1

    申请日:2019-01-22

    Abstract: 本发明提供了一种高超声速飞行器线性优化控制方法,包括以下步骤:步骤1:将高超声速飞行器无动力再入过程数学模型中参数的不确定性、未建模动态和外部扰动合在一起看成总扰动,建立姿态回路和角速率回路的模型;步骤2:设计线性扩张状态观测器,获取各回路的输出估计值和总扰动估计值;步骤3:根据步骤2获得的输出估计值和总扰动估计值,设计包含总扰动补偿环节和误差反馈控制律的控制输入;步骤4:采用灰狼优化算法,对步骤2和步骤3中线性扩张状态观测器的增益和误差反馈控制律的增益进行整定。本发明实现了对高超声速飞行器线性自抗扰控制器的设计和参数优化,提高了高超声速飞行器的动态性能、鲁棒性能和抗干扰性能。

    电机驱动系统能耗优化控制方法及系统

    公开(公告)号:CN113595465B

    公开(公告)日:2025-05-06

    申请号:CN202110908818.3

    申请日:2021-08-09

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了电机驱动系统能耗优化控制方法及系统,通过获取电机驱动系统的当前周期的实时电机电流以及参考电机电流,并将实时电机电流分别输入至电机电流预测模型以及各个逆变器功率器件能耗预测模型中,得到下一周期的预测电机电流以及下一周期各个逆变器功率器件能耗;将参考电机电流、预测电机电流以及各个逆变器功率器件能耗输入至以最小化电流跟踪、逆变器总能耗降低、逆变器能耗均衡为最优控制策略的多目标优化控制模型,得到将实时电机电流值调控至参考电机电流值的最优控制策略;根据最优控制策略对应的各个逆变器桥臂的开关状态控制电机驱动系统。能保证较高的电机驱动系统电流控制性能,同时降低逆变器总能耗、提高逆变器能耗均衡性能。

    一种基于测向信息的集群GNSS定位异常检测方法

    公开(公告)号:CN119760346A

    公开(公告)日:2025-04-04

    申请号:CN202411829807.6

    申请日:2024-12-12

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本公开实施例中提供了一种基于测向信息的集群GNSS定位异常检测方法,属于测量技术领域,具体包括:步骤1,将集群系统分解为多个集群单边系统;步骤2,对每个集群单边系统进行异常检测,得到检测结果;步骤3,将集群单边系统的欺骗距离、机间距、GNSS测量噪声和测向传感器测量噪声输入漏报警率预测模型,得到预测漏报警率;步骤4,根据集群拓扑结构、检测结果和预测漏报警率,采用贝叶斯网络,构建集群系统故障检测模型;步骤5,根据集群系统故障检测模型,采用最大后验概率估计对集群系统中各机的状态进行推断。通过本公开的方案,可检测集群系统部分智能体遭遇显著欺骗干扰的定位异常情况,提高了检测效率、精准度和适应性。

    一种变体飞行器鲁棒预测控制方法及相关设备

    公开(公告)号:CN119690124A

    公开(公告)日:2025-03-25

    申请号:CN202411599438.6

    申请日:2024-11-11

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本申请涉及变体飞行器控制技术领域,提供了一种变体飞行器鲁棒预测控制方法及相关设备,该方法包括:构建目标变体飞行器的绕质心运动方程,并基于绕质心运动方程获取目标变体飞行器的系统姿态角方程;获取目标变体飞行器在多个历史时刻的状态变量和控制变量,并基于库普曼理论,利用所有状态变量、所有控制变量、系统姿态角方程构建库普曼标称模型;基于库普曼标称模型构建目标变体飞行器的线性多胞系统;基于线性多胞系统构建目标变体飞行器的鲁棒预测控制器;对鲁棒预测控制器进行求解,得到目标变体飞行器的最优控制量,根据最优控制量对目标变体飞行器进行控制。本申请的方法能够提高对变体飞行器进行控制的准确性。

    一种基于PSO算法的再入飞行器剖面规划方法

    公开(公告)号:CN114676504B

    公开(公告)日:2024-11-05

    申请号:CN202210312520.0

    申请日:2022-03-28

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 罗彪 唐睿 廖宇新

    Abstract: 本发明提出了一种基于PSO算法的再入飞行器剖面规划方法,包括以下步骤:S 1:对再入飞行器的滑翔段硬约束和软约束,获得飞行器关于上边界和下边界的飞行走廊模型;S 2:在飞行走廊模型内部设计分段剖面函数表达式;S 3:根据函数表达式,基于PSO算法寻找适应度函数最小的函数系数,完成剖面规划。本发明的规划方法是基于阻力‑速度(D‑V)剖面的分段规划方法,通过设计函数表达式满足飞行走廊内的约束,易于实现;本发明的规划方法是基于PSO算法,通过将复杂的系数选取问题转化为简单的参数寻优问题,实现高效的剖面规划,因而本发明的规划方法可以提高剖面规划的实时性和快速性。

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