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公开(公告)号：CN118466569A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410921557.2
申请日：2024-07-10
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明实施例中提供了一种基于区间理论的高超声速变体飞行器预设性能控制方法，属于控制技术领域，具体包括：建立含有附加力和附加力矩的运动模型，并据此导出机翼对称变形条件下的高超声速变体飞行器六自由度运动模型；根据绕质心运动方程建立控制模型，采用动态面控制方法逐级设计基于区间理论的控制律，最终得到控制量舵偏角；在一定的初始状态拉偏情况下，不考虑模型不确定项和外干扰力矩，将控制量舵偏角输入控制模型，对高超声速变体飞行器的飞行姿态进行跟踪控制。通过本发明的方案，有效解决了传统预设性能控制方案在状态误差接近包络时产生很大的控制动作、造成奇异性的这一问题，提高了控制效率、精准度和适应性。
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公开(公告)号：CN117518836B
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202410011463.1
申请日：2024-01-04
Applicant: 中南大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明实施例中提供了一种变体飞行器鲁棒深度强化学习制导控制一体化方法，属于控制技术领域，具体包括：建立飞行器纵向运动模型，并基于纵向运动模型和纵向航程控制建立制导方程，得到飞行器制导控制一体化模型及其对应的制导控制一体化问题描述；基于有限时间滑模控制理论和TD3算法框架，设计滑模控制算法与TD3算法联合的鲁棒深度强化学习方法，建立飞行器制导控制一体化问题的深度强化学习模型；基于鲁棒深度强化学习方法和深度强化学习模型，离线训练鲁棒制导控制智能体；将鲁棒制导控制智能体在线部署，使其在线输出控制指令，实现观测量到控制量的端到端飞行控制。通过本发明的方案，提高了控制效率、精准度、鲁棒性和自主性。
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公开(公告)号：CN116477082A
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202310262301.0
申请日：2023-03-17
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了基于转向传动协调控制机构的仿生蜂鸟飞行器，包括上行架、下行架和中行架，上行架上设置有扑翼结构，上行架与下行架转动连接，在中行架上设置有动力源和万向节，动力源通过万向节与扑翼机构传动连接带动扑翼结构工作，同时中行架上还设置有左右转动组件，左右转动组件推动上行架进行左右转向，中行架上还设置有与下行架啮合的蜗杆，蜗杆驱动下行架进行前后转动，飞行器在前后、左右转向时万向节可以随动进行弯折，方便调整飞行器的飞行姿态，维持重心的稳定性，同时扑翼结构的使用可以使得机翼的扑动幅度增大，扑动频率增大，有助于快速获得升力和转向力。
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公开(公告)号：CN116443275A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310346310.8
申请日：2023-04-03
Applicant: 中南大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本公开实施例中提供了一种空间非合作目标安全避障交会控制方法，属于控制技术领域，具体包括：步骤1，根据空间非合作目标和服务航天器的运动参数构建空间非合作目标和服务航天器的动力学模型；步骤2，根据目标势函数、障碍物势函数、交会以及速度安全走廊势函数构建人工势场；步骤3，根据空间非合作目标和服务航天器对应的动力学模型，以及所构建的人工势场函数和性能函数，设计预设性能滑模面实现避障交会控制。通过本公开的方案，提出速度安全走廊势函数能够约束服务航天器全局速度，安全性能进一步增加；结合预设性能方法对系统误差项进行性能约束，在此基础上构建的滑模控制器能够实现障碍物规避和非合作目标安全交会并简化控制过程。
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公开(公告)号：CN116257084A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202310123383.0
申请日：2023-02-16
Applicant: 中南大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提供了一种航天器编队轨迹跟踪分布式控制方法及相关设备，包括：构建目标航天器编队每个航天器的相对运动PH方程；分别将每个航天器的相对运动PH方程进行转换，得到目标航天器的相对运动轨迹跟踪误差PH方程作为目标航天器编队的跟踪误差系统；基于跟踪误差系统，构造将目标航天器编队中各航天器的相对位置误差耦合到跟踪误差系统的期望哈密顿函数；根据期望哈密顿函数设计目标航天器编队的控制律并计算得到目标航天器编队的分布式协同控制律的值；根据分布式协同控制律的值对目标航天器编队进行轨迹跟踪分布式控制；航天器编队能够准确、快速地达到期望的运动轨迹并保持构型，实现了航天器集群网络化的分布式协同控制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113504435B
公开(公告)日：2022-07-08
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。
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公开(公告)号：CN114065527B
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202111372676.X
申请日：2021-11-18
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/14
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。
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公开(公告)号：CN115108053B
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202210800962.X
申请日：2022-07-08
Applicant: 中南大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明提供了一种基于事件触发的空间多星协同编队控制方法，包括：建立航天器编队系统的动力学和运动学模型；在每个跟随者航天器中设置扩张状态观测器，通过扩张状态观测器估计模型不确定性及外部扰动；建立误差数学模型；依据跟踪误差的暂态和稳态行为施加指定的性能约束，设计具有性能保证和指定时间收敛的编队控制器，通过事件触发策略确定编队控制器更新时间；结合人工势函数，设计无碰撞控制项，以避免相邻航天器之间的碰撞。本发明能够在编队成员航天器间无需进行高频信息交互的情况下实现编队航天器的协同控制，完成高性能编队跟踪控制的同时在事件触发机制下实现了航天器无碰撞的编队跟踪。
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公开(公告)号：CN116477082B
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202310262301.0
申请日：2023-03-17
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了基于转向传动协调控制机构的仿生蜂鸟飞行器，包括上行架、下行架和中行架，上行架上设置有扑翼结构，上行架与下行架转动连接，在中行架上设置有动力源和万向节，动力源通过万向节与扑翼机构传动连接带动扑翼结构工作，同时中行架上还设置有左右转动组件，左右转动组件推动上行架进行左右转向，中行架上还设置有与下行架啮合的蜗杆，蜗杆驱动下行架进行前后转动，飞行器在前后、左右转向时万向节可以随动进行弯折，方便调整飞行器的飞行姿态，维持重心的稳定性，同时扑翼结构的使用可以使得机翼的扑动幅度增大，扑动频率增大，有助于快速获得升力和转向力。
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公开(公告)号：CN116560401A
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202310535355.X
申请日：2023-05-12
Applicant: 中南大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本申请适用于无人机控制技术领域，提供了一种无人机编队中僚机控制指令的确定方法及终端设备，其中，该方法根据无人机编队飞行时的运动模型、预先定义的长机和僚机的初始状态量，在控制量的作用下，得到长机和僚机的中间状态量；根据长机和僚机的中间状态量，计算僚机相对长机的状态误差；对预先定义的状态误差论域和控制指令误差论域进行语言变量划分，得到状态误差语言变量集和控制指令误差语言变量集；根据各语言变量集中语言变量值的隶属度函数以及模糊控制规则，确定控制指令模糊约束；基于DMPC方法，根据控制指令模糊约束确定僚机的控制指令。本申请能够降低僚机控制能量的消耗。
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