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公开(公告)号:CN115951585B
公开(公告)日:2023-06-02
申请号:CN202310214355.X
申请日:2023-03-08
Applicant: 中南大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本公开实施例中提供了一种基于深度神经网络的高超声速飞行器再入制导方法,属于控制技术领域,具体包括:确定深度神经网络的输入量,同时确定倾侧角幅值剖面参数为输出量,采用5折交叉验证法确定深度神经网络结构,并使用基于预测校正方法产生的训练数据训练深度神经网络;将训练后的深度神经网络输出量带入倾侧角幅值剖面,配合热流率、过载和动压三个过程约束,以及准平衡滑翔条件约束,完成纵向制导;基于航向角与视线角偏差确定倾侧角符号,完成横向制导。通过本公开的方案,利用深度神经网络可逼近任意非线性映射的特性,将深度神经网络预测作为纵向制导主体,提高了高超声速飞行器再入制导的制导指令计算效率、精准度和稳定性。
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公开(公告)号:CN114553292B
公开(公告)日:2023-02-24
申请号:CN202210026733.7
申请日:2022-01-11
Applicant: 中南大学
IPC: H04B7/185
Abstract: 本发明涉及卫星控制技术领域,公开了一种卫星集群拓扑结构连通性保持控制方法及系统,该方法在第一卫星和第二卫星之间的距离超过预设最大距离阈值时,若第一卫星和第二卫星之间的目标边属于第一类边,则删除目标边;若目标边属于第二类边,则基于预设的最大距离控制策略对第一卫星和第二卫星进行控制;在第一卫星和第二卫星之间的距离低于预设最小距离阈值时,基于预设的最小距离控制策略对第一卫星和第二卫星进行控制。这样,以通信拓扑结构连通性为控制目标,能将维持卫星集群长期相伴飞行的控制燃料消耗减小到较低水平,保证卫星集群具有通信或其它协作关系要求的拓扑结构连通性和距离有界性。
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公开(公告)号:CN115390590A
公开(公告)日:2022-11-25
申请号:CN202211326206.4
申请日:2022-10-27
Applicant: 中南大学
IPC: G05D1/10
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。
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公开(公告)号:CN114553292A
公开(公告)日:2022-05-27
申请号:CN202210026733.7
申请日:2022-01-11
Applicant: 中南大学
IPC: H04B7/185
Abstract: 本发明涉及卫星控制技术领域,公开了一种卫星集群拓扑结构连通性保持控制方法及系统,该方法在第一卫星和第二卫星之间的距离超过预设最大距离阈值时,若第一卫星和第二卫星之间的目标边属于第一类边,则删除目标边;若目标边属于第二类边,则基于预设的最大距离控制策略对第一卫星和第二卫星进行控制;在第一卫星和第二卫星之间的距离低于预设最小距离阈值时,基于预设的最小距离控制策略对第一卫星和第二卫星进行控制。这样,以通信拓扑结构连通性为控制目标,能将维持卫星集群长期相伴飞行的控制燃料消耗减小到较低水平,保证卫星集群具有通信或其它协作关系要求的拓扑结构连通性和距离有界性。
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公开(公告)号:CN113486868B
公开(公告)日:2022-02-11
申请号:CN202111041045.X
申请日:2021-09-07
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及故障诊断领域,公开一种电机故障诊断方法及系统,该方法包括采集电机分别在正常状态和预设时间段内的K类故障运行状态下的共K+1类工况传感器信号,K为正整数,并根据工况传感器信号构建初始数据集;对初始数据集进行角域重采样处理,得到带标签的重采样数据集,并对重采样数据集进行时间滑窗处理得到带标签的总样本集,将总样本集划分为带标签的训练集和测试集;并构建第一预设模型、第二预设模型、第三预设模型、分类器模型,并设定损失函数;构建目标模型;根据实时工况传感器信号和目标模型确定待测电机的诊断结果。可以有效解决早期故障演变趋势缓慢、故障特征容易淹没在噪声中的问题,实现电机早期故障诊断。
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公开(公告)号:CN113595465A
公开(公告)日:2021-11-02
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。
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公开(公告)号:CN112193403A
公开(公告)日:2021-01-08
申请号:CN202011114310.8
申请日:2020-10-19
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及飞行器总体布局设计领域,特别涉及一种采用前低后高式双翼布局的短距离起降飞行器,包括机身、前翼和后翼,其中后翼的安装高度大于前翼,发动机安装在前翼的上表面,与后翼尾缘处的外部吹气襟翼匹配,发动机的安装高度满足当飞行器巡航时,后翼的外部吹气襟翼处于收回状态,发动机射流从后翼下方通过,不与后翼发生相互作用,当飞行器起降时,外部吹气襟翼产生偏角,发动机的射流穿过外部吹气襟翼增加升力。本发明采用双翼布局形式使翼展更小,可以降低飞行器所需的跑道宽度,前低后高式双翼布局并采用新型外吹式动力增升系统能提高增升效果、降低起降距离。
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公开(公告)号:CN109606674A
公开(公告)日:2019-04-12
申请号:CN201811596279.9
申请日:2018-12-26
Applicant: 中南大学
IPC: B64C29/00
Abstract: 本发明提供了一种尾坐式垂直起降无人机,所述无人机包括:机身(1)、机翼(2)、尾翼(3)、以及电机(4)和螺旋桨(5),所述机翼(2)和所述尾翼(3)设于所述机身(1)外表面,所述机翼(2)为下反设置,所述尾翼(3)为上反设置;该无人机的飞行模式包括:垂飞模式、垂-平过渡模式、平飞模式、平—垂过渡模式,兼具旋翼无人机和固定翼无人机两种飞行特点,使起飞、降落场地减小;平飞模式速度快。它具备垂直起降的特性,可以部署在各种受限环境中,如山区丘陵地带以及狭窄的城市街道;又具有水平高速巡航功能,增加了滞空时间,扩大了航。本发明还提供一种尾坐式垂直起降无人机的控制系统和控制方法。
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公开(公告)号:CN109507890A
公开(公告)日:2019-03-22
申请号:CN201910017814.9
申请日:2019-01-09
Applicant: 中南大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于ESO的无人机动态逆广义预测控制器,包括以下步骤:步骤1:建立无人机姿态回路和速度回路的数学模型;步骤2:采用动态逆方法对无人机的数学模型进行线性化处理;步骤3:设计线性扩张状态观测器对姿态回路和速度回路的总扰动进行估计;步骤4:设计基于CARMA模型的广义预测控制器对线性化后的姿态回路和速度回路施加控制作用。本发明将被控对象的参数不确定性、未建模动态以及外部扰动合在一起看成总扰动,用线性扩张状态观测器对总扰动进行估计;利用动态逆方法的思想,实现对被控对象数学模型的线性化。与传统的广义预测控制算法相比,该算法可以离线求得丢番图方程的解析解,降低了算法的在线计算量,减小了广义预测控制器对模型参数的敏感性。
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公开(公告)号:CN109270960A
公开(公告)日:2019-01-25
申请号:CN201811477141.7
申请日:2018-12-05
Applicant: 中南大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提供一种基于Radau伪谱法的在线最优反馈再入制导方法,包括如下步骤:(S1)初始化,(S2)制导策略设计,(S3)离线轨迹优化,(S4)制导方法参数设置,(S5)初始下降段轨迹预测,(S6)初始下降段在线轨迹优化,(S7)制导指令执行,(S8)滑翔段和过渡段轨迹预测,(S9)滑翔段和过渡段在线轨迹优化。本发明以基于Radau伪谱法和序列二次规划算法的在线轨迹优化作为预测校正过程,是一种基于在线最优反馈控制的数值预测校正制导方法,通过设计的制导策略降低了在线轨迹优化问题的计算复杂度,有利于快速高精度获得在线轨迹优化问题的可行解,进而基于在线最优反馈控制的思想满足闭环制导的实时性要求,实现高精度强鲁棒在线闭环反馈自主制导。
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