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公开(公告)号:CN112327629B
公开(公告)日:2022-07-26
申请号:CN202011288055.9
申请日:2020-11-17
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种小型无人直升机的容错控制方法,主要是基于积分补偿思想设计自适应控制器,属于自适应可靠控制领域。该方法首先建立小型无人直升机系统动力学模型;小型无人直升机非线性模型连续时间线性化;利用多模型方法进行故障系统建模;引入积分补偿的思想,给出基于状态反馈的自适应容错控制策略的具体形式;设计针对未知参数α的自适应估计律,给出求解控制增益的线性矩阵不等式条件,完成算法设计过程。该方法利用参数α把这些子模型组合在一起,构成完整的系统模型,大大简化模型建立复杂度,可降低控制器设计难度;同时将待求解的未知控制参数与未知参数解耦,获得更易求解的线性矩阵不等式条件,确保故障系统的稳定性和鲁棒性。
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公开(公告)号:CN110456638B
公开(公告)日:2022-04-01
申请号:CN201910648278.2
申请日:2019-07-18
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种基于区间数据激励的MEMS陀螺仪参数辨识自适应驱动控制方法,属于智能化仪器仪表领域。该方法将陀螺仪动力学模型转化为无量纲的动力学线性参数化模型;并基于历史数据构造预测误差,结合预测误差和跟踪误差设计参数更新律,实现参数精确辨识;参数更新律采用区间激励的方式松绑了参数辨识对持续激励条件的苛刻要求;设计控制器实现陀螺驱动控制。本发明设计的基于区间数据激励的MEMS陀螺仪参数辨识自适应驱动控制方法可解决参数辨识难以获取真值且对持续激励条件要求严苛的问题,获取精确的动力学模型,同时实现高精度陀螺仪驱动控制,进一步改善MEMS陀螺仪性能。
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公开(公告)号:CN110456636B
公开(公告)日:2022-04-01
申请号:CN201910626185.X
申请日:2019-07-11
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种基于不确定性上界估计的飞行器离散滑模自适应控制方法,用于解决现有飞行器离散控制方法实用性差的技术问题。对飞行器纵向通道动力学模型进行欧拉离散化,得到原有系统的离散形式;考虑系统因果关系,建立离散严格反馈系统的等价预测模型;定义系统不确定性,设计带有死区的自适应律对未知的不确定性上界进行在线估计;在不确定性上界更新律中引入上界估计误差,提升了估计精度;定义滑模面,用未来期望输出来设计当前控制输入,设计基于反步法的离散滑模自适应控制器;本发明结合计算机控制特点,通过模型转换设计的离散滑模控制器有效避免了非因果问题,提升了飞行控制系统的鲁棒性和自适应性,适用于工程应用。
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公开(公告)号:CN110389527B
公开(公告)日:2022-04-01
申请号:CN201910648290.3
申请日:2019-07-18
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种基于异类估计的MEMS陀螺仪滑模控制方法,属于智能化仪器仪表领域。该方法将陀螺仪动力学模型转化为无量纲的动力学线性参数化模型;结合当前数据和历史数据共同设计待辨识参数自适应律,实现参数辨识;设计自适应神经网络在线调整神经网络权值,实现对不确定的有效估计;设计滑模控制器实现MEMS陀螺驱动控制,同时提高系统对外部干扰的鲁棒性。本发明设计的基于历史数据学习的MEMS陀螺仪滑模控制及参数辨基于异类估计的MEMS陀螺仪滑模控制方法可解决驱动控制系统控制精度有限的问题,实现高精度陀螺仪驱动控制,同时辨识动力学参数,进一步改善MEMS陀螺仪性能。
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公开(公告)号:CN110389526B
公开(公告)日:2022-03-29
申请号:CN201910648288.6
申请日:2019-07-18
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种基于Super‑Twisting算法的MEMS陀螺自适应滑模控制方法,属于智能化仪器仪表领域。本发明针对存在不确定性和扰动的MEMS陀螺动力学模型,将动力学里不确定部分和扰动集总为一个存在未知上界的不确定项;采用Super‑Twisting(STW)算法设计滑模控制器,处理集总不确定项;进一步设计STW控制参数的自适应律,对集总不确定项的未知上界进行在线估计;最后设计自适应控制器,实现MEMS陀螺驱动控制。本发明采用基于STW算法的MEMS陀螺自适应滑模控制方法,在线估计集总不确定项的未知上界,减小模型不确定和外加干扰的影响,提高陀螺控制驱动精度,适于工程应用。
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公开(公告)号:CN113504730A
公开(公告)日:2021-10-15
申请号:CN202110887313.3
申请日:2021-08-03
Applicant: 西北工业大学 , 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种考虑执行器饱和的非线性飞行器鲁棒控制方法,属于飞行控制领域。包括以下步骤:将飞行器模型分解为考虑所有干扰和不确定的线性主系统和考虑执行器饱和的非线性辅系统;设计观测器用以估计辅系统的状态和主系统的输出;针对主系统和辅系统分别设计控制器,设计好主、辅系统的控制器后,综合二者得到原系统的控制器。本发明充分考虑了系统的非线性信息及不确定和干扰的影响,可以取得良好的轨迹跟踪效果;充分考虑了执行器饱和对系统控制性能的影响,可以通过辅系统的补偿实现在主系统中仍采用经典的线性控制方法。本方法简单有效,灵活性和可靠性较高。
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公开(公告)号:CN113377122A
公开(公告)日:2021-09-10
申请号:CN202110761219.3
申请日:2021-07-06
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供一种可栖落机动的变体飞行器切换自适应控制方法,解决目前变体飞行器栖落机动带来的强耦合、非线性、不确定性以及快时变等带来的控制系统设计问题。具体包括以下步骤:1)分析变体飞行器的栖落机动及机翼滑动行为,建立变体飞行器纵向动力学模型;2)利用步骤1)建立的变体飞行器纵向动力学模型,构建面向栖落机动的变体飞行器姿态切换系统模型,并设计基于模型依赖驻留时间的切换控制策略;3)针对步骤2)构建的变体飞行器姿态切换模型设计切换跟踪参考系统;4)根据步骤3)设计的切换跟踪参考系统,构造状态反馈控制器,并针对状态反馈控制器设计自适应更新律,进行变体飞行器切换自适应控制。
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公开(公告)号:CN113252039A
公开(公告)日:2021-08-13
申请号:CN202110492424.4
申请日:2021-05-06
Applicant: 西北工业大学 , 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所
Abstract: 本发明涉及一种面向地形辅助导航的粒子群快速匹配方法,用于解决现有地形辅助导航方法实时性较差的技术问题。该方法首先建立无人机任务区间的环境模型,并使用稀疏A*算法进行航迹规划,在此基础上采用一种优化的粒子群算法进行地形高度匹配,该算法在粒子群算法的基础上引入分布估计思想,增强了粒子群优化算法的全局寻优能力,提高了TERCOM的实时性。得到TERCOM最佳位置后,将TERCOM最佳匹配位置和SINS输出的位置信息的差值作为量测值,利用Kalman滤波估计SINS的误差并校正SINS。本发明在地形辅助导航中使用改进的粒子群算法进行地形高度匹配,避免了传统TERCOM由于采取遍历的方式而导致的实时性差的问题,提升了地形辅助导航的实时性。
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公开(公告)号:CN113111933A
公开(公告)日:2021-07-13
申请号:CN202110370535.8
申请日:2021-04-07
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于最优门限分析的故障检测门限评估方法,属于故障诊断与安全控制领域。首先在无故障和有故障两种情况下分别采样故障检测变量,计算无故障检测量样本的平均值和标准差,计算有故障检测量样本的平均值和标准差;之后根据漏报率和虚警率计算最优门限下的综合指标,将门限评估指标设计为最优门限下的综合指标与待评估门限对应的综合指标之比,观察门限评估指标,越接近1则表示门限越好。该方法克服了传统方法依赖系统模型的局限,能够在工程测试中进行故障检测门限评估,并且有效指导故障检测门限设置。
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