一种无人机编队控制方法及系统
    1.
    发明公开

    公开(公告)号:CN118760210A

    公开(公告)日:2024-10-11

    申请号:CN202411028859.3

    申请日:2024-07-29

    申请人: 上海大学

    IPC分类号: G05D1/46 G05D1/622 G05D1/695

    摘要: 本发明涉及无人机控制技术领域,提出一种无人机编队控制方法及系统。该方法包括:根据无人机集群的多个无人机的全局路径生成多个无人机飞行走廊;根据所述无人机飞行走廊与无人机集群的主无人机的全局路径之间的包含关系,确定无人机是否处于陷阱中;当存在处于陷阱中的受困无人机时,构造所述受困无人机与所述主无人机之间的连接路径,根据所述连接路径生成受困无人机飞行走廊,并且确定临时导航点,使无人机集群飞向临时导航点处;以及构造并求解优化问题,以将无人机集群约束在主无人机飞行走廊中,使得无人机集群绕过陷阱。本发明有效解决无人机在连续性障碍中的困境问题,适用于各种复杂环境中的无人机应用,具有广泛的实际应用价值。

    一种无人艇集群分布式协同最优避障控制方法及相关装置

    公开(公告)号:CN118502439A

    公开(公告)日:2024-08-16

    申请号:CN202410613052.X

    申请日:2024-05-16

    申请人: 上海大学

    IPC分类号: G05D1/43 G05D109/30

    摘要: 本发明公开一种无人艇集群分布式协同最优避障控制方法及相关装置,涉及无人艇编队协同控制技术领域,方法包括以下步骤:获取无人艇编队中各无人艇的状态信息;基于各无人艇的状态信息,确定集群代价最小时各无人艇的期望参考指令,也即期望集群构型;基于期望集群构型,确定无人艇集群的分布式协同参考指令;以强化学习评价网络的回报函数最小为目标,根据分布式协同参考指令,确定无人艇集群的分布式协同避障指令;在强化学习评价网络的回报函数最小时,各无人艇在保持聚集行为的同时保持避障行为;基于分布式协同避障指令,控制各无人艇的动作。本发明通过分层设计理念,解决无人艇集群无法同时获取优化与避障行为的困境。

    针对轨迹跟踪控制问题的神经反步控制器设计方法和系统

    公开(公告)号:CN118226753A

    公开(公告)日:2024-06-21

    申请号:CN202410284150.3

    申请日:2024-03-13

    申请人: 上海大学

    IPC分类号: G05B13/04

    摘要: 本发明涉及一种针对轨迹跟踪控制问题的结构化神经网络控制器设计方法和系统。该方法包括以下步骤:根据运动物体的信息,构建所述运动物体的动态模型,分析所述运动物体的动力学特性;构建输入凸神经网络;构建拉格朗日神经网络;执行系统模型信息精确已知时的神经反步控制器设计;使用所述输入凸神经网络改善所述拉格朗日神经网络的结构,执行系统模型未知时的神经反步控制器设计。该系统包括以下模块:动力学特性分析模块,凸神经网络构建模块,拉格朗日神经网络构建模块,被配置为在其中构建拉格朗日神经网络,第一神经反步控制器设计模块,第二神经反步控制器设计模块。本发明提出的神经反步控制器具有稳定性保证和性能保证,针对任意可行的深度神经网络参数都是稳定的,且能够通过优化参数来提升性能,在系统存在扰动或模型不确定性的情况下,也能保证稳态跟踪误差是有界限的。

    考虑时间应力的基于鲁棒加速退化试验的寿命分析方法

    公开(公告)号:CN118194552A

    公开(公告)日:2024-06-14

    申请号:CN202410313247.2

    申请日:2024-03-19

    申请人: 上海大学

    摘要: 本发明涉及一种考虑时间应力的基于鲁棒加速退化试验的寿命分析方法,包括如下步骤:通过将退化路径建模为基于超先验分布的鲁棒维纳随机过程,构建加速退化试验中的加速退化模型,基于首达时间分布计算可靠性函数;建立退化率和加速应力间的关系,以及加速退化模型中的参数之间的时间‑应力关系,得到加速退化模型的封闭表达式,并进行参数估计;计算常应力条件下的参数表达,基于所述加速退化模型和所述可靠性函数对获取到的应力松弛数据进行寿命分析。与现有技术相比,本发明具有鲁棒性强、计算效率高等优点。

    一种基于QPLEX的多无人艇编队协同控制方法及系统

    公开(公告)号:CN118131751A

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN202410076896.5

    申请日:2024-01-18

    申请人: 上海大学

    IPC分类号: G05D1/43 G05D109/30

    摘要: 本发明提供了一种基于QPLEX的多无人艇编队协同控制方法及系统,涉及无人艇编队协同控制技术领域,方法具体包括以下步骤:获取无人艇编队中各无人艇的状态信息和追踪目标的状态信息,并基于各无人艇之间以及各无人艇与追踪目标之间的状态关系,确定每一无人艇的局部跟踪误差;以最小化局部跟踪误差为目标,利用自适应协同控制算法确定每一无人艇的第一控制输入;随后基于QPLEX算法,分别确定每一无人艇的第二控制输入;随后即可根据确定每一无人艇的最优控制输入,控制各无人艇完成对追踪目标的追踪;克服了环境不确定性和部分可观察对协同控制造成的影响,提高了多无人艇协同控制在复杂动态环境中的适应性和鲁棒性。

    基于强化学习的自适应多无人艇追逃博弈方法及系统

    公开(公告)号:CN117130362A

    公开(公告)日:2023-11-28

    申请号:CN202310922288.7

    申请日:2023-07-25

    申请人: 上海大学

    IPC分类号: G05D1/02

    摘要: 本发明涉及无人艇技术领域,提出一种基于强化学习的自适应多无人艇追逃博弈方法及系统。该方法包括:提供无人艇动力学方程;根据追击无人艇的观测信息,通过双向长短期记忆及注意力机制网络提取环境特征;通过定位点生成网络生成定位点,并且通过改变定位点的位置控制追击无人艇执行追击行为、避障行为以及围捕行为;以及通过跟踪网络使追击无人艇朝定位点前进。本发明可以将围捕任务分解定位点生成任务和跟踪任务,可以实现在复杂场景、非完整信息下的输入维度可变、多无人艇数量可变、具备避障功能的多无人艇自适应围捕。

    基于抗攻击策略的集群无人艇容错协同控制方法

    公开(公告)号:CN114035589B

    公开(公告)日:2023-07-25

    申请号:CN202111458393.7

    申请日:2021-12-01

    申请人: 上海大学

    IPC分类号: G05D1/02

    摘要: 本发明提供了一种基于抗攻击策略的集群无人艇容错协同控制方法,包括:进行无人艇推进器突变和缓变复合故障的指数型建模,得到物理复合故障模型;进行无人艇网络攻击的基于连通性保持和连通性瘫痪的混合型建模,得到网络攻击模型;根据无人艇的真实海洋场景下波浪扰动模型、网络攻击模型和物理复合故障模型,建立统一模型;以及进行集群无人艇一体化的分散式故障估计和分布式容错协同控制。

    无人艇可重构容错控制方法
    10.
    发明公开

    公开(公告)号:CN114326751A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202210048926.2

    申请日:2022-01-17

    申请人: 上海大学

    IPC分类号: G05D1/02

    摘要: 本发明提供了一种无人艇可重构容错控制方法,包括:获取无人艇浪涌、摇摆、偏航通道的位置/角度和速度/角速度的动态参数;获取无人艇二阶动态输入方程存在的执行器幅值和速率的故障参数;根据动态参数,基于单参数自适应故障辨识,进行无人艇可重构容错控制;通过无人艇可重构容错控制,使得故障参数的误差具有有界性;以及通过无人艇可重构容错控制,使得无人艇跟踪误差信号具有有限时间收敛性。