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公开(公告)号：CN114442487A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202210054390.5
申请日：2022-01-18
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了多智能体系统仿射编队中的领导者选取方法，给定网络拓扑与相应优化指标后，本发明可自动生成最优的某几个智能体作为领导者。首先对仿射编队理论进行阐述分析，得到队形可控与领导者选取的充分必要条件。然后优化收敛速度的领导者选取问题建模。理论分析得到收敛速度的表示，并转化为线性矩阵不等式，建模为混合整数半正定规划问题进行求解。还包括优化控制能量的领导者选取问题建模。采用线性二次型调节器(LQR)相关理论对控制能量进行表示，转化为矩阵不等式，对双线性项进行松弛处理，对逻辑约束进行转化，建模为混合整数半正定规划问题进行求解。最后进行仿射编队控制，仅控制领导者到达期望位置。
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公开(公告)号：CN114115334A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111303464.6
申请日：2021-11-05
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本公开的视野角约束条件下的多智能体编队控制方法，通过建立智能体系统模型；基于智能体系统模型构建方位智能体的角速度控制器；利用方位智能体的角速度控制器控制方位智能体满足视野角约束条件；在方位智能体满足视野角约束条件下，根据方位智能体的位置建立方位智能体的线速度控制律；设计距离智能体切换函数，并根据切换函数和所述多智能体系统模型建立距离智能体的线速度控制律；根据方位智能体的线速度控制律和距离智能体的线速度控制律控制在视野角约束条件下多智能体的编队。能够在智能体仅有方位信息而没有位置信息或距离信息的条件下，使得智能体选择相对较少的路径从非期望一侧运动到期望一侧，最终运动到期望位置，实现视野角约束条件下的多智能体编队的形成、保持和变换。
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公开(公告)号：CN114063652A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202111393377.4
申请日：2021-11-23
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提出了一种基于应力矩阵优化的多智能体系统仿射编队控制方法，通过应力矩阵的构造优化，可自动生成更优的通信与交互拓扑，实现系统通信成本与控制性能的优化。本发明相比于传统方法中需要给定邻接矩阵或数值计算的方法，可以仅根据期望队形来自动得到应力矩阵，同时最小化通信成本并有效提高系统性能。因此，其具有更高的自主性、智能性与环境适应性。本发明通过应力矩阵的构造优化，在给定期望队形与相应优化指标后，可自动生成更优的通信与交互拓扑，优化了系统的通信成本与控制性能，进而实现多智能体系统的仿射编队控制。
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公开(公告)号：CN113110429A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110359512.7
申请日：2021-04-02
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种视野约束下多机器人系统的最小持久编队生成与控制方法，涉及多智能体控制技术领域，本方法首先根据机器人的初始位置，采用基于深度搜索的方法生成满足视野约束的交互拓扑，根据该交互拓扑将邻居分配给每个机器人，以便每个机器人都能够满足其视野约束。然后根据期望队形信息，确定智能体间的期望距离，机器人根据期望距离与邻居状态设计基于梯度的控制器。在此控制器的基础上，将视野约束转化为机器人的状态约束，引入控制屏障函数设计带约束的控制器，该控制器能够使系统达成期望队形。本发明能够生成结构最简单的状态观测拓扑，且机器人在运动的过程中不会由于感知范围约束而丢失邻居，保证了编队的稳定性和安全性。
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公开(公告)号：CN114756038B
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202210291293.8
申请日：2022-03-23
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/15 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了一种数据驱动的无人机风扰模型在线风扰估计方法，在实际应用中不需要进行复杂而繁琐的风扰理论模型，而是采用数据驱动的策略，离线训练得到一组能够显示风扰特征的神经网络特征量，避免了在线更新神经网络参数的庞大计算量；利用最小二乘算法对神经网络特征量进行线性组合，可以利用在线实时反馈数据，在线调整线性组合的参数，实现自适应的估计效果。本发明方法利用多任务学习的概念，将神经网络特征作为共享层，将特征的线性组合作为顶层，将计算量庞大的神经网络特征训练过程放在线下进行，将计算量较小的最小二乘算法在线运行，既能充分利用神经网络的强大表征能力，又可以使在线计算量能够满足实时运行的要求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114115334B
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202111303464.6
申请日：2021-11-05
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/46 , G05D109/20
Abstract: 本公开的视野角约束条件下的多智能体编队控制方法，通过建立智能体系统模型；基于智能体系统模型构建方位智能体的角速度控制器；利用方位智能体的角速度控制器控制方位智能体满足视野角约束条件；在方位智能体满足视野角约束条件下，根据方位智能体的位置建立方位智能体的线速度控制律；设计距离智能体切换函数，并根据切换函数和所述多智能体系统模型建立距离智能体的线速度控制律；根据方位智能体的线速度控制律和距离智能体的线速度控制律控制在视野角约束条件下多智能体的编队。能够在智能体仅有方位信息而没有位置信息或距离信息的条件下，使得智能体选择相对较少的路径从非期望一侧运动到期望一侧，最终运动到期望位置，实现视野角约束条件下的多智能体编队的形成、保持和变换。
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公开(公告)号：CN113110429B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202110359512.7
申请日：2021-04-02
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种视野约束下多机器人系统的最小持久编队生成与控制方法，涉及多智能体控制技术领域，本方法首先根据机器人的初始位置，采用基于深度搜索的方法生成满足视野约束的交互拓扑，根据该交互拓扑将邻居分配给每个机器人，以便每个机器人都能够满足其视野约束。然后根据期望队形信息，确定智能体间的期望距离，机器人根据期望距离与邻居状态设计基于梯度的控制器。在此控制器的基础上，将视野约束转化为机器人的状态约束，引入控制屏障函数设计带约束的控制器，该控制器能够使系统达成期望队形。本发明能够生成结构最简单的状态观测拓扑，且机器人在运动的过程中不会由于感知范围约束而丢失邻居，保证了编队的稳定性和安全性。
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公开(公告)号：CN114291177A
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202210055668.0
申请日：2022-01-18
Applicant: 北京理工大学
IPC: B62D57/02
Abstract: 本发明公开了一种基于张拉整体结构的抗冲击滚动机器人，包括24根弹性索和6根刚性杆，6根刚性杆根据空间位置关系分为三组，每组内的2根刚性杆相互平行，组间相互垂直；每根刚性杆的一端与距离其最近的四个杆端通过四根弹性索相连；从而所述机器人表面包含二十个由弹性索构成的三角形，外观呈正二十面体；所述刚性杆包括配重块、电机、滑块滑轨机构；通过电机驱动滑块滑轨机构运动，滑块滑轨机构带动配重块运动，从而改变每根刚性杆上配重块的位置，改变机器人整体重心，从而使得机器人在自身重力矩的作用下进行滚动运动；本发明能够实现快速滚动，同时又保证了机器人的抗冲击能力。
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公开(公告)号：CN116090224A
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202310066122.X
申请日：2023-01-12
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/20 , H03H17/02 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于无人机状态估计技术领域，具体涉及一种基于误差状态卡尔曼滤波的无人系统外力和外力矩在线估计方法。本发明提供的外力估计方法可以实时在线运行，运行频率和惯性测量单元一致，可以高达数百赫兹。本发明提供了一种基于误差状态卡尔曼滤波的四旋翼无人机外力和外力矩在线估计方法，能够在不依赖动作捕捉系统、RTK或者GPS等外部设备提供位置信息的前提下，只需要使用四旋翼无人机上的惯性测量单元、电机转速计、姿态反馈以及精确建模的四旋翼无人机动力学模型，即可进行外力和外力矩的同时估计。
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公开(公告)号：CN114442487B
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202210054390.5
申请日：2022-01-18
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了多智能体系统仿射编队中的领导者选取方法，给定网络拓扑与相应优化指标后，本发明可自动生成最优的某几个智能体作为领导者。首先对仿射编队理论进行阐述分析，得到队形可控与领导者选取的充分必要条件。然后优化收敛速度的领导者选取问题建模。理论分析得到收敛速度的表示，并转化为线性矩阵不等式，建模为混合整数半正定规划问题进行求解。还包括优化控制能量的领导者选取问题建模。采用线性二次型调节器(LQR)相关理论对控制能量进行表示，转化为矩阵不等式，对双线性项进行松弛处理，对逻辑约束进行转化，建模为混合整数半正定规划问题进行求解。最后进行仿射编队控制，仅控制领导者到达期望位置。
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