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公开(公告)号：CN118034373A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410291247.7
申请日：2024-03-14
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/15 , G05D109/20
摘要： 本发明公开一种平流层飞艇环境最优智能区域驻留控制方法及系统，涉及智能控制技术领域，方法包括获取目标平流层飞艇的实际轨迹、期望轨迹、飞艇位置、飞艇速度和飞艇加速度；根据目标平流层飞艇的实际轨迹和期望轨迹，采用环境最优外环控制器，确定实际轨迹与期望轨迹之间的线性误差和角度误差；根据飞艇位置、飞艇速度、飞艇加速度、线性误差和角度误差，确定目标平流层飞艇的观测状态；根据观测状态，基于内环姿态控制器，确定目标平流层飞艇需要执行的二维动作量。本发明基于环境最优控制理论设计外环控制器，可以自主实现正向抗风控制，从而实现抗未知风场扰动和抗模型不确定性的区域驻留。
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公开(公告)号：CN117784608A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202311808683.9
申请日：2023-12-26
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开了一种基于事件触发的平流层飞艇定时飞行控制方法，属于自动控制技术领域，包括以下步骤：步骤一、给定平流层飞艇模型以及期望轨迹；步骤二、设计观测器，建立一个固定时间收敛的观测器，利用自适应项消除未知空速和其它误差项带来的影响；步骤三、轨迹跟踪，设计固定时间收敛的控制率使飞艇的轨迹达到期望轨迹；步骤四、事件触发，设计事件触发机制，进行控制量的解算。本发明一种基于事件触发的平流层飞艇定时飞行控制方法，针对计算资源有限、空速不可测量等因素，提出了一种能使平流层飞艇在有效跟踪轨迹的同时使能量消耗最小化的控制方法，实现平流层飞艇在未知风场下的达到快速收敛指标的飞行控制。
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公开(公告)号：CN113485446B
公开(公告)日：2023-09-26
申请号：CN202110924055.1
申请日：2021-08-12
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 本发明涉及一种无人飞艇编队飞行控制方法、系统及存储介质。该无人飞艇编队飞行控制方法在获取目标区域、禁入区域和无人飞艇编队中各飞艇成员覆盖区域间的相对位置之后，根据该相对位置构建人工势场，再基于人工势场确定无人飞艇编队中每一飞艇成员的期望速度和期望角速度，然后，确定期望速度与实际速度间的误差，并确定期望角速度和实际角速度间的误差，最后根据期望速度与实际速度间的误差以及期望角速度和实际角速度间的误差确定控制量，以完成对无人飞艇编队中每一飞艇成员的控制，进而能够在编队成员个体差异与考虑节约通信/计算资源的情况下，对指定目标区域进行区域的有效覆盖。
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公开(公告)号：CN116679737A
公开(公告)日：2023-09-01
申请号：CN202310654389.0
申请日：2023-06-05
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开一种平流层飞艇增量反步控制方法、系统、设备及介质，涉及自动控制技术领域；该方法包括：构建平流层飞艇增量控制模型；平流层飞艇增量控制模型是基于非线性扰动观测器，对平流层飞艇建立的数学模型；获取平流层飞艇的信息数据；根据信息数据确定期望数据；期望数据包括：期望速度和期望姿态角速度；基于平流层飞艇增量控制模型，根据期望数据计算内环控制量；内环控制量包括：期望速度内环控制量和期望姿态角速度内环控制量；内环控制量用于对飞行数据进行调控；本发明通过简单快速的计算内环控制量，以提高控制精度和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN113359861B
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202110830757.3
申请日：2021-07-22
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 本发明涉及一种无人飞艇编队飞行控制方法及系统。所述方法包括：根据期望编队队形确定包含相对位置限制值的障碍李雅普诺夫Lyapunov函数；利用反步法和障碍Lyapunov函数设计虚拟控制器并进行解算，得到虚拟控制器输出量；根据虚拟控制器输出量计算自适应控制器输出量；根据自适应控制器输出量，利用反步法设计编队控制器；对编队控制器进行解算，得到编队控制器输出量；根据所述编队控制器输出量控制无人飞艇的螺旋桨转速。本发明方法及系统针对有编队飞行进行轨迹跟踪飞行任务需求的网络化欠驱动无人飞艇，考虑其执行器延迟问题和相对位置受限要求，实现了无人飞艇编队飞行的高精度和稳定控制。
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公开(公告)号：CN113009930B
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202110245487.X
申请日：2021-03-05
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 本发明涉及一种无人飞艇编队飞行轨迹跟踪控制方法及系统。该方法包括：获取期望轨迹和期望编队队形；根据期望轨迹确定领航无人飞艇的期望位置和期望姿态；确定领航无人飞艇的虚拟速度控制器；根据领航无人飞艇的虚拟速度控制器确定领航无人飞艇的期望速度和期望角速度；进而确定固定时间轨迹跟踪控制器；根据期望编队队形确定跟随无人飞艇的期望位置和期望姿态；第一事件触发条件，之后根据第一事件触发条件确定跟随无人飞艇的虚拟速度控制器；根据跟随无人飞艇的虚拟速度控制器确定期望速度和期望角速度确定第二事件触发条件，之后根据第二事件触发条件确定编队跟踪控制器；本发明实现了无人飞艇编队的轨迹跟踪飞行。
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公开(公告)号：CN116360505B
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310643747.8
申请日：2023-06-02
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 本发明公开了一种平流层飞艇一体化自动化控制方法、系统及电子设备，涉及无人飞艇自动化控制技术领域，该方法主要包括根据位置信息和平流层风场分布信息，采用改进的粒子群算法，确定一条抗风量最小且不经过禁飞区的平流层飞艇的飞行路径；根据平流层飞艇的当前位置和飞行路径，采用改进的矢量场制导律，确定平流层飞艇的期望航向角；根据平流层飞艇的当前信息、期望信息以及期望航向角，结合事件触发函数和自适应跟踪控制器，对飞行路径进行跟踪。本发明能够在平流层风场分布不均匀条件下，实现平流层飞艇大范围区域内的最优化飞行控制，实现平流层飞艇对不规则曲线路径的跟踪。
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公开(公告)号：CN113428340B
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202110923131.7
申请日：2021-08-12
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明涉及一种平流层飞艇空中补气系统及方法。该系统包括艇载氦气采集装置和氦气球；所述氦气球用于将位置信息和高度信息传输至艇载氦气采集装置；还用于存储氦气；所述艇载氦气采集装置设置在平流层飞艇的吊舱处；所述艇载氦气采集装置用于根据氦气球的位置信息和高度信息移动到所述氦气球的上方，并与所述氦气球进行对接以及抽气。本发明能够对平流层飞艇进行高效可靠的空中补气。
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公开(公告)号：CN113359861A
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN202110830757.3
申请日：2021-07-22
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 本发明涉及一种无人飞艇编队飞行控制方法及系统。所述方法包括：根据期望编队队形确定包含相对位置限制值的障碍李雅普诺夫Lyapunov函数；利用反步法和障碍Lyapunov函数设计虚拟控制器并进行解算，得到虚拟控制器输出量；根据虚拟控制器输出量计算自适应控制器输出量；根据自适应控制器输出量，利用反步法设计编队控制器；对编队控制器进行解算，得到编队控制器输出量；根据所述编队控制器输出量控制无人飞艇的螺旋桨转速。本发明方法及系统针对有编队飞行进行轨迹跟踪飞行任务需求的网络化欠驱动无人飞艇，考虑其执行器延迟问题和相对位置受限要求，实现了无人飞艇编队飞行的高精度和稳定控制。
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公开(公告)号：CN113009930A
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202110245487.X
申请日：2021-03-05
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 本发明涉及一种无人飞艇编队飞行轨迹跟踪控制方法及系统。该方法包括：获取期望轨迹和期望编队队形；根据期望轨迹确定领航无人飞艇的期望位置和期望姿态；确定领航无人飞艇的虚拟速度控制器；根据领航无人飞艇的虚拟速度控制器确定领航无人飞艇的期望速度和期望角速度；进而确定固定时间轨迹跟踪控制器；根据期望编队队形确定跟随无人飞艇的期望位置和期望姿态；第一事件触发条件，之后根据第一事件触发条件确定跟随无人飞艇的虚拟速度控制器；根据跟随无人飞艇的虚拟速度控制器确定期望速度和期望角速度确定第二事件触发条件，之后根据第二事件触发条件确定编队跟踪控制器；本发明实现了无人飞艇编队的轨迹跟踪飞行。
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