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公开(公告)号：CN115357048A
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN202211114338.0
申请日：2022-09-15
申请人： 北京航空航天大学 , 中国电子科技集团公司电子科学研究院 , 冉茂鹏
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 本发明提供一种针对具有未知非线性动力学、外部干扰和切换拓扑结构的多无人机(UAV)协同编队跟踪控制方法。所述方法包括：步骤一：构造无人机群的通信拓扑协议和动力学模型；步骤二：针对具有未知非线性动力学、外部干扰和切换拓扑结构的无人机设计扩张状态观测器并设计饱和函数以限制扩张状态观测器的峰值；步骤三：设计多无人机协同编队跟踪控制律；步骤四：通过严格的理论分析验证所提控制律下多无人机协同编队跟踪误差可以任意小。本发明解决了存在未知非线性动力学、外部干扰等不确定性和切换拓扑下多无人机时变编队精准协同跟踪控制问题，具有强鲁棒性。
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公开(公告)号：CN115826415B
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310132401.1
申请日：2023-02-20
申请人： 北京航空航天大学 , 中国电子科技集团公司电子科学研究院
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开了一种低网络带宽条件下多飞艇鲁棒协同控制方法，包括以下步骤：S1、建立飞艇系统动力学模型以及通信图模型；S2、根据飞艇系统动力学模型设计线性扩张状态观测器，并加入饱和方法，防止扩张状态观测器初期的峰化现象破坏系统稳定性；S3、根据通信图模型，采用均匀量化器，设计编码器和译码器，对进行通信的相邻两飞艇间的信号进行量化、编码、译码处理；S4、基于扩张状态观测器、量化器、编码器、译码器，提出控制协议，使得相邻飞艇在1 bps带宽下进行通信。本发明采用上述低网络带宽条件下多飞艇鲁棒协同控制方法，扩张状态观测器可以准确估计飞艇的状态和扩张状态，量化器不会发生饱和，多飞艇系统可在1比特带宽下达成输出一致。
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公开(公告)号：CN115826416B
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202310132404.5
申请日：2023-02-20
申请人： 北京航空航天大学 , 中国电子科技集团公司电子科学研究院
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开了一种网络拒止环境下多飞艇协同控制方法，步骤如下：建立多飞艇系统模型和通信拓扑模型；根据多飞艇系统模型建立分布式扩张状态观测器并用于获得每个飞艇内部状态及外部不确定性扰动的估计值；利用分布式扩张状态观测器构造多飞艇协同控制器；验证多飞艇系统协同控制的有效性。同时公开了基于上述方法的系统，采用上述一种网络拒止环境下多飞艇协同控制方法及其系统，根据分布式扩张状态观测器，每个飞艇获得系统内部状态及外部不确定性扰动的估计值，通过多飞艇协同控制器可对网络拒止环境下多飞艇系统进行协同控制，使在网络拒止环境下，且系统内部状态不可测和存在外部不确定性扰动的情况下，实现多飞艇系统的状态一致。
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公开(公告)号：CN115826415A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202310132401.1
申请日：2023-02-20
申请人： 北京航空航天大学 , 中国电子科技集团公司电子科学研究院
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开了一种低网络带宽条件下多飞艇鲁棒协同控制方法，包括以下步骤：S1、建立飞艇系统动力学模型以及通信图模型；S2、根据飞艇系统动力学模型设计线性扩张状态观测器，并加入饱和方法，防止扩张状态观测器初期的峰化现象破坏系统稳定性；S3、根据通信图模型，采用均匀量化器，设计编码器和译码器，对进行通信的相邻两飞艇间的信号进行量化、编码、译码处理；S4、基于扩张状态观测器、量化器、编码器、译码器，提出控制协议，使得相邻飞艇在1 bps带宽下进行通信。本发明采用上述低网络带宽条件下多飞艇鲁棒协同控制方法，扩张状态观测器可以准确估计飞艇的状态和扩张状态，量化器不会发生饱和，多飞艇系统可在1比特带宽下达成输出一致。
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公开(公告)号：CN115826416A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202310132404.5
申请日：2023-02-20
申请人： 北京航空航天大学 , 中国电子科技集团公司电子科学研究院
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开了一种网络拒止环境下多飞艇协同控制方法，步骤如下：建立多飞艇系统模型和通信拓扑模型；根据多飞艇系统模型建立分布式扩张状态观测器并用于获得每个飞艇内部状态及外部不确定性扰动的估计值；利用分布式扩张状态观测器构造多飞艇协同控制器；验证多飞艇系统协同控制的有效性。同时公开了基于上述方法的系统，采用上述一种网络拒止环境下多飞艇协同控制方法及其系统，根据分布式扩张状态观测器，每个飞艇获得系统内部状态及外部不确定性扰动的估计值，通过多飞艇协同控制器可对网络拒止环境下多飞艇系统进行协同控制，使在网络拒止环境下，且系统内部状态不可测和存在外部不确定性扰动的情况下，实现多飞艇系统的状态一致。
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公开(公告)号：CN115454127A
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202211106593.0
申请日：2022-09-15
申请人： 北京航空航天大学 , 中国电子科技集团公司电子科学研究院 , 冉茂鹏
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 本发明提供一种弱通信网络下多飞行器协同控制方法，所述方法包括步骤一：建立受到干扰的具有高阶动力学的多飞行器网络模型；步骤二：基于自抗扰控制设计扩张状态观测器实现对系统不可知状态以及外界扰动的有效观测；步骤三：基于扩张状态观测器对系统状态和外界干扰的估计值设计一种新的输出反馈分布式协同控制算法；步骤四：在理论上证明步骤三所设计的控制律能够使得多飞行器系统实现协同；步骤五：设计一个多飞行器系统仿真算例证明本发明提出的协同控制算法的有效性。相比于一般的多飞行器协同控制算法，本发明考虑了弱通信网络、系统状态不可测和外部干扰等因素，具有更符合实际应用的价值。
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