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公开(公告)号：CN114740900B
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210645880.2
申请日：2022-06-09
Applicant: 南京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明涉及无人机飞行控制技术领域，尤其涉及一种基于容错控制的四旋翼无人机精准降落系统及方法，降落系统包括飞行器、飞行控制器、激光测距仪、视觉传感器、容错位置控制器和GPS模块，Openmv4传感器通过识别降落平台上的地标来获取相对坐标，降落平台上的地标采用Apriltag标识码，飞行控制器接收降落平台上的地标的相对坐标，并将相对坐标传输给容错位置控制器，容错位置控制器确保GPS模块在弱GPS信号下飞行器仍可成功着陆到降落平台上。本发明解决了GPS信号易受干扰、误差大以及单纯依赖视觉效率低、易受光照干扰的缺点。
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公开(公告)号：CN114879718B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202210812232.1
申请日：2022-07-12
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提供一种具有栅格舵的飞行器的控制方法，包括以下步骤：构建栅格舵面的空气动力学计算模型；基于所述栅格舵面的空气动力学计算模型，使用CFX仿真软件进行模拟仿真，得到在亚音速环境下栅格舵的气动特性，其中，采用非结构嵌套网格和结构网格相结合的方式对模拟仿真时完成的计算域进行网格划分；针对所述栅格舵的气动特性设计自抗扰控制器，实现栅格舵对飞行器的控制。本发明基于精度更高的仿真模拟方式得到栅格舵在亚音速环境下的气动特性，并且基于自抗扰控制器进行控制，能够大大提高对飞行器的控制效果，从而提高飞行器的飞行性能。
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公开(公告)号：CN114779649B
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210677612.9
申请日：2022-06-16
Applicant: 南京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及无人机飞行控制技术领域，尤其涉及一种四旋翼无人机悬挂负载运输控制方法，本发明通过双目相机可以获取准确的负载摆角信息，同时所设计的运输控制方法能够使无人机悬挂负载运输系统准确、稳定的跟踪期望轨迹，并且使负载的摆动减至最小，以保证所运输负载的安全，不需要依赖于高精度的传感器，不需要搭载高性能的机载计算机，有效减轻无人机的负载，提高无人机续航能力，具备重量轻、高可靠性、高精度的优点。
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公开(公告)号：CN114879718A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210812232.1
申请日：2022-07-12
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提供一种具有栅格舵的飞行器的控制方法，包括以下步骤：构建栅格舵面的空气动力学计算模型；基于所述栅格舵面的空气动力学计算模型，使用CFX仿真软件进行模拟仿真，得到在亚音速环境下栅格舵的气动特性，其中，采用非结构嵌套网格和结构网格相结合的方式对模拟仿真时完成的计算域进行网格划分；针对所述栅格舵的气动特性设计自抗扰控制器，实现栅格舵对飞行器的控制。本发明基于精度更高的仿真模拟方式得到栅格舵在亚音速环境下的气动特性，并且基于自抗扰控制器进行控制，能够大大提高对飞行器的控制效果，从而提高飞行器的飞行性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114840027B
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202210766349.0
申请日：2022-07-01
Applicant: 南京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提供一种异构四旋翼飞行器编队姿态容错控制方法，包括以下步骤：构建时变故障和不确定函数影响下的异构四旋翼飞行器编队姿态动力学模型，其中，所述模型包含姿态角和姿态角速率的动态方程；使用无向图理论，确定所述异构四旋翼飞行器编队中四旋翼飞行器之间的通信拓扑关系；根据领航者的姿态信息，构造跟随者的编队姿态跟踪误差系统；基于反演控制和时变障碍李雅普诺夫函数为每一个跟随者的姿态角环设计虚拟控制器；根据所述虚拟控制器对跟随者的姿态角速率环开发实际控制器。本发明能够在时变执故障存在情况下依然可以对领航者四旋翼飞行器姿态实现快速、高精度跟踪。
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公开(公告)号：CN114840027A
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202210766349.0
申请日：2022-07-01
Applicant: 南京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提供一种异构四旋翼飞行器编队姿态容错控制方法，包括以下步骤：构建时变故障和不确定函数影响下的异构四旋翼飞行器编队姿态动力学模型，其中，所述模型包含姿态角和姿态角速率的动态方程；使用无向图理论，确定所述异构四旋翼飞行器编队中四旋翼飞行器之间的通信拓扑关系；根据领航者的姿态信息，构造跟随者的编队姿态跟踪误差系统；基于反演控制和时变障碍李雅普诺夫函数为每一个跟随者的姿态角环设计虚拟控制器；根据所述虚拟控制器对跟随者的姿态角速率环开发实际控制器。本发明能够在时变执故障存在情况下依然可以对领航者四旋翼飞行器姿态实现快速、高精度跟踪。
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公开(公告)号：CN114779649A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210677612.9
申请日：2022-06-16
Applicant: 南京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及无人机飞行控制技术领域，尤其涉及一种四旋翼无人机悬挂负载运输控制方法，本发明通过双目相机可以获取准确的负载摆角信息，同时所设计的运输控制方法能够使无人机悬挂负载运输系统准确、稳定的跟踪期望轨迹，并且使负载的摆动减至最小，以保证所运输负载的安全，不需要依赖于高精度的传感器，不需要搭载高性能的机载计算机，有效减轻无人机的负载，提高无人机续航能力，具备重量轻、高可靠性、高精度的优点。
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公开(公告)号：CN116578035A
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310865166.9
申请日：2023-07-14
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明涉及数字孪生技术和无人机飞行控制技术领域，尤其涉及一种基于数字孪生技术的旋翼无人机自主降落控制系统，整个控制系统主要包括虚拟空间、物理空间和服务中心三部分，虚拟空间主要是进行孪生无人机自主降落的虚拟训练，物理空间主要是进行物理无人机自主降落的现实训练，服务中心在整个过程中起到远程控制和监督的作用。无人机的精准降落基于一种合作标识，它由ArUco码与分级标识结合而成，分布四周的ArUco码在方向上对无人机起到一个引导作用，位于中心位置的分级标识，可以解决无人机在下降过程中丢失目标的情况。本发明可以实现通过孪生无人机与物理无人机数据的实时交互，从而实现无人机更为精准、更为安全。
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公开(公告)号：CN114740900A
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202210645880.2
申请日：2022-06-09
Applicant: 南京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明涉及无人机飞行控制技术领域，尤其涉及一种基于容错控制的四旋翼无人机精准降落系统及方法，降落系统包括飞行器、飞行控制器、激光测距仪、视觉传感器、容错位置控制器和GPS模块，Openmv4传感器通过识别降落平台上的地标来获取相对坐标，降落平台上的地标采用Apriltag标识码，飞行控制器接收降落平台上的地标的相对坐标，并将相对坐标传输给容错位置控制器，容错位置控制器确保GPS模块在弱GPS信号下飞行器仍可成功着陆到降落平台上。本发明解决了GPS信号易受干扰、误差大以及单纯依赖视觉效率低、易受光照干扰的缺点。
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