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公开(公告)号：CN116578116A
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310567582.0
申请日：2023-05-18
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 本发明公开了一种基于改进蚁群算法的无人机三维路径规划方法，结合无人机初始飞行位置和目标飞行终点，初始化改进蚁群路径规划方法参数；根据无人机的当前位置，结合容许的飞行区域，计算蚂蚁当前位置下可通行的节点，并计算这些节点的选择概率以及对应的适应度值；通过轮盘赌法选择下一个节点并移动，进行局部信息素更新；当前点为无人机飞行目标点，且当前蚂蚁序号等于蚂蚁种群个数时，将每个节点上的信息素按照正态分布进行全局信息素更新；达到最大迭代次数，迭代停止，获得无人机的三维最优路径。本发明采用正态分布的信息素更新策略对传统蚁群算法进行改进，获得了更短的优化路径和更快的收敛速度。
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公开(公告)号：CN116184826A
公开(公告)日：2023-05-30
申请号：CN202310032945.0
申请日：2023-01-10
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开了一种飞翼无人机姿态系统谐波干扰抑制与主动容错方法，首先建立受舵面故障和谐波干扰影响的飞翼无人机姿态系统受扰动力学模型；其次基于谐波观测器技术设计滚转、俯仰、偏航三通道观测器，实现对集总干扰的估计；而后基于集总干扰估计信息，在基准非线性动态逆控制算法的基础上重构复合非线性动态逆控制器；最后基于伪逆法控制分配技术，将期望力矩转化为飞翼无人机的舵面偏转量。本发明将舵面故障影响视为干扰，而后充分利用干扰频率信息，设计谐波干扰观测器，实现集总干扰的高精度估计，并通过干扰估计前馈的形式实现干扰的有效补偿，抑制了多源谐波干扰和故障对飞翼无人机控制性能的影响，提高了飞翼无人机的飞行性能。
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公开(公告)号：CN114578691A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210128644.3
申请日：2022-02-11
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开了一种考虑舵面故障的飞翼无人机主动抗扰容错姿态控制方法，首先建立考虑舵面故障的飞翼无人机姿态系统受扰动力学模型，并且将舵面故障影响转化为集总干扰；其次基于扩张状态观测器技术设计滚转、俯仰、偏航三通道观测器，以实现对三通道集总干扰的估计；而后结合集总干扰估计信息，基于非线性动态逆算法构建姿态回路的复合动态逆控制器；最后基于伪逆法将期望力矩转化为飞翼无人机的舵面偏转量。本发明将故障影响视为干扰，并且通过对干扰的估计和前馈补偿显著提升了系统的抗干扰能力和故障容错能力，相比于传统的动态逆控制方法，具备更好的抗干扰能力和容错能力，有效抑制了多源干扰和舵面故障对飞翼无人机控制性能的影响。
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公开(公告)号：CN102566446B
公开(公告)日：2014-05-14
申请号：CN201210012894.7
申请日：2012-01-16
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G05B17/02
摘要： 本发明公开了一种基于线性模型组的无人直升机全包线数学模型构建方法，它以试飞辨识线性模型为基础，每个工作点处的线性模型能够近似表征一个飞行包线区间内的运动特性，从而以一组线性模型来表征全包线范围内无人直升机的动态特性。其构建方法包括飞行包线区间的划分、模型的解算、模型修正以及模型加风，以实现类似非线性模型的特性。该方法模型置信度高、实时性好，而且实现过程简单，开发周期短，适合小型低成本无人直升机使用。
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公开(公告)号：CN117644992A
公开(公告)日：2024-03-05
申请号：CN202311563282.1
申请日：2023-11-21
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： B64F5/60
摘要： 本发明涉及一种无人直升机自动倾斜器操纵机构的标定方法，该方法包括：首先，多次运动无人直升机的三个舵机，测量并记录旋翼对应的总距值、纵向周期变距值和横向周期变距值；而后根据实际前置挥舞角的大小，将测得的纵向周期变距值和横向周期变距值进行前置挥舞角的转换；接着将测得的每个舵机偏移量分别与三个变距值进行多元线性回归处理，得到三个回归系数估计值；最后校验拟合的准确性，并且对三个回归系数估计值进行矩阵变换得到舵机与变距间的转换矩阵与逆矩阵。本发明方法能够简化无人直升机自动倾斜器操纵机构的标定过程，操作简单，并且效率和准确度高。
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公开(公告)号：CN116661289A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310615935.X
申请日：2023-05-29
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G05B11/42
摘要： 本发明提供了一种基于GPIO的无人直升机斜坡干扰抑制方法，首先，建立了受斜坡干扰影响的无人直升机全回路受扰动力学模型。然后，分别对位置子系统和姿态子系统设计GPIO(广义比例积分观测器)，以实现位置回路和姿态回路集总干扰的估计。其次，根据所设计的观测器得到干扰估计信息，使用动态逆算法分别设计位置回路和姿态回路的复合主动抗干扰控制器，通过控制器解算出所需的力和力矩。最后，根据所需的力和力矩解算得到直升机的实际控制量，即总距、周期变距和尾桨距。本发明所提方法可以保证斜坡干扰更高精度的估计，显著提升了受斜坡干扰影响的无人直升机的轨迹跟踪精度。
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公开(公告)号：CN116203977A
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202310114262.X
申请日：2023-02-15
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本发明提供了一种考虑约束的无人直升机主动抗扰容错控制方法，首先，建立包含执行器故障的无人直升机姿态回路受扰非线性动力学模型。其次，基于扩张状态观测器技术，对外界干扰进行有效估计。而后，结合干扰估计信息和一种动态增益约束处理控制算法设计姿态回路复合抗干扰控制器，获得所需力和力矩。最后，基于所需力和力矩解算得到直升机周期变距和尾桨距。本发明充分考虑无人直升机姿态角变化率的限幅要求，并且基于主动抗干扰控制思想对干扰进行前馈补偿，在满足约束的情况下，实现了无人直升机姿态角指令的高精度跟踪，有效地降低了多源干扰、系统故障的影响。
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公开(公告)号：CN114578837A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210150917.4
申请日：2022-02-18
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种考虑执行器故障的无人直升机主动容错抗干扰轨迹跟踪控制方法，包括如下步骤：建立无人直升机全回路受扰动力学模型；分别设计位置控制子系统和姿态控制子系统的干扰观测器；实现对于位置环的集总干扰估计和姿态环的集总干扰估计；设计复合动态逆位置控制器和复合动态逆姿态控制器；通过复合动态逆位置控制器获取到控制量总距以及内回路姿态角指令；根据内回路姿态角指令，通过复合动态逆姿态控制器获取到无人直升机的尾桨桨距、纵向周期距和横向周期距。本发明其将多源干扰和执行器故障的影响视为集总干扰，有效地降低了多源干扰和执行器故障对系统控制精度的影响，显著提升了直升机系统的轨迹跟踪精度。
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公开(公告)号：CN102566446A
公开(公告)日：2012-07-11
申请号：CN201210012894.7
申请日：2012-01-16
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G05B17/02
摘要： 本发明公开了一种基于线性模型组的无人直升机全包线数学模型构建方法，它以试飞辨识线性模型为基础，每个工作点处的线性模型能够近似表征一个飞行包线区间内的运动特性，从而以一组线性模型来表征全包线范围内无人直升机的动态特性。其构建方法包括飞行包线区间的划分、模型的解算、模型修正以及模型加风，以实现类似非线性模型的特性。该方法模型置信度高、实时性好，而且实现过程简单，开发周期短，适合小型低成本无人直升机使用。
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公开(公告)号：CN219656894U
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202320139409.6
申请日：2023-02-03
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本实用新型涉及多源冗余传感器组合导航技术领域，且公开了一种多源冗余传感器组合导航集成一体化装置，包括导航集成安装外壳，导航集成安装外壳机箱面板装配GPS双天线BNC插座、两个空速计进气管插座、CPU1和CPU2的调试接口连接器以及数据下载器USB接口、系统对外通讯和电源输入连接器。该多源冗余传感器组合导航集成一体化装置，在实际使用中，不仅专门用于传感器综合信息的处理，将传感器信息的处理功能从飞控计算机剥离出来简化飞控计算机的使用；而且可以在内部传感器导航集成组件的基础上实现纯惯性导航、组合导航以及容错导航的实时解算，可以实现内置组合导航的三余度配置，可以自成一个独立组合惯导传感器。
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