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公开(公告)号：CN110412877A
公开(公告)日：2019-11-05
申请号：CN201910818148.9
申请日：2019-08-30
申请人： 中国人民解放军海军航空大学 , 中国人民解放军军事科学院战争研究院 , 大连理工大学 , 江西洪都航空工业集团有限责任公司
摘要： 本发明公开了一种基于NSP算法的舰载机甲板路径规划最优控制方法，属于舰载机的自动化与最优控制技术领域。在对舰载机甲板路径规划及其最优控制问题进行分析的基础上，打破原有方法不能兼顾路径规划与控制问题且所得路径难以满足末端约束的不足，结合舰载机滑行的运动约束、障碍约束、控制变量和状态变量约束以及末端约束，建立舰载机甲板的路径规划最优控制模型，并基于Newton迭代法、辛算法以及伪谱法，提出NSP算法对最优控制模型进行快速求解，有效地解决了舰载机甲板的精确路径规划与控制问题，同时提高了计算效率和精度，所得到的路径可严格满足末端约束。本发明能够为舰载机甲板路径规划与控制问题提供合理的解决方案。
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公开(公告)号：CN112947073B
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202110122300.7
申请日：2021-01-29
申请人： 大连理工大学 , 中国人民解放军军事科学院战争研究院
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 一种基于模型预测控制的舰载机滑行轨迹跟踪方法，属于装备自主运动控制领域。首先，根据舰载机的尺寸参数和机械参数，在经典的bicycle模型基础上建立扩展bicycle模型，描述舰载机的运动。第二，获得由轨迹规划模块生成的参考调运轨迹。第三，基于建立的扩展bicycle模型与相关约束，建立模型预测控制器模型，并设定控制器中相关参数，如采样间隔、跟踪误差权重、控制权重等。第四，使用构造的模型预测控制器对参考轨迹进行跟踪。本发明能够实现扰动环境下单机滑行调运模式下舰载机对于参考调运轨迹的精确、可靠的跟踪，跟踪环节中状态变量和控制输入的相关约束严格满足，且状态变量的变化曲线不存在明显的振荡，具有良好的适用性。
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公开(公告)号：CN110412877B
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN201910818148.9
申请日：2019-08-30
申请人： 中国人民解放军海军航空大学 , 中国人民解放军军事科学院战争研究院 , 大连理工大学 , 江西洪都航空工业集团有限责任公司
摘要： 本发明公开了一种基于NSP算法的舰载机甲板路径规划最优控制方法，属于舰载机的自动化与最优控制技术领域。在对舰载机甲板路径规划及其最优控制问题进行分析的基础上，打破原有方法不能兼顾路径规划与控制问题且所得路径难以满足末端约束的不足，结合舰载机滑行的运动约束、障碍约束、控制变量和状态变量约束以及末端约束，建立舰载机甲板的路径规划最优控制模型，并基于Newton迭代法、辛算法以及伪谱法，提出NSP算法对最优控制模型进行快速求解，有效地解决了舰载机甲板的精确路径规划与控制问题，同时提高了计算效率和精度，所得到的路径可严格满足末端约束。本发明能够为舰载机甲板路径规划与控制问题提供合理的解决方案。
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公开(公告)号：CN112947073A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110122300.7
申请日：2021-01-29
申请人： 大连理工大学 , 中国人民解放军军事科学院战争研究院
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 一种基于模型预测控制的舰载机滑行轨迹跟踪方法，属于装备自主运动控制领域。首先，根据舰载机的尺寸参数和机械参数，在经典的bicycle模型基础上建立扩展bicycle模型，描述舰载机的运动。第二，获得由轨迹规划模块生成的参考调运轨迹。第三，基于建立的扩展bicycle模型与相关约束，建立模型预测控制器模型，并设定控制器中相关参数，如采样间隔、跟踪误差权重、控制权重等。第四，使用构造的模型预测控制器对参考轨迹进行跟踪。本发明能够实现扰动环境下单机滑行调运模式下舰载机对于参考调运轨迹的精确、可靠的跟踪，跟踪环节中状态变量和控制输入的相关约束严格满足，且状态变量的变化曲线不存在明显的振荡，具有良好的适用性。
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公开(公告)号：CN112947074B
公开(公告)日：2022-11-29
申请号：CN202110123238.3
申请日：2021-01-29
申请人： 中国人民解放军军事科学院战争研究院
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 一种基于抽取虚拟飞机策略的有杆牵引飞机系统轨迹规划方法，属于有杆牵引飞机系统的自动化与控制技术领域。首先，将有杆牵引飞机系统中的飞机部分转换为虚拟飞机系统，其可以同时实现正向和倒车运动；然后，基于该虚拟飞机系统建立其轨迹规划的最优控制模型，采用最优控制算法进行解算，得到虚拟飞机系统的最优轨迹及对应控制变量；最后，使有杆牵引飞机系统中的飞机跟踪虚拟飞机系统轨迹，建立最优跟踪控制模型，采用最优控制方法进行求解得到有杆牵引飞机系统轨迹及对应的控制律。本发明能够有效地解决有杆牵引飞机系统的精确轨迹规划与控制难题，同时提高了计算效率和鲁棒性；能够为有杆牵引飞机系统轨迹规划与控制问题提供合理的解决方案。
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公开(公告)号：CN112904868A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110123205.9
申请日：2021-01-29
申请人： 中国人民解放军军事科学院战争研究院
IPC分类号： G05D1/02
摘要： 一种基于同构化‑跟踪的多舰载异构体舰面协同轨迹规划与控制方法，属于舰面协同规划与控制技术领域。首先，将有杆牵引飞机系统简化为虚拟飞机系统，将异构系统简化为由虚拟/滑行飞机系统所构成的同构系统，建立多同构协同轨迹规划的最优控制模型；然后，采用最优控制算法对模型进行求解，得到各虚拟飞机系统和滑行飞机系统的标准最优轨迹和控制量；最后，通过使各有杆牵引飞机系统分别对据其构造的虚拟飞机系统标准最优轨迹进行跟踪，建立有杆牵引飞机系统的轨迹跟踪的最优控制模型，采用最优控制算法求解获得各个有杆牵引飞机系统的轨迹和控制量。本发明能够有效地解决多舰载异构体协同轨迹规划与控制难题，提高计算效率和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN112904868B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202110123205.9
申请日：2021-01-29
申请人： 中国人民解放军军事科学院战争研究院
IPC分类号： G05D1/02
摘要： 一种基于同构化‑跟踪的多舰载异构体舰面协同轨迹规划与控制方法，属于舰面协同规划与控制技术领域。首先，将有杆牵引飞机系统简化为虚拟飞机系统，将异构系统简化为由虚拟/滑行飞机系统所构成的同构系统，建立多同构协同轨迹规划的最优控制模型；然后，采用最优控制算法对模型进行求解，得到各虚拟飞机系统和滑行飞机系统的标准最优轨迹和控制量；最后，通过使各有杆牵引飞机系统分别对据其构造的虚拟飞机系统标准最优轨迹进行跟踪，建立有杆牵引飞机系统的轨迹跟踪的最优控制模型，采用最优控制算法求解获得各个有杆牵引飞机系统的轨迹和控制量。本发明能够有效地解决多舰载异构体协同轨迹规划与控制难题，提高计算效率和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN112947074A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110123238.3
申请日：2021-01-29
申请人： 中国人民解放军军事科学院战争研究院
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 一种基于抽取虚拟飞机策略的有杆牵引飞机系统轨迹规划方法，属于有杆牵引飞机系统的自动化与控制技术领域。首先，将有杆牵引飞机系统中的飞机部分转换为虚拟飞机系统，其可以同时实现正向和倒车运动；然后，基于该虚拟飞机系统建立其轨迹规划的最优控制模型，采用最优控制算法进行解算，得到虚拟飞机系统的最优轨迹及对应控制变量；最后，使有杆牵引飞机系统中的飞机跟踪虚拟飞机系统轨迹，建立最优跟踪控制模型，采用最优控制方法进行求解得到有杆牵引飞机系统轨迹及对应的控制律。本发明能够有效地解决有杆牵引飞机系统的精确轨迹规划与控制难题，同时提高了计算效率和鲁棒性；能够为有杆牵引飞机系统轨迹规划与控制问题提供合理的解决方案。
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公开(公告)号：CN118917637A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202411407309.2
申请日：2024-10-10
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： G06Q10/0631 , G06Q50/40 , G06N3/006
摘要： 一种考虑逃逸和空中加油的舰载机动态着舰调度方法，属于舰载机出动回收保障技术领域。首先，考虑着舰过程中可能发生的特殊情况，对逃逸和空中加油情况进行分析；其次，根据机群信息，设计约束条件和目标函数，建立舰载机着舰调度问题模型；然后，基于改进的萤火虫算法对舰载机着舰调度问题进行求解，求得在不同逃逸概率下的最优着舰方案；最后，以最优着舰方案为预定方案，设计在线重调度机制以处理逃逸、空中加油等情况，实现舰载机着舰方案的动态调整。本发明适用于考虑逃逸和空中加油的舰载机着舰调度问题，在舰载机群执行完空中任务后，为机群提供合理的调度方案，保证机群回收的效率和安全，在发生突发情况时对调度方案进行实时动态调整。
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公开(公告)号：CN112947447B
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202110181678.4
申请日：2021-02-10
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： G05D1/02
摘要： 一种基于同步规划‑控制策略的水面无人舰艇自主导航方法，属于水面无人舰艇控制领域，基于一种同步规划‑控制的思想，使用一种基于栅格地图的改进人工势场方法进行避障路径规划，使用模型预测控制方法进行对于参考轨迹的跟踪，两类方法交替执行以实现自主导航控制。人工势场类的方法可以实现复杂水域环境下局部路径的快速、可靠生成，在每个采样时刻的具体执行过程中只执行有限个迭代步，从而仅生成未来较短时间内的参考路径，进一步缩短了路径规划环节的效率。由于水面无人舰艇是一类欠驱动系统，其运动规律服从复杂的动力学方程，模型预测控制方法可以在满足动力学方程的同时，实现对各类状态、控制变量约束条件的满足并给出最优的控制输入。
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