申请/专利权人：西北工业大学

申请日：2023-12-22

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN117724533A

主分类号：G05D1/695

分类号：G05D1/695;G05D109/20

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.05#实质审查的生效;2024.03.19#公开

摘要：本发明公开一种基于改进超螺旋的高速飞行器编队控制方法及系统，涉及高速飞行器编队控制领域，方法包括获取高速飞行器编队中各飞行器当前时刻的空间位置、速度和加速度；基于分布式虚拟结构法，确定高速飞行器编队的虚拟中心；根据虚拟中心的预设位置与姿态，确定各飞行器的目标位置；基于飞行器的第一误差、相邻飞行器的第一误差以及飞行器的相对状态信息，确定飞行器的跟踪误差；最后根据飞行器编队的跟踪误差以及滑模面，基于改进超螺旋算法，结合滑模控制理论，确定飞行器编队的控制器的等效控制输入和切换控制输入。在本发明中，高速飞行器编队中的一部分飞行器能够在没有与虚拟中心进行信息传递的情况下，仍然实现预定的队形保持与变换，降低了虚拟中心的计算负担。

主权项：1.一种基于改进超螺旋的高速飞行器编队控制方法，其特征在于，包括：步骤1：获取高速飞行器编队中各飞行器的状态信息；所述状态信息包括所述飞行器当前时刻的空间位置、速度和加速度；步骤2：基于分布式虚拟结构法，确定高速飞行器编队的虚拟中心，以及所述虚拟结构法与虚拟刚体坐标系下的编队队形；步骤3：根据所述虚拟中心的预设位置与预设姿态，确定各所述飞行器的目标位置；步骤4：对于每一所述飞行器，基于所述飞行器的第一误差、相邻飞行器的第一误差以及所述飞行器的相对状态信息，确定所述飞行器的跟踪误差；所述第一误差包括位置跟踪误差、速度跟踪误差以及加速度跟踪误差；所述相对状态信息包括所述飞行器获取的所述虚拟中心状态信息和所述飞行器与相邻飞行器的相对位置差；所述位置跟踪误差根据所述飞行器当前时刻的空间位置与目标位置确定，所述速度跟踪误差根据所述飞行器当前时刻的速度与目标位置确定，所述加速度跟踪误差根据所述飞行器当前时刻的加速度与目标位置确定；步骤5：根据所述高速飞行器编队的跟踪误差以及滑模面，基于改进超螺旋算法，结合滑模控制理论，确定所述飞行器编队的控制器的等效控制输入和切换控制输入；所述飞行器编队的跟踪误差根据各所述飞行器的跟踪误差向量计算得到；所述滑模面根据所述飞行器编队的跟踪误差计算得到；所述改进超螺旋算法为引入快速整数幂线性项与变边界层饱和函数的传统超螺旋算法。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西北工业大学 一种基于改进超螺旋的高速飞行器编队控制方法及系统

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