申请/专利权人：南京航空航天大学

申请日：2023-12-19

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN117850470A

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：2024.04.26#实质审查的生效;2024.04.09#公开

摘要：本发明公开了一种基于全驱系统方法的时变拓扑下无人直升机编队容错方法，包括步骤如下：首先建立无人直升机的高阶全驱系统模型，划分为位置外环子系统和姿态内环子系统；针对无人直升机执行器故障、外部干扰组成的复合干扰，设计分散式预设时间复合干扰观测器以实现在预设时间内对复合干扰的实时精确估计并用于控制器的设计；基于全驱系统理论，针对无人直升机的内外环设计出预设时间编队容错控制器和姿态跟踪容错控制器。本发明依据全驱系统理论和预设时间控制方法设计控制器，使得编队跟踪误差可以在预定时间内达到稳定收敛，提高了无人直升机的机动响应速度，并同时保证了在时变拓扑和故障条件下多无人直升机系统的稳定性能。

主权项：1.一种基于全驱系统方法的时变拓扑下无人直升机编队容错方法，其特征在于，具体包括如下步骤：S1，将多无人直升机编队系统的结构视为领导-跟随结构，其中一架虚拟无人直升机作为领导者节点，其他无人直升机作为跟随者节点，构建多无人直升机编队系统的切换拓扑图；S2，分析无人直升机的运动特性，建立无人直升机的系统模型；根据执行器故障对系统的性能影响，构建执行器故障模型，最终得到带有执行器故障的无人直升机全驱系统模型；S3，构造分散式预设时间复合干扰观测器，确保每个跟随者无人直升机能够在预设时间内对外部干扰和执行器故障组成的复合干扰进行精准估计；S4，基于全驱系统理论，利用编队误差信号对无人直升机的位置外环设计预设时间容错控制器，使得位置跟踪误差在预设时间内收敛为零，并给出切换拓扑的驻留时间需要满足的条件；S5，通过姿态解耦获取无人直升机的期望姿态信号，并借助预设时间积分滤波器获得姿态信号的一阶和二阶导数；接着，基于全驱系统理论，对无人直升机的姿态内环设计预设时间容错控制器，以确保姿态跟踪误差在预设时间内收敛为零。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京航空航天大学 一种基于全驱系统方法的时变拓扑下无人直升机编队容错方法

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