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具有领导-跟随双层编队的UAV集群跟踪控制
1
作者
张青川
王乐
+1 位作者
席建祥
王成
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期2331-2342,共12页
针对具有多个领导者的四旋翼无人机集群,提出领导-跟随双层结构时变编队跟踪控制分析与设计方法。利用无人机局部邻域信息,构造时变编队跟踪控制协议;基于领导-跟随双层编队通信拓扑结构,给出编队中心的显式表达式和编队跟踪的充分条件...
针对具有多个领导者的四旋翼无人机集群,提出领导-跟随双层结构时变编队跟踪控制分析与设计方法。利用无人机局部邻域信息,构造时变编队跟踪控制协议;基于领导-跟随双层编队通信拓扑结构,给出编队中心的显式表达式和编队跟踪的充分条件;通过构造并求解代数Riccati方程,提出一种领导-跟随双层结构编队跟踪控制协议的设计方法;利用四旋翼无人机集群飞行平台开展领导-跟随双层结构编队跟踪飞行实验。结果表明:所设计的领导-跟随双层结构编队跟踪控制协议可以驱使具有多个领导者的四旋翼无人机集群系统形成期望的领导-跟随双层编队结构,验证了所提方法的有效性。
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关键词
领导
-
跟随
双层
编队
结构
时变
编队
控制
编队
跟踪
四旋翼无人机
分布式
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职称材料
无人机编队保持反步容错控制
被引量:
15
2
作者
李炳乾
董文瀚
马小山
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第11期2172-2184,共13页
针对领导-跟随无人机编队中的执行器故障、不确定气动参数和外界扰动等问题,设计了无人机编队保持反步容错控制。建立了编队纵向、编队横向和编队高度三维误差模型,并将无人机本体方程分为快慢两个回路,建立包含外界扰动、不确定气动参...
针对领导-跟随无人机编队中的执行器故障、不确定气动参数和外界扰动等问题,设计了无人机编队保持反步容错控制。建立了编队纵向、编队横向和编队高度三维误差模型,并将无人机本体方程分为快慢两个回路,建立包含外界扰动、不确定气动参数及执行器故障的无人机运动模型;设计内环容错控制系统,对编队外环控制器产生的指令信号进行跟踪。内环容错控制系统主要由3个部分组成:一是基于滑模观测器的故障检测和辨识,实现对故障执行器的定位和故障参数的辨识;二是将故障参数及干扰观测器与反步容错控制相结合,实现包容外界扰动、不确定气动参数和执行器故障的容错控制;三是内环容错控制系统稳定性分析。仿真结果表明,所提容错控制方法能够有效地实现无人机编队的飞行容错控制。
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关键词
无人机
编队
编队
保持
领导-跟随编队
执行器故障
故障检测与辨识
反步容错控制
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职称材料
无人机编队自适应鲁棒控制
被引量:
5
3
作者
李炳乾
严浩
+1 位作者
王发威
陈为伦
《电光与控制》
CSCD
北大核心
2020年第3期38-45,共8页
针对固定翼无人机编队飞行过程中的参数摄动和不确定性问题,设计了一种领导-跟随编队自适应鲁棒控制方法。首先建立了领导-跟随编队模型和无人机运动模型,并对不连续投影自适应律的性质进行证明;然后设计内环鲁棒控制律对编队外环控制...
针对固定翼无人机编队飞行过程中的参数摄动和不确定性问题,设计了一种领导-跟随编队自适应鲁棒控制方法。首先建立了领导-跟随编队模型和无人机运动模型,并对不连续投影自适应律的性质进行证明;然后设计内环鲁棒控制律对编队外环控制产生的指令信号进行跟踪,在鲁棒控制律的设计过程中,引入参数自适应律对参数摄动进行在线估计,设计自适应干扰观测器对不确定性进行观测和补偿,并选取李雅普诺夫函数进行了稳定性分析;最后仿真表明所设计方法能够有效实现无人机编队鲁棒控制。
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关键词
固定翼无人机
领导-跟随编队
不连续投影自适应律
自适应干扰观测器
编队
鲁棒控制
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职称材料
题名
具有领导-跟随双层编队的UAV集群跟踪控制
1
作者
张青川
王乐
席建祥
王成
机构
火箭军工程大学导弹工程学院
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期2331-2342,共12页
基金
国家自然科学基金(62176263,62103434,62003363)
中国博士后科学基金(271004)
+1 种基金
陕西省杰出青年科学基金(2021JC-35)
陕西省青年科学基金(2021JQ-375)。
文摘
针对具有多个领导者的四旋翼无人机集群,提出领导-跟随双层结构时变编队跟踪控制分析与设计方法。利用无人机局部邻域信息,构造时变编队跟踪控制协议;基于领导-跟随双层编队通信拓扑结构,给出编队中心的显式表达式和编队跟踪的充分条件;通过构造并求解代数Riccati方程,提出一种领导-跟随双层结构编队跟踪控制协议的设计方法;利用四旋翼无人机集群飞行平台开展领导-跟随双层结构编队跟踪飞行实验。结果表明:所设计的领导-跟随双层结构编队跟踪控制协议可以驱使具有多个领导者的四旋翼无人机集群系统形成期望的领导-跟随双层编队结构,验证了所提方法的有效性。
关键词
领导
-
跟随
双层
编队
结构
时变
编队
控制
编队
跟踪
四旋翼无人机
分布式
Keywords
leader
-
following double formation structure
time
-
varying formation control
formation tracking
quadrotor unmanned aerial vehicle
distributed
分类号
V221.3 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TB553 [理学—声学]
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职称材料
题名
无人机编队保持反步容错控制
被引量:
15
2
作者
李炳乾
董文瀚
马小山
机构
空军工程大学研究生院
空军工程大学航空工程学院
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第11期2172-2184,共13页
文摘
针对领导-跟随无人机编队中的执行器故障、不确定气动参数和外界扰动等问题,设计了无人机编队保持反步容错控制。建立了编队纵向、编队横向和编队高度三维误差模型,并将无人机本体方程分为快慢两个回路,建立包含外界扰动、不确定气动参数及执行器故障的无人机运动模型;设计内环容错控制系统,对编队外环控制器产生的指令信号进行跟踪。内环容错控制系统主要由3个部分组成:一是基于滑模观测器的故障检测和辨识,实现对故障执行器的定位和故障参数的辨识;二是将故障参数及干扰观测器与反步容错控制相结合,实现包容外界扰动、不确定气动参数和执行器故障的容错控制;三是内环容错控制系统稳定性分析。仿真结果表明,所提容错控制方法能够有效地实现无人机编队的飞行容错控制。
关键词
无人机
编队
编队
保持
领导-跟随编队
执行器故障
故障检测与辨识
反步容错控制
Keywords
unmanned aerial vehicle formation
formation keeping
leader
-
follower formation
actuatorfault
fault detection and identification
back
-
stepping
-
fault
-
tolerant control
分类号
V249.122.3 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
无人机编队自适应鲁棒控制
被引量:
5
3
作者
李炳乾
严浩
王发威
陈为伦
机构
空军工程大学航空机务士官学校
出处
《电光与控制》
CSCD
北大核心
2020年第3期38-45,共8页
基金
航空科学基金(20141396012)。
文摘
针对固定翼无人机编队飞行过程中的参数摄动和不确定性问题,设计了一种领导-跟随编队自适应鲁棒控制方法。首先建立了领导-跟随编队模型和无人机运动模型,并对不连续投影自适应律的性质进行证明;然后设计内环鲁棒控制律对编队外环控制产生的指令信号进行跟踪,在鲁棒控制律的设计过程中,引入参数自适应律对参数摄动进行在线估计,设计自适应干扰观测器对不确定性进行观测和补偿,并选取李雅普诺夫函数进行了稳定性分析;最后仿真表明所设计方法能够有效实现无人机编队鲁棒控制。
关键词
固定翼无人机
领导-跟随编队
不连续投影自适应律
自适应干扰观测器
编队
鲁棒控制
Keywords
fixed
-
wing UAV
leader
-
follower formation
adaptive law of discontinuous projection
adaptive disturbance observer
robust control of UAV formation
分类号
V249.1 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
具有领导-跟随双层编队的UAV集群跟踪控制
张青川
王乐
席建祥
王成
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
无人机编队保持反步容错控制
李炳乾
董文瀚
马小山
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
15
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
无人机编队自适应鲁棒控制
李炳乾
严浩
王发威
陈为伦
《电光与控制》
CSCD
北大核心
2020
5
在线阅读
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职称材料
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