邵士凯
- 作品数：11 被引量：177H指数：4
- 供职机构：天津大学电气与自动化工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金河北省自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术航空宇航科学技术更多>>
- 多智能体最优持久编队动态生成与控制被引量：12
- 2013年
- 研究了多智能体系统中最优持久编队生成算法,并根据对应的通信拓扑设计了最优持久编队的运动控制算法.首先,提出了基础圈概念,通过有向增加顶点操作,研究了基础圈为三角形或包含部分四边形的最优持久编队的分布式生成算法;在此基础上,考虑到持久编队中单向通信邻居的状态信息,设计了基于距离的最优持久编队运动控制算法.最后,仿真研究验证了所提算法的有效性.
- 罗小元邵士凯关新平赵渊洁
- 关键词：多智能体编队分布式控制
- 多无人机协同编队飞行控制研究现状及发展被引量：139
- 2017年
- 无人机在军事和民用应用上越来越广泛,为使无人机能够更好地发挥作用,需要采用多无人机编队飞行控制来实现协同侦察、作战、防御及喷洒农药等任务.多无人机协同编队控制技术主要包括信息感知技术、数据融合技术、任务分配技术、航迹规划技术、编队控制技术、通信组网技术和虚拟/实物验证实验平台技术等.首先对国内外多无人机编队相关技术的现状和进展进行综述,然后重点对多无人机编队控制方法进行分析,并对队形设计、队形调整和队形重构等问题进行归纳总结,最后对多无人机协同编队所面临的机遇和挑战进行了展望.结果表明:目前多无人机编队飞行理论方面取得了丰硕成果,但是实物飞行试验仅能实现简单通信环境下的协同编队飞行,任务分配和航迹规划实时性不高,控制方法应对突发情况鲁棒性低,多机多传感器协同感知能力不足,欠缺对实体的仿真实现,未来的研究方向应是突破上述关键技术的不足,开展复杂感知约束和复杂通信环境下的多无人机协同编队飞行研究,提出更加有效的控制方法,并进行多无人机实物编队飞行试验,使无人机能够更好地完成既定任务.
- 宗群王丹丹邵士凯张博渊韩宇
- 关键词：多无人机航迹规划编队控制
- 封面图片说明
- 2017年
- 封面图片来自本期论文＂多无人机协同编队飞行控制研究现状及发展＂,是自主开发的分布式虚拟系统仿真平台的多飞行器编队视景显示图片.自主开发的分布式虚拟系统仿真平台是由模型计算机、系统主控计算机、视景显示计算机、PC104控制器、无线AP/路由器以及Wi-Fi无线通信模块搭建组成.
- 宗群王丹丹邵士凯张博渊韩宇
- 关键词：封面系统仿真平台主控计算机PC104飞行控制
- 非匹配不确定的弹性高超声速飞行器终端滑模控制被引量：8
- 2017年
- 为解决带有非匹配不确定的弹性高超声速飞行器(FHV)鲁棒跟踪控制问题,设计一种基于有限时间干扰观测器的非奇异终端滑模控制器.首先,通过将弹性模态的影响视为不确定,与系统参数不确定一起处理为综合不确定,将带有弹性的高超声速飞行器模型简化为便于控制器设计的面向控制模型;其次,设计有限时间干扰观测器估计模型的综合不确定;进而,基于干扰观测器,设计一种新型的非奇异终端滑模面,将高阶不匹配问题转化成一阶匹配问题,进行控制器的设计;最后通过Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性.仿真结果表明:所设计的控制器可以有效抑制非匹配不确定及弹性的影响,实现了飞行器速度与高度的稳定跟踪控制.
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- 关键词：高超声速飞行器非匹配不确定非奇异终端滑模
- 基于hp自适应伪谱法的四旋翼无人机编队轨迹优化被引量：10
- 2017年
- 四旋翼无人机编队轨迹优化是实现高精度跟踪控制的基础.研究四旋翼无人机编队轨迹优化问题,首先建立非线性四旋翼无人机模型,并对模型进行简化与参数获取;再考虑四旋翼无人机编队之间的避撞约束、状态量约束及控制输入量约束;最后采用可自适应选点的hp自适应伪谱法将最优控制问题转化为非线性规划问题进行求解.仿真结果表明,hp自适应伪谱法对于求解6架四旋翼无人机编队的轨迹优化问题具有良好的效果,能够满足工程实际的约束要求.
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- 刚体航天器有限时间输出反馈姿态跟踪控制被引量：3
- 2017年
- 为提高航天器系统飞行可靠性,研究角速度信息不可测量的刚体航天器有限时间姿态跟踪控制,将姿态导数信息作为未知状态,设计基于改进自适应超螺旋滑模的状态观测器,避免未知状态导数上界需要已知的约束,将姿态运动方程进行扩维,在有限时间内实现对未知角速度估计.同时考虑环境干扰和模型不确定,设计新的有限时间干扰观测器,结合连续自适应方法实现对系统综合不确定上界的估计.在此基础上,基于终端滑模技术,设计有限时间连续姿态跟踪控制器,较好地减小了控制输入抖振,并采用Lyapunov理论证明了观测器和控制器的有限时间稳定性.最后仿真结果说明了所提方法的有效性.
- 宗群邵士凯张秀云王丹丹刘文静
- 关键词：滑模控制干扰观测器状态观测器
- 卫星编队飞行的飞秒激光绝对距离测量与高精度控制技术被引量：1
- 2016年
- 该报告的内容按编队卫星飞行的星间绝对距离测量与时间统一、编队构型的精确控制两部分独立展开。编队测量方面:完成了星间相对导航、精确定位的方案设计,主要是基于飞秒激光飞行时间的绝对距离测量方法与基于压电偏摆镜的锁相环路实现的。利用由主星发射的三路独立的飞秒激光绝对距离测量获得子星靶标的3个微米精度的绝对信息,其中微米精度是由飞秒激光的高时间分辨本领决定的;利用压电偏摆镜的锁相环路建立了星间自由光通信链路,使得测距激光脉冲能够实时跟踪自由漂浮的子卫星角锥棱镜。给出了基于飞秒激光的相对导航以及基于压电偏摆镜的跟瞄系统锁相环路的设计方案并基于已有条件测试了压电偏摆装置的稳定性,设计了跟瞄与测距系统集成方案,为三路测距与跟瞄、并实现精确定位的实验演示验证打下了基础。实验上,针对小卫星搭载的需求,建立了一台高稳定性、高集成度、全保偏结构的掺铒光纤飞秒激光源,测距、跟瞄与星间时钟统一的工作将主要依赖该飞秒激光源展开。编队控制方面:分析了编队卫星的动力学机理。以近距离航天器相对运动方程为基础,分析了编队飞行的基本特性,分析了不同动力学模型的特点,确立了不同应用场合下动力学模型的选取准则。然后,考虑到微小卫星质量与载荷限制导致携带燃料有限,而编队初始化是个能耗较大的变轨过程,基于Gauss伪谱法为编队初始化过程设计了最优轨迹。最后,研究了卫星编队构型保持控制问题。首先确定了主从式的卫星编队协同控制结构。在该控制结构下,基于非线性相对轨道模型,分别采用传统滑模控制方法、自适应滑模控制方法设计了构型保持控制器,并对所设计的控制算法进行了仿真验证,验证了所设计控制算法的鲁棒性。
- 宋有建宗群余化枫师浩森邵士凯
- 关键词：飞秒绝对距离测量
- 基于hp自适应伪谱法的四旋翼无人机编队轨迹优化被引量：4
- 2017年
- 四旋翼无人机编队轨迹优化是实现高精度跟踪控制的基础。本文研究四旋翼无人机编队轨迹优化问题,首先建立非线性四旋翼无人机模型,并对模型进行简化与参数获取;再考虑四旋翼无人机编队之间的避撞约束、状态量约束及控制输入量约束;最后采用可自适应选点的hp自适应伪谱法将最优控制问题转化为非线性规划问题进行求解。仿真结果表明,hp自适应伪谱法可以对于求解6架四旋翼无人机编队的轨迹优化问题具有良好的效果,能够满足工程实际的约束要求。
- 张博渊宗群鲁瀚辰邵士凯
- 多智能体系统最优持久编队生成与圆形编队控制
- 多智能体系统的编队协调控制是控制领域与通信领域的研究热点，最近几年已经出现了许多的研究成果。在编队协调控制任务中，利用最小持久通信拓扑，可以减少系统间的通信能量消耗，降低通信复杂度，简化运动控制器的设计。同时，基于最小持...
- 邵士凯
- 关键词：多智能体编队
- 文献传递
- 小型航天器及其编队有限时间姿态控制方法研究
- 随着航天技术的快速发展，小型航天器及其编队系统成为现代航天领域的一个重要发展方向。小型航天器及其编队系统具有发射灵活、研制成本低、系统冗余性强等优点。为保证航天任务的实现，有效可靠的姿态控制算法是其核心技术。航天器姿控模...
- 邵士凯
- 关键词：航天器终端滑模
