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[发明专利]一种无人机编队中僚机控制指令的确定方法及终端设备-CN202310535355.X在审
发明人：陈琪锋;郝文康;廖宇新;戴明哲;魏才盛;蔡德恩 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-05-12 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本申请适用于无人机控制技术领域，提供了一种无人机编队中僚机控制指令的确定方法及终端设备，其中，该方法根据无人机编队飞行时的运动模型、预先定义的长机和僚机的初始状态量，在控制量的作用下，得到长机和僚机的中间状态量；根据长机和僚机的中间状态量，计算僚机相对长机的状态误差；对预先定义的状态误差论域和控制指令误差论域进行语言变量划分，得到状态误差语言变量集和控制指令误差语言变量集；根据各语言变量集中语言变量值的隶属度函数以及模糊控制规则，确定控制指令模糊约束；基于DMPC方法，根据控制指令模糊约束确定僚机的控制指令。本申请能够降低僚机控制能量的消耗。
一种无人机编队僚机控制指令确定方法终端设备

[发明专利]一种基于递归元学习的航天器故障诊断方法-CN202310509948.9在审
发明人： 魏才盛;郭鹏飞;殷泽阳;陈琪锋 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-05-08 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： G06N3/0985 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于递归元学习的航天器故障诊断方法，包括如下步骤：训练LSTM神经网络模型；划分递归元学习的数据集；训练快速适应的递归元学习模型；通过训练好的递归元学习模型预测航天器故障。本发明提供的基于递归元学习的航天器故障诊断方法，相比于传统LSTM神经网络，在适应新故障诊断任务开始时刻，均方误差明显降低，且能更快训练至收敛，提升了在轨航天器故障诊断模型泛化能力，同时提高了样本数据稀缺条件下故障诊断的准确率，信号预测均方误差相较传统LSTM神经网络下降明显，具有较强工程应用价值。
一种基于递归学习航天器故障诊断方法

[发明专利]一种空间非合作目标安全避障交会控制方法-CN202310346310.8在审
发明人：殷泽阳;邢友朋;魏才盛;陈晓方;谢永芳;廖宇新;谢世文 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-04-03 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本公开实施例中提供了一种空间非合作目标安全避障交会控制方法，属于控制技术领域，具体包括：步骤1，根据空间非合作目标和服务航天器的运动参数构建空间非合作目标和服务航天器的动力学模型；步骤2，根据目标势函数、障碍物势函数、交会以及速度安全走廊势函数构建人工势场；步骤3，根据空间非合作目标和服务航天器对应的动力学模型，以及所构建的人工势场函数和性能函数，设计预设性能滑模面实现避障交会控制。通过本公开的方案，提出速度安全走廊势函数能够约束服务航天器全局速度，安全性能进一步增加；结合预设性能方法对系统误差项进行性能约束，在此基础上构建的滑模控制器能够实现障碍物规避和非合作目标安全交会并简化控制过程。
一种空间合作目标安全交会控制方法

[发明专利]一种航天器编队轨迹跟踪分布式控制方法及相关设备-CN202310123383.0在审
发明人：陈琪锋;刘俊;廖宇新;戴明哲;魏才盛;金华 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-02-16 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种航天器编队轨迹跟踪分布式控制方法及相关设备，包括：构建目标航天器编队每个航天器的相对运动PH方程；分别将每个航天器的相对运动PH方程进行转换，得到目标航天器的相对运动轨迹跟踪误差PH方程作为目标航天器编队的跟踪误差系统；基于跟踪误差系统，构造将目标航天器编队中各航天器的相对位置误差耦合到跟踪误差系统的期望哈密顿函数；根据期望哈密顿函数设计目标航天器编队的控制律并计算得到目标航天器编队的分布式协同控制律的值；根据分布式协同控制律的值对目标航天器编队进行轨迹跟踪分布式控制；航天器编队能够准确、快速地达到期望的运动轨迹并保持构型，实现了航天器集群网络化的分布式协同控制。
一种航天器编队轨迹跟踪分布式控制方法相关设备

[发明专利]基于深度神经网络的高超声速飞行器再入制导方法-CN202310214355.X有效
发明人：廖宇新;韩易博;罗天贤;许炜平;魏才盛;陈琪锋;殷泽阳 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-03-08 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本公开实施例中提供了一种基于深度神经网络的高超声速飞行器再入制导方法，属于控制技术领域，具体包括：确定深度神经网络的输入量，同时确定倾侧角幅值剖面参数为输出量，采用5折交叉验证法确定深度神经网络结构，并使用基于预测校正方法产生的训练数据训练深度神经网络；将训练后的深度神经网络输出量带入倾侧角幅值剖面，配合热流率、过载和动压三个过程约束，以及准平衡滑翔条件约束，完成纵向制导；基于航向角与视线角偏差确定倾侧角符号，完成横向制导。通过本公开的方案，利用深度神经网络可逼近任意非线性映射的特性，将深度神经网络预测作为纵向制导主体，提高了高超声速飞行器再入制导的制导指令计算效率、精准度和稳定性。
基于深度神经网络高超声速飞行器再入制导方法

[发明专利]一种卫星集群拓扑结构连通性保持控制方法及系统-CN202210026733.7有效
发明人：陈琪锋;廖宇新;魏才盛;孟云鹤;熊壮壮;孟昭泰 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-01-11 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： H04B7/185 文献下载
摘要：本发明涉及卫星控制技术领域，公开了一种卫星集群拓扑结构连通性保持控制方法及系统，该方法在第一卫星和第二卫星之间的距离超过预设最大距离阈值时，若第一卫星和第二卫星之间的目标边属于第一类边，则删除目标边；若目标边属于第二类边，则基于预设的最大距离控制策略对第一卫星和第二卫星进行控制；在第一卫星和第二卫星之间的距离低于预设最小距离阈值时，基于预设的最小距离控制策略对第一卫星和第二卫星进行控制。这样，以通信拓扑结构连通性为控制目标，能将维持卫星集群长期相伴飞行的控制燃料消耗减小到较低水平，保证卫星集群具有通信或其它协作关系要求的拓扑结构连通性和距离有界性。
一种卫星集群拓扑结构连通性保持控制方法系统

[发明专利]一种基于AGV协同搬运目标分配和决策算法-CN202210627881.4在审
发明人： 魏才盛 -专利权人：苏州瑞志行远智能科技有限公司
申请日： 2022-06-06 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于AGV协同搬运目标分配和决策算法，其技术方案要点是包括基于AGV的数量和待搬运目标数量分别建立优势度矩阵和目标决策矩阵，并建立目标分配优化函数，对AGV搬运环境分析并建立概率矩阵和突防动作矩阵，并建立动作决策目标函数和动作决策约束；线性加权整合，建立统一目标函数并进行强化学习以及设计奖励函数，形成多阶段决策问题模型；设计联合奖励函数进行动作奖励；设置选择策略和回溯更新公式并进行改进，对决策问题模型进行求解。本发明具有计算速度快，训练时间短，收敛效果好，从而实现智能计算准确分配和动作决策的效果。
一种基于 agv 协同搬运目标分配决策算法

[发明专利]基于事件触发的空间多星协同编队控制方法-CN202210800962.X在审
发明人：殷泽阳;戴健;魏才盛;廖宇新 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-07-08 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于事件触发的空间多星协同编队控制方法，包括：建立航天器编队系统的动力学和运动学模型；在每个跟随者航天器中设置扩张状态观测器，通过扩张状态观测器估计模型不确定性及外部扰动；建立误差数学模型；依据跟踪误差的暂态和稳态行为施加指定的性能约束，设计具有性能保证和指定时间收敛的编队控制器，通过事件触发策略确定编队控制器更新时间；结合人工势函数，设计无碰撞控制项，以避免相邻航天器之间的碰撞。本发明能够在编队成员航天器间无需进行高频信息交互的情况下实现编队航天器的协同控制，完成高性能编队跟踪控制的同时在事件触发机制下实现了航天器无碰撞的编队跟踪。
基于事件触发空间协同编队控制方法

[实用新型]一种低成本的工业AGV自动充电桩-CN202221257071.6有效
发明人： 魏才盛;景俊豪 -专利权人：苏州瑞志行远智能科技有限公司
申请日： 2022-05-24 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： B60L53/31 文献下载
摘要：本实用新型属于AGV充电技术领域，尤其为一种低成本的工业AGV自动充电桩，包括充电桩壳体，所述充电桩壳体内固定设置有控制器和充电适配器，所述充电桩壳体的一侧固定设置有两个阻尼器和两个减震弹簧，两个阻尼器和两个减震弹簧的一端固定设置有同一个连接板，所述连接板的一侧固定设置有两个充电插头，所述连接板的一侧开设有凹槽。本实用新型可自动的对AGV小车进行充电作业，无需人员的参与，有效减小了人员的劳动强度，通过阻尼器和减震弹簧的配合，可对充电桩进行缓冲减震保护，避免AGV小车速度过快而撞击充电桩带来的损害，通过散热风扇、左滤网和右滤网的配合，可在充电时，对充电桩壳体内的设备进行散热防尘保护。
一种低成本工业 agv 自动充电

[发明专利]一种卫星间相对运动的距离控制方法及系统-CN202210026728.6在审
发明人：陈琪锋;魏才盛;廖宇新;孟云鹤;孟昭泰;熊壮壮 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-01-11 - 公布日： 2022-05-20 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明涉及卫星控制技术领域，公开了一种卫星间相对运动的距离控制方法，通过第一位置关系减小伴随卫星与参考卫星之间的距离，根据第二位置关系增大伴随卫星与参考卫星之间的距离，能够将卫星间的距离保持在设定的最大距离和最小距离之间。这样，一方面可以避免星间距离过大，保证两个卫星处于的通信或其它协作关系要求的最大距离范围内；同时，能避免星间距离过小，避免两个卫星之间发生碰撞的情况。本发明提供的方法能够容忍卫星轨道摄动的影响，允许星间距离在最大和最小距离间自然变化，因而能节省控制燃料消耗。本发明提供的方法，仅需要卫星间的相对运动状态信息，而无需对卫星轨道根数进行精确控制，具有运动测量和控制实施上的简便性。
一种卫星相对运动距离控制方法系统

[发明专利]基于在线估计的木星探测器测角/测距组合导航方法-CN202010871052.1有效
发明人：桂明臻;陈溅来;魏才盛;芦佳振;韩松来;张俊超;戴明哲 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-08-26 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： G01C21/24 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于在线估计的木星探测器测角/测距组合导航方法，首先分别以探测器的位置和速度和木星的位置和速度作为系统状态量，根据轨道动力学建立系统状态模型，再通过测角敏感器获得星光角距量测量，通过X射线脉冲星探测器获得脉冲到达时间量测量，根据星光角距量测量和脉冲到达时间量测量分别建立星光角距量测模型和脉冲到达时间量测模型，使用无迹卡尔曼滤波在线估计修正木星的位置和速度，并获得探测器的位置和速度估计信息，本发明抑制了木星星历误差对导航精度的影响，为木星探测器提供高精度的位置及速度估计信息，对木星探测器自主导航具有重要的实际意义。
基于在线估计木星探测器测距组合导航方法

[发明专利]基于星间时间延迟量测的深空探测器自主导航方法-CN202010693101.7有效
发明人：桂明臻;魏才盛;陈溅来;芦佳振;张俊超;戴明哲 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-07-17 - 公布日： 2022-02-15 - 主分类号： G01C21/24 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于星间时间延迟量测的深空探测器自主导航方法，包括：首先以编队飞行的两颗探测器的位置和速度作为系统状态量，根据轨道动力学建立系统状态模型；然后通过太阳敏感器获得太阳方向矢量量测量，利用原子鉴频仪获得太阳光到达两颗探测器的时间延迟量测量及差分多普勒速度量测量；分别建立太阳方向矢量量测模型、星间时间延迟量测模型及差分多普勒速度量测模型。本发明所述的基于星间时间延迟量测的深空探测器自主导航方法，通过星间时间延迟量测提供探测器相对太阳的距离信息，通过太阳方向矢量量测提供探测器相对太阳的方向信息，通过星间差分多普勒速度量测提供探测器相对太阳的速度信息，实现深空探测器的高精度自主导航。
基于时间延迟探测器自主导航方法

[发明专利]考虑任务时间约束的航天器姿态控制方法-CN202010267984.5有效
发明人： 魏才盛;廖宇新;黄佳;桂明臻;吴瑕;李晓栋;罗世彬 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-04-08 - 公布日： 2021-11-02 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种考虑任务时间约束的航天器姿态控制方法，包括：根据航天器模型中的参数不确定性、未建模动态和外部扰动，建立航天器姿态误差的动力学模型和运动学模型，根据建立的所述动力学模型和所述运动学模型，引入预设性能函数对航天器的姿态回路跟踪误差的稳态和瞬态性能进行约束，并根据所述约束进行控制器设计；设计线性扩张状态观测器，选取合适的线性扩张状态观测器增益，获取系统状态和总扰动估计值；使面临执行器饱和及部分失效的情况下，系统的跟踪误差可以收敛至预先设定的区域内。本发明实现了对考虑任务时间约束的航天器姿态的跟踪控制，满足了姿态跟踪的稳定性和精度要求，具有良好的鲁棒性。
考虑任务时间约束航天器姿态控制方法

[实用新型]水空两栖跨介质无人飞行器控制系统-CN202120599481.8有效
发明人：廖宇新;李晓栋;魏才盛;黄超;曹承钰 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-03-24 - 公布日： 2021-10-15 - 主分类号： B60F5/02 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种水空两栖跨介质无人飞行器控制系统，包括：机身、船身、机载控制部分、船载控制部分和控制站部分；所述机载控制部分设置在所述机身的内部，所述机载控制部分与所述光学传感器电连接，所述机载控制部分用于控制所述机身运作，所述船载控制部分设置在所述船身的内部，所述船载控制部分与所述声学系统电连接，所述船载控制部分用于控制所述船身运作，所述控制站部分设置在母船或地面控制站，所述控制站部分用于控制所述机载控制部分和船载控制部分。本实用新型具备两栖作业特性，能够控制飞行器快速地飞行到作业区域，完成既定任务后可以控制飞行器停泊待命或搭载获取到的数据返航，提高了任务效率，增加了任务的成功率。
两栖介质无人飞行器控制系统

[发明专利]不依赖神经网络近似的航天器保性能姿态控制方法-CN202010720697.5有效
发明人： 魏才盛;周亮;杨思亮;吴瑕;戴明哲;桂明臻;殷泽阳 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-07-24 - 公布日： 2021-09-14 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种不依赖神经网络近似的航天器保性能姿态控制方法，包括：步骤1，将航天器数学模型中的参数不确定性、未建模动态和外部扰动作为总扰动，根据总扰动建立航天器姿态误差控制系统的动力学数学模型和运动学数学模型；步骤2，在航天器姿态误差控制系统的动力学数学模型和运动学数学模型中引入预设性能函数对航天器的姿态回路跟踪误差的稳态和瞬态性能进行约束；步骤3，根据航天器姿态误差控制系统的动力学数学模型和运动学数学模型设计线性扩张高增益观测器，获取航天器姿态误差控制系统状态和总扰动估计值。本发明在不依赖神经网络估计的情况下，实现对航天器姿态的跟踪控制，满足了姿态跟踪的稳定性和精度要求，具有良好的鲁棒性。
不依赖神经网络似的航天器性能姿态控制方法

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