卫星编队飞行的无速度测量非线性控制

基于非线性模型 ,研究了卫星编队飞行的控制问题。首先 ,推导了精确的非线性相对运动动力学方程 ;然后 ,设计了带滤波器的无速度测量控制律 ,并使用拉萨尔不变集原理证明闭环系统是全局渐近稳定的 ;最后 。

无速度测量的多智能体系统有限时间一致性

针对多智能体系统在有限时间稳定和速度信息不可测条件下的一致性问题,提出了一种新的基于辅助系统的有限时间控制协议。先通过设计辅助系统,使每个智能体在缺失速度信息的情况下能获得必要的阻尼。基于辅助变量和相对位移信息,设计了一种有限时间控制协议。再利用Lyapunov稳定性理论和代数图论,证明了所提的有限时间控制协议能够有效实现多智能体系统的一致性。将理论结果推广到领导-跟随者多智能体系统中。仿真结果进一步验证了一致性算法的有效性。

基于双目立体视觉测量原理的物体运动速度测量

采用双目立体视觉测量系统进行炮弹速度的测量,实现一种利用无速度测量因素测量设备测速的新方法。选择合适参数的两台摄像机获得被测物体清晰的像,将两台摄像机搭建成光轴平行的双目视觉测量系统,获得炮弹在运行过程中的每一时刻的三维轮廓数据,根据获得的三维数据进行空间位置节点的三维插值,得到炮弹在t时间段内运行的距离,并求取平均速度。仿真实验结果表明,本文方法可以准确、快速利用无速度测量因素的测量设备获得炮弹的运行速度。

航天器编队飞行自适应协同避碰控制

为解决航天器编队飞行系统中存在通信时延、参数不确定的跟踪问题,并实现避免碰撞的控制目标,基于编队航天器的相对运动非线性动力学模型和势函数方法,对航天器编队飞行系统的自适应协同避碰控制方法进行了研究.首先,在全状态反馈控制的情况下,提出了一种对通信时延和参数不确定具有鲁棒性的自适应协同避碰控制律;其次,进一步考虑速度信息不可测量的情况,通过引入一种新型滤波器设计了无速度测量的自适应协同避碰控制律,使得编队航天器实现对期望轨迹的跟踪,同时能够保证航天器编队飞行系统中航天器在安全区域飞行,避免发生相互碰撞.最后,针对全状态反馈和无速度测量反馈的情况分别分析了航天器编队飞行闭环系统的Lyapunov稳定性,显著增强了闭环系统对通信时延和参数不确定的鲁棒性.结果表明,所设计的两种自适应协同避碰控制律可以有效地保证编队飞行航天器对期望轨迹的跟踪,且系统可以实现避免碰撞的编队飞行任务.