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公开(公告)号：CN114815785A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210637971.1
申请日：2022-06-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 一种基于有限时间观测器的非线性系统执行器鲁棒故障估计方法，它属于非线性系统鲁棒故障估计领域。本发明解决了现有的有限时间观测器在进行非线性系统的故障估计时，未考虑未知输入干扰的问题。本发明方法所采取的主要技术方案为：步骤一、建立含有执行器故障和未知输入干扰的非线性系统模型；步骤二、对非线性系统模型进行解耦获得两个降阶的子系统模型；步骤三、分别基于两个子系统模型进行有限时间观测器的设计；步骤四、求解设计的有限时间观测器的设计参数；步骤五、基于设计的有限时间观测器以及求解出的设计参数对执行器故障进行估计。本发明方法可以应用于非线性系统执行器故障估计。
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公开(公告)号：CN113031570B
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202110289496.9
申请日：2021-03-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明的实施例提供了一种基于自适应未知输入观测器的快速故障估计方法及设备。所述方法包括建立动态控制系统的非线性系统模型；根据所述非线性系统模型的增广状态向量建立增广系统模型；根据所述增广系统模型建立自适应未知输入观测器，使所述自适应未知输入观测器满足第一条件；计算增广状态估计误差和执行器故障估计误差；通过线性矩阵不等式对所述自适应未知输入观测器进行误差优化，计算优化后的观测器参数；对所述非线性系统模型的执行器故障以及传感器故障进行估计。以此方式，可以使得动态控制系统在发生故障后，能够及时得到故障信息及具体的故障情况，在尽可能准确估计故障幅值的同时抑制外部干扰对故障估计结果的影响。
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公开(公告)号：CN113071715A
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN202110488683.X
申请日：2021-04-30
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开了一种天体着陆机构，包括：主节点部，搭载有主发动机以及第一电机。多个副节点部，各副节点部搭载有着陆腿。多个连接部，各连接部分别将各副节点部连接到主节点部。主发动机驱动天体着陆机构升降。第一电机驱动多个副节点部以使其相对主节点部转动。连接部在与主节点部连接的第一端部以及与副节点部连接的第二端部中，至少其中一个设置为可多自由度运动。在天体着陆机构着陆时，多个副节点部以相同或者不同的姿态着陆，并且通过着陆腿着陆到小天体上。根据本发明的天体着陆机构，能够一定程度上抑制着陆时的弹跳，从而更加稳健地着陆。
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公开(公告)号：CN105468007B
公开(公告)日：2018-07-06
申请号：CN201510874918.3
申请日：2015-12-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种基于干扰观测器的挠性卫星轨迹线性化姿态控制方法，本发明涉及基于干扰观测器的挠性卫星轨迹线性化姿态控制方法。本发明是为了解决单一的轨迹线性化控制方法对干扰的抑制能力不强、鲁棒性较差，未考虑到外部干扰以及挠性附件影响的问题。本发明用欧拉角描述航天器姿态，采用等效干扰的思想，建立挠性航天器动力学和运动学方程；忽略等效干扰的情况下求被控对象的伪逆，设计特定形式的准微分器，得到期望轨迹的名义控制；用比例—积分控制设计线性时变调节器。考虑等效干扰的影响，设计干扰观测器，保证挠性航天器的跟踪误差渐近收敛。本发明提高了系统的抗干扰能力，增强了系统的鲁棒性。本发明应用于挠性卫星的姿态控制领域。
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公开(公告)号：CN105159304B
公开(公告)日：2017-12-19
申请号：CN201510363123.6
申请日：2015-06-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 接近并跟踪空间非合作目标的有限时间容错控制方法，属于轨道控制和姿态控制领域。现有追踪航天器的对非合作目标进行视线跟踪时存在追踪控制误差大导致的跟踪监视精度低的问题。一种接近并跟踪空间非合作目标的有限时间容错控制方法，在视线坐标系下建立动力学和运动学方程，考虑到系统的不确定性、非合作目标运动参数部分未知、控制输入饱和、死区等情况，利用RBF神经网络进行自适应估计和补偿，采用反步法思想设计控制器使追踪航天器在有限时间内收敛到期望的姿态和轨道并保持。本发明采用有限时间控制方法具有控制收敛快、鲁棒性好以及跟踪控制精度高的优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104898418B
公开(公告)日：2017-08-25
申请号：CN201510172378.4
申请日：2015-04-13
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种挠性卫星自适应神经网络滑模姿态控制方法，本发明涉及一种挠性卫星自适应神经网络滑模姿态控制方法。本发明是要解决挠性卫星由于帆板模态振动和天线转动造成姿态波动，降低系统稳定性的问题而提出的一种挠性卫星自适应神经网络滑模姿态控制方法。该方法是通过步骤一、建立挠性卫星姿态动力学模型；步骤二、得到简化后的挠性卫星姿态动力学方程；步骤三、根据简化后的挠性卫星姿态动力学方程，利用RBF神经网络设计滑模姿态控制器；步骤四、进一步采用RBF神经网络逼近符号函数η′sgn(s)，削弱抖振对滑模姿态控制器的影响；得到削弱抖振后的滑模姿态控制器等步骤实现的。本发明应用于挠性卫星姿态控制领域。
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公开(公告)号：CN105138010B
公开(公告)日：2017-07-28
申请号：CN201510546955.1
申请日：2015-08-31
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种编队卫星分布式有限时间跟踪控制方法，涉及跟踪控制方法，尤其涉及一种编队卫星分布式有限时间跟踪控制方法。本发明是要解决现有的卫星编队控制方法中存在编队卫星间通信受限的问题，以及很难得到领航星控制输入上界信息的问题，且没有考虑到系统中各个卫星不可避免受到摄动的问题，以及完成编队构型时间较长的问题。本发明方法通过以下步骤进行：一、建立双星相对运动动力学模型；二、建立编队卫星相对参考点的相对运动动力学模型；三、设计分布式有限时间跟踪控制律。本发明解决了卫星编队控制方法中编队卫星间通信受限的问题，考虑了系统中各个卫星不可避免受到摄动的问题，能较短时间内成编队构型。本发明可应用于跟踪控制领域。
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公开(公告)号：CN104898691B
公开(公告)日：2017-07-28
申请号：CN201510212461.X
申请日：2015-04-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 编队卫星有限时间构型包含控制方法，涉及编队卫星构型包含控制方法。为了解决现有的多星系统编队控制方法的鲁棒性较差的问题和使用的卫星间通讯拓扑为无向图不能完全符合实际应用环境的问题。本发明根据建立的参考卫星和伴随卫星的相对运动动力学方程，建立卫星编队系统的编队卫星i与相对参考点的相对轨道动力学模型并简化为根据各个编队卫星i的编队形式，给出卫星编队系统的有向图图论中的加权邻接矩阵A及Laplacian矩阵，设计多动态领航星卫星编队系统的分布式有限时间构形包含控制律，实现每个跟随星在有限时间内到达领航星形成的构型凸包内，完成编队卫星有限时间构型包含控制。本发明适用于编队卫星构型的控制领域。
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公开(公告)号：CN104267732B
公开(公告)日：2017-07-28
申请号：CN201410513373.9
申请日：2014-09-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 基于频域分析的挠性卫星高稳定度姿态控制方法，涉及挠性卫星姿态控制领域。目的在于通过减小从干扰输入到角速度输出的幅频响应，从而实现对挠性卫星的高稳定度姿态控制。本发明提出的姿态控制方法在考虑了干扰及不确定性的影响下，针对卫星的大惯量特性和高稳定度控制要求提出姿态控制方法，以传统的PD控制器为基础，运用鲁棒模型匹配原理设计了干扰补偿器；分别给出了挠性影响化作广义干扰和不化作广义干扰时的传递函数模型，采用频域方法分析了干扰补偿器的性能，同时为PD参数与补偿器参数的选取提供了参考。该方法有效抑制了帆板的振动，提高了姿态控制精度与稳定度，适于工程应用。
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公开(公告)号：CN105068427B
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201510547586.8
申请日：2015-08-31
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种多机器人系统有限时间鲁棒协同跟踪控制方法，涉及多机器人系统的控制方法。为了解决现有的多机器人控制系统控制方法的鲁棒性较差的问题和多机器人系统的整体通讯负担过重的问题。本发明首先建立多机器人系统中跟随机器人的动力学模型动力学模型可线性化为：定义变量qri、z1i、z2i，结合虚拟控制器α1i得到设计分布式控制律和线性化参数自适应律实现每个跟随机器人在有限时间内追随具有动态时变轨迹的领航机器人且跟踪误差有界，完成多机器人系统有限时间跟踪控制。本发明适用于多机器人系统的控制领域。
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