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公开(公告)号：CN113419462A
公开(公告)日：2021-09-21
申请号：CN202110774044.X
申请日：2021-07-08
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC: G05B19/042
Abstract: 一种基于谐波干扰观测器的电网电流复合预测控制方法，其采用干扰观测器结合预测控制器实现逆变器开关谐波与网侧电压波动条件下电网电流的抗干扰跟踪控制，提高并网逆变器的控制精度和鲁棒性。在所述的复合控制方法设计过程中，首先针对并网逆变器开关动作引起的谐波干扰，设计谐波干扰观测器对谐波干扰进行实时估计与前馈补偿；其次，基于干扰前馈补偿项，设计复合预测控制器，在电网电压存在波动的情况下实现电流的鲁棒跟踪控制；最后，通过合理选取复合控制器参数，同时保证系统抗干扰能力与闭环稳定性，最终使得并网逆变器输出稳定的三相电压和电流。所述的并网逆变器复合预测控制方法适用于三相并网系统的电压源逆变过程，能够提高电流跟踪控制的精确性和鲁棒性，改善电网用户的用电质量。
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公开(公告)号：CN119533463A
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN202411696433.5
申请日：2024-11-25
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院 , 北京航空航天大学
Abstract: 本发明涉及一种内嵌无人机动力学模型的偏振/惯导组合导航方法，包括以下步骤：将无人机动力学模型的三维姿态误差角、速度误差、位置误差、角速度误差和推力系数误差作为状态量扩维到惯导状态参数中，构成系统状态量，并建立系统状态方程；将偏振传感器解算的航向角、无人机动力学模型的姿态、速度和位置作为量测量，建立系统量测方程；基于航向角新息建立偏振航向量测的可信度判别函数，设计组合导航模式切换及推力系数误差反馈策略；使用卡尔曼滤波方法对系统状态量即惯导姿态失准角、速度误差、位置误差与无人机动力学模型的姿态误差角、速度误差、位置误差和推力系数误差进行估计，实现无人机姿态和位置的修正。
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公开(公告)号：CN118640937A
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202411104539.1
申请日：2024-08-13
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC: G01C25/00 , G06N3/0442
Abstract: 本发明涉及一种基于混合模型的微机电陀螺多源误差分离估计方法。首先，采集微机电陀螺零输入时的输出，通过均值滤波进行预处理；其次，利用小波变换分解输出数据，得到平稳子序列和非平稳子序列；再次，针对平稳子序列建立自回归滑动平均ARMA模型，针对非平稳子序列建立长短期记忆网络LSTM模型，并将ARMA模型和LSTM模型结合得到陀螺随机误差的混合模型；最后，基于所建立的混合模型，利用容积卡尔曼滤波CKF对陀螺随机误差进行实时分离估计，并将所得到的估计值用于陀螺输出补偿。本发明利用小波变换建立混合模型，并在混合模型基础上设计CKF以实现陀螺随机误差的分离估计，从而获得更准确的传感器信息，提高导航精度。
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公开(公告)号：CN118068705A
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202410134363.8
申请日：2024-01-31
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种基于积分器串联型扩张状态观测器的抗干扰控制方法，涉及自动控制技术领域，包括：根据被控对象相对阶信息，建立系统单输入单输出动力学模型；基于积分器串联系统模型结构，设计估计系统状态和总扰动的扩张状态观测器原型；在具有积分器串联结构的扩张状态观测器原型基础上，设计未知总扰动的积分补偿策略；根据积分器串联型扩张状态观测器的估计输出设计含有前馈补偿的抗干扰控制器。本发明解决了现有扩张状态观测器技术中快速时变总扰动难以准确估计的瓶颈问题。
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公开(公告)号：CN116237938A
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202310138230.3
申请日：2023-02-20
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提出一种基于冗余自由度利用的旋翼飞行机械臂协调运动规划方法，生成满足运动约束并最小化系统质心偏移的协调运动轨迹。首先建立机械臂的运动学模型，以及飞行机械臂的一体化运动学模型，计算对应的雅各比矩阵。根据四旋翼无人机的欠驱动性，将雅各比矩阵分解为可控部分与不可控部分。随后建立系统的质心偏移模型，计算对应的雅各比矩阵。利用分层二次规划框架，以飞行机械臂末端跟踪精度为优化目标，建立并求解一个二次规划问题；在此基础上，将质心偏移量纳入优化目标函数，建立并求解新的二次规划问题，得到满足末端目标跟踪性能且最小化质心偏移的参考运动轨迹。本发明适用用于目标捕获、设备操作等空中作业任务。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116169330A
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202310177816.0
申请日：2023-02-28
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC: H01M8/04992 , H01M8/04537 , G01R31/367
Abstract: 本发明涉及一种基于粒子滤波的氢燃料电池模型参数在线辨识方法。首先，基于待估计参数的先验知识，确定粒子数并进行初始化得到初始粒子集；其次，基于燃料电池的极化曲线模型，根据当前时刻的电堆电流和温度输入，对上一步各粒子进行递推，得到当前步粒子集的预测；最后，利用系统输出的电堆电压量测值计算各粒子的似然概率密度函数，根据该函数值对各粒子权重进行计算，将各粒子加权和作为当前步的参数后验估计值，根据权重对各粒子进行重采样，并返回预测步进行迭代。本发明实现了燃料电池极化曲线模型的在线辨识，具有实时、能够处理非线性参数与非高斯噪声情况等特点，适用于在运行过程中需要实时辨识极化曲线模型的氢燃料电池系统。
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公开(公告)号：CN119444870A
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202411470975.0
申请日：2024-10-21
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC: G06T7/80
Abstract: 本发明涉及一种基于星敏感器的微阵列偏振相机参数在线标定方法，包括以下步骤：将微阵列偏振相机每个偏振单元的光强增益系数、偏振度系数、偏振片安装角度作为状态量，建立状态方程；基于不同坐标系下矢量点积不变的原则，将地理系下的月亮矢量与星敏感器观测的星矢量联立，解算出载体系下的月亮矢量。在此基础上，基于月亮矢量与偏振矢量的垂直关系，表征出偏振方位角。进一步，将偏振方位角与微阵列偏振相机每个偏振单元的模型结合，建立每个光路通道偏振光强与光强增益系数、偏振度系数、偏振片安装角度的量测方程；最后采用无迹卡尔曼滤波的方法实现对微阵列偏振相机模型参数的在线标定。
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公开(公告)号：CN118646395B
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411092708.4
申请日：2024-08-09
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
Abstract: 本发明涉及一种针对动态切换干扰的复合自适应粒子滤波算法。首先，建立含有动态切换干扰的非线性随机系统模型。其次，基于期望‑极大化迭代估计框架，设计状态后验分布和未知转移概率阵的联合估计算法。再次，基于加性动态干扰的实时估计值，设计包含干扰补偿采样律的复合粒子滤波算法。然后，构造交互多模型卡尔曼滤波器，实现动态切换干扰与其模态的同时估计。最后，将复合粒子滤波算法嵌入期望‑极大化迭代估计框架中“期望”步，实现未知转移概率条件下的状态后验分布估计。本发明能够提升动态切换干扰的实时估计能力，改进传统粒子滤波的鲁棒性，可应用于目标定位、自主导航等涉及受扰非线性随机系统状态估计的领域。
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公开(公告)号：CN118640937B
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN202411104539.1
申请日：2024-08-13
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC: G01C25/00 , G06N3/0442
Abstract: 本发明涉及一种基于混合模型的微机电陀螺多源误差分离估计方法。首先，采集微机电陀螺零输入时的输出，通过均值滤波进行预处理；其次，利用小波变换分解输出数据，得到平稳子序列和非平稳子序列；再次，针对平稳子序列建立自回归滑动平均ARMA模型，针对非平稳子序列建立长短期记忆网络LSTM模型，并将ARMA模型和LSTM模型结合得到陀螺随机误差的混合模型；最后，基于所建立的混合模型，利用容积卡尔曼滤波CKF对陀螺随机误差进行实时分离估计，并将所得到的估计值用于陀螺输出补偿。本发明利用小波变换建立混合模型，并在混合模型基础上设计CKF以实现陀螺随机误差的分离估计，从而获得更准确的传感器信息，提高导航精度。
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公开(公告)号：CN117631537A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311565600.8
申请日：2023-11-22
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC: G05B13/04 , H04B1/7163 , G01C21/16 , G01S5/08
Abstract: 本发明提供一种无人机超宽带相对定位可观测度在线优化方法。首先，针对异构无人机相对定位系统，建立包含无人机动力学方程和超宽带量测方程的非线性位置估计模型；其次，对上述非线性系统模型进行局部线性化，使用线性化后的模型计算系统的可观测度度量；最后，建立可观测度和轨迹参数的数学关系，将系统的可观测度作为优化目标，求解得到具有快速收敛特性的最优轨迹。本发明适用于多无人机协同作业任务场景下的超宽带相对定位问题，能够保证所生成的无人机参考轨迹具有最佳的位置可观测性。本发明能够生成可观测度最优的飞行参考轨迹，且同时满足了系统动力学、运动学约束和避障约束，为无人机感知控制一体化设计提供了一种解决方案。
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