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公开(公告)号：CN118859783A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410864311.6
申请日：2024-06-30
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 本申请属于航天器控制技术领域。本申请提供一种滚动预测的非合作轨道追逃博弈机动控制方法。该方法包括：生成式预测模块以追逐航天器和逃逸航天器过去的位置和控制指令作为输入，预测追逐航天器未来一段时间内的位置。基于自适应动态规划的控制策略求解模块以生成式预测模型的预测结果作为输入，构建一个Critic网络来求解追逐航天器的近似最优策略，然后作为追逐航天器的控制指令。本公开实施例基于生成式预测模型对追逐航天器和逃逸航天器的位置进行预测，对于预测结果用自适应动态规划方法求解博弈过程中追逐航天器的近似最优控制策略，以弥补时延造成的动力学控制指令误差，确保追逐航天器在博弈中占据优势地位。
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公开(公告)号：CN117031944A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202310957524.9
申请日：2023-08-01
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种面向深空探测的限制性三体问题中空间绳系系统建模方法，首先研究空间三体问题运动方程，其次将三体系统简化为椭圆形限制性三体问题；然后空间绳系系统受轨道摄动影响，主要研究J2摄动对系统的影响；最后通过求系统的特解，得到系统的拉格朗日平动点，并基于平动点对空间绳系系统进行建模。该建模方法的核心在全面考虑限制性三体问题的基础上，基于拉格朗日平动点对在其附近的空间绳系系统提出一种建模方法。本发明在前有发明的基础上，考虑轨道摄动J2的影响，建立限制性三体问题中空间绳系系统三维动力学模型。
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公开(公告)号：CN116382072A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310113429.0
申请日：2023-02-14
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种无初值依赖的绳系飞行器扰动估计及约束控制方法，该方法通过转移函数对飞行器的状态变量的变换，包括跟踪速度、跟踪角速度的变换，不仅消除了初值依赖性和峰值现象，而且还保证了未知扰动的估计精度；此外还通过李雅普诺夫函数、低通滤波器和动态面法设计约束控制器，保证了绳系飞行器在任意位置初值下都能够在一段时间后满足位置约束，解决了如何绳系飞行器在任意位置初值条件下都能够满足位置约束条件，消除初始值依赖和峰值现象的问题。
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公开(公告)号：CN114115322B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202111536251.8
申请日：2021-12-15
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种绳系飞行器系统的跟踪控制方法，首先建立了绳系飞行器系统模型，并利用辅助积分法处理系统的非仿射特性，完美避开了泰勒级数展开方法造成的高阶项过大的问题，然后利用扩张状态观测器估计了系绳张力和气流扰动，最后采用反步法设计了绳系飞行器的跟踪控制器，保证了绳系飞行器能够精确地跟踪上期望轨迹。本发明利用牛顿法建立绳系飞行器系统动力学模型，并将未知的系绳张力项和大气紊流独立出来，方便下一步观测器的设计；利用扩张状态观测器估计系绳张力和大气紊流，解决了张力传感器测不准和大气紊流未知的难题；针对绳系飞行器系统的非仿射特性难题，结合反步法和辅助积分法设计了跟踪控制器，保证了绳系飞行器的精确跟踪能力。
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公开(公告)号：CN116300953A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310346192.0
申请日：2023-04-03
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于强化学习的柔性约束多智能体系统运动规划方法，由以下步骤组成：步骤1：采用离散状态点间欧几里得距离为代价的搜索分别计算得到目标状态到构型空间内各个状态的代价，步骤2：基于目标状态到构型空间内各个离散区间的特征状态的代价设置奖励函数，步骤3：基于Actor‑Critic框架的强化学习算法对系统进行训练，并统计成功率，步骤4：当成功率≥上限阈值，计算奖励函数中优化项的占比，步骤5：当优化项的占比≥时，输出奖励最大的回合经过的状态轨迹；本发明降低了复杂环境下训练使用的数据量，缩减了训练时间，确保了相关指标的优化效果，提高了训练的成功率，提高了算法稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116119464A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202310129151.6
申请日：2023-02-17
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于张力的空间系绳智能收放装置，包括由上至下依次并列布置的系绳收放机构、排线机构和张力控制机构，张力控制机构旁并列设置有张力测量机构，张力测量机构的下方设置有系绳切断机构；系绳收放机构、排线机构、张力控制机构、张力测量机构和系绳切断机构，用于供系绳依次穿过。其解决了现有装置张力控制精度低，系绳控制模式单一，系绳摆角控制难的问题。
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公开(公告)号：CN113479346B
公开(公告)日：2022-08-23
申请号：CN202110742857.0
申请日：2021-07-01
Applicant: 西北工业大学
IPC: B64G1/24 , G06F30/15 , G06F30/20 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明提出一种空间多绳系系统构型展开的分布式控制方法。不同于集中式构型展开的控制方法，本发明方法首先建立系绳张力约束下的动力学模型，并设计了各个子航天器间的通讯拓扑结构。此外，为避免空间多绳系系统构型展开过程中出现构型变化，设计了满足等边三角形构型展开的期望轨迹，并利用反步法设计控制器去跟踪期望轨迹，保证空间多绳系系统构型按期望轨迹稳定展开。该方法从分布式控制的角度考虑空间多绳系系统的构型展开控制，其可以充分利用相邻子航天器的信息及期望构型设计，对各个子航天器的控制输入进行合理的分配。
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公开(公告)号：CN114115322A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111536251.8
申请日：2021-12-15
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种绳系飞行器系统的跟踪控制方法，首先建立了绳系飞行器系统模型，并利用辅助积分法处理系统的非仿射特性，完美避开了泰勒级数展开方法造成的高阶项过大的问题，然后利用扩张状态观测器估计了系绳张力和气流扰动，最后采用反步法设计了绳系飞行器的跟踪控制器，保证了绳系飞行器能够精确地跟踪上期望轨迹。本发明利用牛顿法建立绳系飞行器系统动力学模型，并将未知的系绳张力项和大气紊流独立出来，方便下一步观测器的设计；利用扩张状态观测器估计系绳张力和大气紊流，解决了张力传感器测不准和大气紊流未知的难题；针对绳系飞行器系统的非仿射特性难题，结合反步法和辅助积分法设计了跟踪控制器，保证了绳系飞行器的精确跟踪能力。
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公开(公告)号：CN119937296A
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202510103593.2
申请日：2025-01-22
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本申请公开了本申请实施例提出的一种考虑安全约束的空间绳系机器人释放方法、装置、介质和设备，通过将空间绳系机器人与空间碎片的避碰问题分解为离线训练部分和在线执行部分。在离线阶段，首先使用控制压缩映射理论推导出跟踪控制器需满足的条件，并使用神经网络寻找满足该条件的控制器；随后基于优化方法构建出轨迹规划器。在线阶段，当空间绳系机器人检测到空间碎片的时候，轨迹规划器生成出一条满足安全约束的参考轨迹，随后跟踪控制器跟踪这条参考轨迹，使得空间绳系机器人在释放过程中不会与空间碎片发生碰撞，实现空间绳系机器人的安全释放。
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