一种绳系飞行器系统的跟踪控制方法

    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

    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。

    一种适用于复杂场景的机器人目标主动避障方法

    公开(公告)号:CN109461185B

    公开(公告)日:2021-08-17

    申请号:CN201811050807.0

    申请日:2018-09-10

    Abstract: 本发明公开了一种适用于复杂场景的机器人目标主动避障方法,该方法由目标检测与分割、目标位置关系估计和路径规划三部分构成。本发明用于弥补现有主动视觉方法在运行效率和适应性上的不足,并且,采用本发明提供的适用于复杂场景的机器人目标主动避障方法,能够自适应规划相机移动路径,无需预先指定相机观测位置,具有更高的执行效率;而且,能够根据目标检测结果直接生成各目标的空间位置关系,为相机观测位置的调整提供较好的初值。

    一种利用系绳/推力协调的无人机吊挂系统摆动抑制方法

    公开(公告)号:CN110221543B

    公开(公告)日:2021-06-15

    申请号:CN201910497637.9

    申请日:2019-06-10

    Abstract: 本发明涉及一种种利用系绳/推力协调的无人机吊挂系统摆动抑制方法,利用安装在多旋翼无人机上的系绳收放装置和多旋翼无人机的螺旋桨推力抑制系绳摆动,避免单纯利用螺旋桨推力抑制摆动时产生的无人机位姿误差过大的问题,避免了系绳摆动抑制和多旋翼无人机位姿控制的需求冲突,具有很好的实用性。利用系绳收放装置实现系绳摆动抑制,避免了利用无人机螺旋桨推力进行摆动抑制时的推力要求与无人机位姿控制过程中的推力要求产生冲突的情况,能够在实现无人机位置误差很小情况下的系绳摆动抑制,满足无人机实现精确轨迹跟踪的需求。此外,结合无人机推力共同抑制系绳摆动,可以取得更好的摆动抑制效果。

    基于模糊策略的双边遥操作末端平滑行为规划控制方法

    公开(公告)号:CN112783046A

    公开(公告)日:2021-05-11

    申请号:CN202011632777.1

    申请日:2020-12-31

    Abstract: 本发明涉及一种基于模糊策略的双边遥操作末端平滑行为规划控制方法,基于模糊策略融合力、位信息调节机器人遥操作的闭环受控结构。在感知信息的支持下,控制器调节导纳与阻抗模式的模糊分享因子,提高两种模式之间切换过程的顺滑度,控制器设计简单,模糊逻辑容易数字化实现。与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:通过模糊策略调节导纳和阻抗控制,增强机器人遥操作从自由空间运动到与环境交互的过程平稳性;控制作用下的双边遥操作系统的稳定过程不会有切换不连续导致的振动情况出现。

    一种面向模块化航天器多面对接的机电热一体化同构接口

    公开(公告)号:CN108313334B

    公开(公告)日:2021-03-23

    申请号:CN201810103986.3

    申请日:2018-02-02

    Abstract: 本发明涉及一种面向模块化航天器多面对接的机电热一体化同构接口,电机经减速器减速增扭,输出轴通过输出轴键和滑块槽与输出轴连接滑块连接,通过轴端面挡板和固定螺钉固定输出轴连接滑块;机械锁紧采用空心螺杆与内螺纹连接方式,螺杆和螺纹筒端面均有锥形倒角以提供对接容错,螺纹螺旋线采用与可对接角度数目相等的线程数。有益效果:同构接口采用螺杆螺纹孔连接方式,实现有效锁紧和固定,根据任务要求控制螺杆伸缩,实现多面对接情况下的安装,同时各类接口均采用轴对称分布,允许多个安装角度的对接;接口结构简单,可满足中小型模块化航天器的对接接口高可靠性、大容错、快换、低成本的要求。

    一种无初值依赖的系绳振动快速抑制控制方法

    公开(公告)号:CN111736459A

    公开(公告)日:2020-10-02

    申请号:CN202010415390.4

    申请日:2020-05-15

    Abstract: 本发明涉及一种无初值依赖的系绳振动快速抑制控制方法,建立空间柔性系统的动力学方程;设计滑模参数;推导滑动模态下的系统动力学方程,设计系绳控制拉力并以此为系统控制律,完成柔性系绳的振动抑制。有益效果:(1)本发明设计了一种非整数滑模参数,并通过此滑模参数推导出基于滑模参数的动力学方程,便于闭环系统稳定性分析;(2)本发明所设计的控制律算法,可以使被控状态变量快速到达期望状态,即使空间系绳的天然振动得到快速抑制,且闭环系统的稳定控制时间是不依赖于系统初始状态的,这大大提高了控制系统的工作效率。

    一种非接触式测量系绳张力与摆角的装置

    公开(公告)号:CN108375442B

    公开(公告)日:2020-07-14

    申请号:CN201810051168.3

    申请日:2018-01-19

    Abstract: 本发明涉及一种非接触式测量系绳张力与摆角的装置,其特征在于包括两个激光发射器、两个凸透镜和两个CCD集成电路芯片;一个激光发射器、一个凸透镜和一个CCD集成电路芯片依次形成一个平行光路,另一个激光发射器、另一个凸透镜和另一个CCD集成电路芯片依次形成另一个平行光路;两个光路正交垂直设置,两个光路交叉的区域为系绳的非接触测量,CCD集成电路芯片获取反应系绳张力与摆角的图像。因为对图片进行特征点与数据提取算法比较复杂,响应时间相对于直接读取数据较长。所以直接读取数据的方式能带来很大的优越性。

    一种基于改进高斯伪谱法的空间柔性系统展开控制方法

    公开(公告)号:CN107194039B

    公开(公告)日:2020-05-01

    申请号:CN201710283391.6

    申请日:2017-04-26

    Abstract: 本发明涉及一种基于改进高斯伪谱法的空间柔性系统展开控制方法,建立自主机动空间柔性系统展开动力学模型;基于自主机动空间柔性系统展开动力学模型提出适合于伪谱法的标准Bolza问题;将标准的Bolza问题通过一种0转化为非线性规划问题;设计了改进的高斯伪谱法的迭代算法。积极效果:采用一种改进的高斯伪谱法,将自主机动空间柔性系统展开运动路径优化转化为非线性规划问题,设计了改进的高斯伪谱法的迭代算法。通过改进的高斯伪谱法得到光滑连续的状态变量和控制变量,设计的迭代算法可以提前结束规划循环,在满足优化条件的前提下,缩短时间。

    基于神经网络鲁棒自适应的空间柔性系统展开控制方法

    公开(公告)号:CN108319135B

    公开(公告)日:2019-12-27

    申请号:CN201810046967.1

    申请日:2018-01-18

    Abstract: 本发明涉及一种基于神经网络鲁棒自适应的空间柔性系统展开控制方法,建立适于控制器设计的空间飞网机器人的动力学模型;自主机动单元状态受限条件下,设计动力学模型的控制器输入U;然后针对设计的控制器,证明了闭环系统的稳定性;针对设计的控制器,证明自主机动单元满足状态约束。积极效果:考虑由于系绳连接,自主机动单元存在状态约束的实际条件,采用基于神经网络的鲁棒自适应分布式一致性控制方法,设计了空间飞网机器人在展开过程中存在有界扰动条件下的控制器,4个自主机动单元在满足状态约束的条件下,能达到期望状态,实现构型的协同一致性,降低柔性网的颤振,保持很好的柔性网网型。

    一种基于模态切换的机器人双边遥操作对称预测控制方法

    公开(公告)号:CN108803344B

    公开(公告)日:2019-11-22

    申请号:CN201810825625.X

    申请日:2018-07-25

    Abstract: 本发明涉及一种基于模态切换的机器人双边遥操作对称预测控制方法,基于神经网络技术(其中神经网络的估计能力用来估计不确定重力项,而预测能力用来构建预测器内核)、自适应理论(用来消除各项估计和预测误差)、同态模型预测思想(是与测测输出需要满足的附加条件,用来提高预测精度)以及比例微分控制算法(用来设计主、从端控制器),提出一种基于模态(“运动‑等待模态”和“预测器模态”)切换的对称预测控制策略,实现主从端机器人的稳定、实时、连续、精确同步控制,完成预期的遥操作任务。

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