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公开(公告)号：CN115542744A
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202211352021.0
申请日：2022-10-31
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了基于张力输入量化的绳系约束多机器人编队展开控制方法，由以下步骤组成：步骤S1：根据绳系机器人编队系统的动能、势能、弹性势能及几何约束关系结合欧拉‑拉格朗日方法建立绳系机器人编队系统的动力学模型，步骤S2：利用扩张状态观测器估计动力学模型的外部扰动得到外部扰动的估计值，步骤S3：利用滑模控制方法结合预设收敛时间得到预设时间滑模控制输入值，步骤S4：将预设时间滑模控制输入值通过量化器转化成分段连续的多个量化输入值，步骤S5：将多个量化输入值和外部扰动的估计值输入动力学模型设计多机器人编队的控制方法；本发明在降低系统通信负担、减少执行器更新频次的同时，保证空间多绳系机器人的稳定展开。
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公开(公告)号：CN113485122B
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202110907241.4
申请日：2021-08-09
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种针对柔性捕获的完全包络控制方法，解决了现有智能飞网(以及其他欠驱动系统)抓捕翻滚目标时网内节点运动不可控，存在捕获任务失败，目标逃逸出飞网的技术问题。该方法提出一种适用于欠驱动系统的分层滑模控制律，比起现有的收口控制算法，本发明提出的算法不仅可以控制机动单元的位置，还可以控制网边缘节点的位置，使得目标被完全包络在飞网中，且网口完全紧闭防止翻滚目标逃逸出飞网，为智能飞网的控制奠定基础。
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公开(公告)号：CN113800007B
公开(公告)日：2022-07-26
申请号：CN202111007946.7
申请日：2021-08-29
Applicant: 西北工业大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明提供了一种部分状态未知下的空间绳系系统快速定向部署方法，通过扩张状态观测器实现部分不可直接测量的状态信息如速度信息的获取，并通过扩张状态观测器以及超扭滑模观测器获取系统的干扰和模型不确定的估计，实现了空间绳系系统的快速部署。本发明通过超扭滑模观测器对空间绳系系统姿态动力学中不确定性进行估计并设计了滑模控制器，保证了空间绳系系统对目标定向逼近，能够解决绳系系统的部分不可直接测量状态信息的高精度获取难题；对不确定量以及干扰的快速估计难题。能够实现绳系系统在部署过程中快速定向，并且能够保持定向。
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公开(公告)号：CN114237050A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111541382.5
申请日：2021-12-16
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种全状态约束下绳系组合体稳定控制方法，旨在解决系统存在全状态约束，即位置和速度均受限制下的快速稳定控制问题。针对绳系组合体系统存在多种不确定性因素，设计自适应神经网络方案，实现对系统总和不确定性的快速、精确估计；其次分别考虑系统的广义位置和速度约束，设计障碍李雅普诺夫函数(Barrier Lyapunov Function，BLF)以解决全状态约束问题；随后，采用反步法设计鲁棒自适应控制器，保证状态约束和多种不确定性存在下绳系组合体系统的快速、高精度稳定控制；最后对设计的控制器进行李雅普诺夫稳定性证明。本发明可保证组合体系统的位置和速度始终在约束范围内运行，可实现多种不确定性存在下绳系组合体系统的快速、高精度稳定控制问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113485122A
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN202110907241.4
申请日：2021-08-09
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种针对柔性捕获的完全包络控制方法，解决了现有智能飞网(以及其他欠驱动系统)抓捕翻滚目标时网内节点运动不可控，存在捕获任务失败，目标逃逸出飞网的技术问题。该方法提出一种适用于欠驱动系统的分层滑模控制律，比起现有的收口控制算法，本发明提出的算法不仅可以控制机动单元的位置，还可以控制网边缘节点的位置，使得目标被完全包络在飞网中，且网口完全紧闭防止翻滚目标逃逸出飞网，为智能飞网的控制奠定基础。
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公开(公告)号：CN118928816A
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN202411278606.1
申请日：2024-09-12
Applicant: 西北工业大学
IPC: B64G4/00
Abstract: 一种刚柔结合式空间目标抓捕系统和空间目标捕获方法，系统包括：卫星、四爪折叠臂、导引膜、捕获网和驱动装置，卫星的一端设置四爪折叠臂，四爪折叠臂的一级臂和二级臂设置导引膜，三级臂和四级臂悬挂捕获网，捕获网底部与驱动装置连接，驱动装置设置在卫星的内部；方法包括：四爪折叠臂展开到位后锁定，导引膜展开、驱动装置启动，捕获网撑开悬挂在四爪折叠臂上、空间目标进入包络范围，收口绳收束，快抓完成、捕获网收网、四爪折叠臂抱抓合拢，卫星与空间目标形成组合体固定、卫星推进系统控制组合体的轨道机动，组合体离轨销毁；本发明采用网面抓捕结构和四爪臂式构型布局方式，能够增大包络构型的稳定性，保证航天器与目标的连接刚度。
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公开(公告)号：CN115373266B
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202210962852.3
申请日：2022-08-11
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种获取演示实验环境中，多智能体系统内绳系约束体在完整任务下的全程状态数据，根据RBF神经网络的逼近特性，利用状态数据集训练得出模型张力不确定项的预测，并将其部署到多智能体系统中，完善系统模型，并通过控制算法完成编队任务，从而解决现有的多智能体不能进行精确编队的技术问题。本发明建立了“多智能体编队系统演示性实验——RBF神经网络训练——张力不确定项预测值部署——多智能体编队系统重复实验”闭环流程，利用实验数据在RBF神经网络中训练的结果，不断设计优化控制器，与现有编队控制技术相比，可以尽可能地达到最优控制效果。
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公开(公告)号：CN116859743A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202310926861.1
申请日：2023-07-26
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种考虑执行器非线性的绳系飞行器振动抑制控制方法，首先建立了绳系飞行器动力学模型，随后重新构造了包含执行器饱和、死区与故障的执行器非线性模型，接着针对输入饱和问题引入输入饱和辅助系统，然后将绳缆振动转化为了绳系飞行器动力学模型中的集中干扰，最后结合执行器非线性重构模型、辅助系统、扰动观测器、障碍李雅普诺夫函数和动态面控制方法设计了一种考虑执行器非线性的绳系飞行器振动抑制控制方法，保证了在系统中存在执行器非线性的条件下，绳系飞行器能够精确跟踪期望轨迹，并抑制绳缆振动的影响。
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公开(公告)号：CN116086674A
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202211492490.2
申请日：2022-11-25
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于弦振动特性的大尺度柔性系绳张力测量方法，由以下步骤组成：步骤S1：运用哈密顿原理根据空间绳系系统的动能和势能得到系绳振动控制方程，步骤S2：利用分离变量法求解系绳振动控制方程得到系绳振动算法，步骤S3：对系绳振动算法进行模态分析得到以表达模态参数与系绳张力之间关系的系绳张力算法，步骤S4：结合频率法、盲源分离算法以及系绳张力算法计算精确的系绳张力值；本发明与现有的系绳张力测量方法相比，无需使用价格高昂的张力传感器，测量成本低，且测量精度上限高、发展前景好。
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