公开(公告)号：CN118456420A

公开(公告)日：2024-08-09

申请号：CN202410506971.7

申请日：2024-04-25

Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)

Inventor： 张颖 ,  姜博涛 ,  吴爱国 ,  张嘉灏

IPC: B25J9/16 ,  G05B23/02

Abstract: 一种基于平方和评价函数的机械臂TLOE诊断处理方法，涉及机械臂故障诊断技术领域。利用机械臂的拉格朗日动力学模型，考虑存在外部环境干扰和执行器部分与全部效率损失的机械臂轨迹跟踪控制问题，通过反步法和自适应律来构建应对效率损失的预设性能被动容错控制律，并采用干扰观测器估计干扰，针对PLOE问题和TLOE问题分别设计控制律，构建状态观测器对系统状态进行观测，通过设计主动故障诊断方案，搭配冗余控制思想，基于平方和评价函数构造机械臂故障的诊断处理方法。实现了对机械臂更高精度、更迅速和更适应多种问题需求的故障诊断和处理，提高了机械臂面对复杂环境时的耐受力。

公开(公告)号：CN116954068B

公开(公告)日：2024-06-25

申请号：CN202310719130.X

申请日：2023-06-16

Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院) ,  长三角哈特机器人产业技术研究院

Inventor： 吴爱国 ,  王海军

IPC: G05B13/04

Abstract: 一种基于连续滑模的抗退绕姿轨联合机动控制算法，涉及一种航天器姿轨控制算法。先基于误差对偶四元数建立航天器的姿轨一体化运动学与动力学模型并进行简化，之后采用滑模控制方案构造包含两个平衡点的滑模函数，避免系统状态在滑模面上滑动期间出现退绕问题，并给出两个平衡点的吸引域，然后为满足系统状态收敛到滑模面上，同时保证在到达阶段的抗退绕性能，基于李雅普诺夫稳定性理论，设计控制算法，最后应用于航天器姿轨控制系统。能够使航天器系统可以快速收敛到期望平衡位置，受到外界干扰时依然具有很好的稳定性和快速性能，整个姿轨一体化运动过程无退绕现象。

公开(公告)号：CN117891277A

公开(公告)日：2024-04-16

申请号：CN202311796316.1

申请日：2023-12-25

Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)

Inventor： 戚文念 ,  吴爱国 ,  张杰 ,  徐文福

IPC: G05D1/495 ,  G05D1/46 ,  G05D101/10 ,  G05D109/20

Abstract: 本发明公开了一种多航天器仅姿态反馈的分布式抗退绕姿态跟踪控制方法，所述方法针对跟随航天器，设计分布式姿态四元数、角速度以及角加速度观测器，保证角加速度和角速度估计值分别指数收敛至领航航天器角加速度和角速度，姿态四元数估计值渐近收敛至领航航天器姿态四元数，并保证姿态四元数估计值始终为单位四元数；针对每个跟随航天器，在没有角速度反馈的情况下，仅利用姿态反馈信息，设计姿态跟踪控制律，保证每个跟随航天器姿态和角速度渐近跟踪分布式观测器输出的角速度与姿态四元数的估计值，并保证姿态跟踪具有抗退绕性能。

公开(公告)号：CN116954068A

公开(公告)日：2023-10-27

申请号：CN202310719130.X

申请日：2023-06-16

Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)

Inventor： 吴爱国 ,  王海军

IPC: G05B13/04

Abstract: 一种基于连续滑模的抗退绕姿轨联合机动控制算法，涉及一种航天器姿轨控制算法。先基于误差对偶四元数建立航天器的姿轨一体化运动学与动力学模型并进行简化，之后采用滑模控制方案构造包含两个平衡点的滑模函数，避免系统状态在滑模面上滑动期间出现退绕问题，并给出两个平衡点的吸引域，然后为满足系统状态收敛到滑模面上，同时保证在到达阶段的抗退绕性能，基于李雅普诺夫稳定性理论，设计控制算法，最后应用于航天器姿轨控制系统。能够使航天器系统可以快速收敛到期望平衡位置，受到外界干扰时依然具有很好的稳定性和快速性能，整个姿轨一体化运动过程无退绕现象。

公开(公告)号：CN116901061A

公开(公告)日：2023-10-20

申请号：CN202310719125.9

申请日：2023-06-16

Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)

Inventor： 张颖 ,  余经龙 ,  杨鹏霄 ,  吴爱国

IPC: B25J9/16

Abstract: 基于预设性能的机械臂轨迹跟踪控制方法，属于非线性系统控制领域。本发明针对机械臂的轨迹跟踪问题设计了一种基于指定时间预设性能函数的控制器，其控制对象为一考虑未知系统动力学和外界干扰的刚性机械臂，采用预设性能控制和转换误差的方法设计控制律，实现指定时间轨迹跟踪控制，其收敛时间可直接给定，收敛精度精确可控，系统的瞬态性能也可提前规定。同时引入径向基函数神经网络，根据系统的状态量估计机械臂的未知系统动力学，使得系统能够有效的克服未知系统动力学和外界干扰，不需要知道外界扰动的上界具体值，有利于机械臂系统在不同的老化程度下和不同环境下正常工作。

公开(公告)号：CN111498147A

公开(公告)日：2020-08-07

申请号：CN202010258906.9

申请日：2020-04-03

Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)

Inventor： 吴爱国 ,  王志群

IPC: B64G1/24 ,  G06F30/20 ,  G06F17/11 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公开了挠性航天器的有限时间分段滑模姿态跟踪控制算法，该方法包括(S1)建立挠性航天器基于误差四元数和欧拉轴/角的运动学方程和动力学方程；(S2)采用分段滑模面函数，并基于Lyapunov有限时间稳定函数确定有限时间分段滑模跟踪控制律；(S3)构造挠性模态观测器测量挠性状态变量，设计带挠性模态观测器的有限时间分段滑模姿态跟踪控制律；(S4)运用MATLAB中的Simulink模块验证设计的控制算法的有效性。通过上述方案，本发明达到了解决挠性航天器在执行任务过程中存在有界干扰和惯性不确定性时的姿态控制及挠性附件的振动抑制问题的目的，具有很高的实用价值和推广价值。