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公开(公告)号：CN115857329A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211383211.9
申请日：2022-11-07
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了本发明设计一种基于事件触发的绳系航天器复合体姿态稳定控制方法，该方法首先根据系统姿态误差和角速度误差基于反步法和自适应技术设计了复合体的不确定性的自适应策略和事件触发控制量，随后基于自适应策略和事件触发控制量根据事件触发机制生成系统控制信号，解决了如何在保证系统鲁棒性的情况下，提高系统的姿态的控制精度的技术问题，实现了内部不确定性和外部干扰的精确姿态稳定控制，降低控制系统执行器的更新频次，节省通信资源。
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公开(公告)号：CN115718417A
公开(公告)日：2023-02-28
申请号：CN202211392406.X
申请日：2022-11-08
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明公开了一种空间绳系系统的状态观测器设计方法，系绳采用具有拉升效应的刚体绳；首先利用拉格朗日能量法建立了整个绳系卫星系统的动力学方程，接着在系统的速度项状态不可测时利用线性化方法推导了系统的可观测性的判据，在该可观测性条件下进一步设计了满足线性观测收敛条件的非线性系统状态观测器；所得的观测器能够保证在线性化点周围局部渐近稳定。本发明可以保证观测误差在平衡点的一个动态变化的邻域内收敛，并且可以与控制器分别设计，实现系统的稳定。
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公开(公告)号：CN114237050B
公开(公告)日：2022-12-23
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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公开(公告)号：CN115373266A
公开(公告)日：2022-11-22
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：CN114237273A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111541372.1
申请日：2021-12-16
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开了一种微重力环境下绳系卫星位置姿态试验系统，包括模拟星、定位系统和上位机；所述定位系统通过安装在模拟星上方的摄像头对模拟星进行拍摄，相机利用图像识别估计模拟星的绝对位姿；上位机用于处理定位系统数据，与模拟星进行数据交互，实现控制数据下行与模拟星上行状态数据的接收；完成用户与模拟星的数据交互与控制，记录试验数据；气足与平台生成的气膜将模拟星浮起，在多个推进器的推力作用下能够在水平面平移和旋转，还能通过系绳控制装置进行侧移，模型卫星的运行状态。本发明能够确保模拟星能较好的模拟实际卫星在轨道平面内的运动状态，为绳系卫星的系绳收放算法提供良好的仿真条件。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113800007A
公开(公告)日：2021-12-17
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：CN119396001A
公开(公告)日：2025-02-07
申请号：CN202411556978.6
申请日：2024-11-04
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种适用于小行星不规则引力场的绳系小行星探测器着陆控制方法。该方法包括：在小行星不规则引力场中绳系小行星中的探测器与着陆器进行分离的情况下，基于着陆器不同的下降阶段设置不同的期望轨迹策略；基于着陆器不同的下降阶段设置的不同的期望轨迹策略，设计模型预测控制算法。本发明解决了小行星不规则引力场的绳系小行星探测器着陆过程中绳系小行星探测器系统动力学较为复杂，且存在保证探测器安全飞行和对探测器控制能力进行限制的约束条件，导致建立小行星着陆轨迹规划最优控制问题难以求解且计算速度较慢的技术问题。
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公开(公告)号：CN119018372A
公开(公告)日：2024-11-26
申请号：CN202411276974.2
申请日：2024-09-12
Applicant: 西北工业大学
IPC: B64G4/00
Abstract: 本申请公开了一种差分绳驱空间碎片目标抓捕机构，具体涉及空间捕获设备的领域，包括底座、系绳及用于控制系绳收放的驱动机构，每个捕获臂包括：关节基座、第一关节、一级臂、二级臂及绕绳机构；其中，关节基座上设置有限位解锁组件，限位解锁组件与驱动机构连接；关节基座通过第一关节轴铰接，第一关节第一关节轴上设置有扭簧和限位组件；扭簧的两个扭臂分别与第一关节和底座抵接。可实现各个关节自动展开，无需驱动机构控制，减少了驱动机构，进而简化抓捕机构结构。
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公开(公告)号：CN114237273B
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202111541372.1
申请日：2021-12-16
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了一种微重力环境下绳系卫星位置姿态试验系统，包括模拟星、定位系统和上位机；所述定位系统通过安装在模拟星上方的摄像头对模拟星进行拍摄，相机利用图像识别估计模拟星的绝对位姿；上位机用于处理定位系统数据，与模拟星进行数据交互，实现控制数据下行与模拟星上行状态数据的接收；完成用户与模拟星的数据交互与控制，记录试验数据；气足与平台生成的气膜将模拟星浮起，在多个推进器的推力作用下能够在水平面平移和旋转，还能通过系绳控制装置进行侧移，模型卫星的运行状态。本发明能够确保模拟星能较好的模拟实际卫星在轨道平面内的运动状态，为绳系卫星的系绳收放算法提供良好的仿真条件。
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公开(公告)号：CN116714782A
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202310835386.7
申请日：2023-07-09
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明一种金字塔型电磁编队的空间失效卫星非接触式变轨操控方法，属于空间目标电磁操控及空间碎片主动移除领域；具体步骤为，确定施加在空间失效卫星上的最大推力加速度；确定轨道转移过程中的期望推力加速度和整个转移过程的时长；建立轨道运动模型，获得期望位置和期望速度；设计非线性模型预测控制器，获得电磁航天器磁矩的2‑范数和旋转角速度，实现金字塔型电磁编队下空间失效卫星的非接触式变轨操控。本发明通过电磁航天器磁矩的旋转而产生失效卫星的电磁力/力矩，该方法可以在不与失效卫星进行接触的情况下，实现无磁矩失效卫星的变轨操控。
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