公开(公告)号：CN115959307A

公开(公告)日：2023-04-14

申请号：CN202310071511.1

申请日：2023-01-18

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 沈刚辉 ,  黄攀峰 ,  徐佳 ,  张帆 ,  张夷斋 ,  王秦怡

IPC: B64G1/24

Abstract: 本发明公开了一种绳系卫星的预定时间姿态稳定控制方法，首先根据修正罗德里格参数法建立绳系卫星的姿态动力学方程；其次，为了实现对卫星内部转动惯量不确定性和外界环境干扰因素的鲁棒抑制，设计了具有预定时间收敛的滑模面；在此基础上，为保证绳系卫星系统姿态的快速收敛，同时摆脱传统控制方案收敛时间对系统初始状态的依赖性，本发明结合滑模和预定时间控制方法，设计了新型预定时间姿态控制器。该控制器不仅能保证绳系卫星在外界干扰和内部转动惯量不确定性存在的情况下具有强鲁棒性，而且系统姿态可以在预定时间内收敛到0附近的小范围内。

公开(公告)号：CN115718424A

公开(公告)日：2023-02-28

申请号：CN202211393323.2

申请日：2022-11-08

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 黄攀峰 ,  宋梦实 ,  张帆 ,  张夷斋 ,  沈刚辉

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明公开了一种基于系绳张力和末端执行器的绳系飞行器协调控制方法，针对绳系飞行器系统的耦合非线性、未知干扰和位置约束情况下的精确跟踪控制问题，建立了绳系飞行器动力学模型，然后利用固定时间扩张状态观测器估计了未知的系绳张力和外界未知气流扰动，最后利用障碍Lyapunov方法和动态面法设计了绳系飞行器的协调控制方法。本发明能够使绳系飞行器在不违反位置约束的前提下精确地跟踪期望轨迹。

公开(公告)号：CN113485404B

公开(公告)日：2022-07-26

申请号：CN202110877612.9

申请日：2021-08-01

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 沈刚辉 ,  黄攀峰 ,  张帆 ,  张夷斋 ,  马志强

IPC: G05D1/08

Abstract: 本发明涉及一种空间绳系组合体系统的自适应有限时间控制方法，属于绳系航天器姿态接管控制领域。针对绳系组合体系统存在内部不确定性和外部干扰等因素，设计新型积分终端滑模面，保证系统状态在滑模面上的有限时间收敛和强鲁棒性；随后基于滑模面设计自适应律；最终结合自适应技术的优点，设计基于积分终端滑模的自适应有限时间控制器，解决各种不确定性和传统滑模控制所固有抖振问题的影响，实现绳系组合体的高精度有限时间姿态稳定控制。

公开(公告)号：CN113485418A

公开(公告)日：2021-10-08

申请号：CN202110749405.5

申请日：2021-07-02

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 黄攀峰 ,  裴崇旭 ,  张帆 ,  沈刚辉

IPC: G05D1/10

Abstract: 本发明涉及一种柔性绳系约束多机器人的轨迹生成方法，属于机器人轨迹规划研究领域。将整个飞行器协同搬运系统看做一个球体，以绳索长度为半径；对于每一个飞行器，设定RRT*的随机扩展向量，设定好起点和终止点，进行路径搜索，得到一组离散的向量，作为初始轨迹；对每个维度的连续数据进行反解，求得对应的B样条曲线控制点参数作为优化的初始参数；选择所有的B样条曲线控制点作为优化变量，将飞行器的轨迹优化定义为一个非线性优化问题，对该优化问题进行非线性优化即可解出优化向量中每个维度的B样条曲线的最优控制点值，从而得到每个维度的多项式表达式，实时解出整个飞行器编队的飞行路径。

公开(公告)号：CN113485404A

公开(公告)日：2021-10-08

申请号：CN202110877612.9

申请日：2021-08-01

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 沈刚辉 ,  黄攀峰 ,  张帆 ,  张夷斋 ,  马志强

IPC: G05D1/08

Abstract: 本发明涉及一种空间绳系组合体系统的自适应有限时间控制方法，属于绳系航天器姿态接管控制领域。针对绳系组合体系统存在内部不确定性和外部干扰等因素，设计新型积分终端滑模面，保证系统状态在滑模面上的有限时间收敛和强鲁棒性；随后基于滑模面设计自适应律；最终结合自适应技术的优点，设计基于积分终端滑模的自适应有限时间控制器，解决各种不确定性和传统滑模控制所固有抖振问题的影响，实现绳系组合体的高精度有限时间姿态稳定控制。

公开(公告)号：CN113479346A

公开(公告)日：2021-10-08

申请号：CN202110742857.0

申请日：2021-07-01

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 黄攀峰 ,  黄冰潇 ,  张帆 ,  沈刚辉

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。