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公开(公告)号：CN112000006A
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN202010643654.1
申请日：2020-07-06
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了基于有限时间快速非奇异终端滑模的自主航天器交会控制方法，该方法包括：建立跟踪航天器和被跟踪航天器之间的接近相对运动动力学模型，以描述作用在跟踪航天器上的实时控制输入力和集总不确定干扰对两个航天器在实际相对位置和实际相对速度的作用关系；设计有限时间自适应干扰观测器，以根据当前实际相对位置、当前实际相对速度和实时控制输入力对集总不确定干扰进行估计，得到干扰估计值；设计包含快速非奇异终端滑模面的控制单元，以根据干扰估计值、当前实际相对位置和当前实际相对速度更新实时控制输入力。本发明的控制方法比自主航天器交会的线性滑模控制方法可实现更快的动态响应特性和更高的稳态精度。
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公开(公告)号：CN111812530A
公开(公告)日：2020-10-23
申请号：CN202010571493.X
申请日：2020-06-22
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G01R31/388 , G01R31/367
Abstract: 本发明公开了一种锂电池荷电状态估测方法，包括：建立锂电池的二阶RC等效电路模型来描述锂电池的内部动态特性变化，并利用安时积分法和电气知识建立状态空间方程；通过带遗忘因子的最小二乘算法对模型参数进行辨识，提高模型的辨识精度；以恒流充放电实验建立OCV和SOC之间的函数关系；考虑EKF中历史数据的参与性，利用粒子权值计算思想，计算滤波过程中不同时刻新息的重要性；考虑新息的重要性程度的不同，计算不同时刻新息的权重，并进行权重的分配；将离散滑模观测器引入到WI-EKF中，并考虑到滑模观测器带来的抖动问题，引入饱和增益函数函数减小抖动，提高SOC估计精度。
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公开(公告)号：CN111806728A
公开(公告)日：2020-10-23
申请号：CN202010498451.8
申请日：2020-06-04
Applicant: 南京邮电大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开了一种具有执行器饱和的航天器多智能体姿态同步容错控制方法，包括如下步骤：建立航天器多智能体的动力学模型；建立航天器多智能体跟踪误差系统形式；建立执行器故障的统一模型；在故障发生的情况下，建立增广系统；基于建立的增广系统模型，建立未知输入观测器和自适应率，获取实时故障估计信息；根据实时故障估计信息，设计容错控制器；通过容错控制器，当系统控制输入存在饱和的时候，获得到饱和值，设计航天器的姿态控制律。本发明可以使航天器多智能体在执行器发生故障和饱和的情况下能够正常快速的跟踪领航航天器的姿态，并实现同步飞行。
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公开(公告)号：CN107703742B
公开(公告)日：2020-09-01
申请号：CN201710797538.3
申请日：2017-09-06
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种柔性航天器传感器故障调节方法，属于航空航天飞行控制技术领域。传感器故障调节方法主要由故障估计模块和容错控制器组成，利用滤波器和自适应观测器构成故障估计模块；利用故障估计信息和传感器输出信号，结合自适应积分滑模控制技术建立容错控制器，通过Lyapunov稳定性理论，证明系统在出现传感器故障情况下的渐近稳定性；最后，仿真实验结果证明了本发明所提出方法的有效性。本发明解决了柔性航天器运行过程中出现传感器测量偏移故障时的容错控制问题，实现在传感器故障情况下对姿态角的准确控制，使系统对故障具有强容忍能力；同时，该方法设计过程中充分考虑了航天器参数不确定和柔性附件产生的扰动，适于工程应用。
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公开(公告)号：CN110413001A
公开(公告)日：2019-11-05
申请号：CN201910624493.9
申请日：2019-07-11
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公开了一种基于智能优化预测控制的卫星编队队形保持方法，包括以下步骤：S1、引入考虑J2摄动的卫星编队相对动力学模型；S2、设计智能预测控制器，该控制器将自适应主从式并行遗传算法与传统的预测控制策略相结合；S3、利用智能预测控制器，滚动优化求解控制量，实现卫星编队队形控制。本发明的一种基于智能优化预测控制的卫星编队队形保持方法，考虑J2摄动的干扰，同时实时调节预测控制参数以提高预测控制器的控制性能，进而实现对卫星编队队形的实时、高精度控制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107272639B
公开(公告)日：2019-08-02
申请号：CN201710421305.3
申请日：2017-06-07
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明公开了刚性航天器反作用飞轮故障的检测、估计及其调节方法。首先建立刚性航天器的姿态动力学模型和运动模型；在刚性航天器反作用飞轮发生效率损伤故障的情况下建立其数学模型；再分别设计非线性故障检测观测器以及自适应非线性故障估计观测器用于未知故障的快速检测和精确估计；最后利用所获得的故障估计信息来设计自适应滑模容错控制器。本发明考虑了容错控制器的瞬态性能，实现了刚性航天器在发生反作用飞轮效率损伤故障的情况下，能够准确、快速对未知故障进行检测、估计和调节。将外部扰动对系统造成的影响同时被考虑进来，系统能够相对独立地进行故障诊断模块与容错控制器的设计，既简化了设计过程，更有利于工程中的实现。
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公开(公告)号：CN106647693B
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201611012008.5
申请日：2016-11-17
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明公开了刚体航天器执行器多故障的诊断与容错控制方法，该方法提出了刚体航天器姿态控制系统的运动学和动力学模型，建立了刚体航天器同时存在执行器失效故障和偏差故障的故障模型，再分别建立了采用自适应阈值技术的故障检测观测器和基于自适应技术的故障估计观测器，从而对故障发生时间和故障具体情况实现了在线实时检测与估计，最后根据故障估计观测器估计出的故障信息，设计了backstepping滑模容错控制器。本发明实现了刚体航天器在同时发生执行器效率损伤和偏差故障下的姿态稳定控制，同时，在设计的过程中还考虑了外界扰动对系统及观测器造成的影响。除此以外，故障检测观测器与故障估计观测器可以分别独立设计，这使得其工程应用更易于实现。
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公开(公告)号：CN108988710A
公开(公告)日：2018-12-11
申请号：CN201810788680.6
申请日：2018-07-18
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H02P7/00
Abstract: 本发明公开了考虑长时延的网络化H∞模型参考直流电机调速方法和系统，其中方法包括建立直流电机网络化调速控制的不确定增广闭环调速系统模型；采用鲁棒控制方法和时延标称点技术将指数不确定项转化为标称项以及范数有界不确定项之和，可有效抑制外界扰动对网络化运动控制系统的影响。联列被控对象、参考模型和状态反馈控制器建立增广闭环调速控制系统模型，使用Lyapunov-Krasovskii方法、LMIs和离散Jensen不等式给出增广闭环调速系统的H∞模型参考调速控制性能的充分条件，然后再给出直流电机网络化H∞模型参考调速控制器增益的显示求解条件。本发明考虑网络诱导长时延的直流电机网络化H∞模型参考调速控制器，使得网络化直流电机转速输出在H∞意义上跟踪给定的参考轨迹。
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公开(公告)号：CN108762069A
公开(公告)日：2018-11-06
申请号：CN201810432605.6
申请日：2018-05-08
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 本发明公开了一种刚性航天器姿控系统飞轮故障辨识与调节方法，解决了航天器姿控系统存在执行器或称反作用飞轮效率损失故障和控制输入饱和情况下的容错控制方案设计难题。针对故障姿态系统设计了滑模故障估计观测器，通过所设计的自适应参数更新算法，获得执行器效率损失故障的估计值。然后，设计出一个采用滑模控制方案的姿态容错控制器，它可以保证执行器效率损伤故障和控制输入饱和都存在情况下的闭环姿态系统渐近稳定。最后仿真验证了本发明的容错方法有效性。本发明可使刚性航天器姿态系统在发生执行器效率损失故障和控制输入饱和的情况下姿态稳定，同时充分考虑了刚性航天器模型的不确定性和外部扰动对其本身造成的影响。
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公开(公告)号：CN107272639A
公开(公告)日：2017-10-20
申请号：CN201710421305.3
申请日：2017-06-07
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G05B23/02
CPC classification number: G05B23/0243 , G05B2219/24065
Abstract: 本发明公开了刚性航天器反作用飞轮故障的检测、估计及其调节方法。首先建立刚性航天器的姿态动力学模型和运动模型；在刚性航天器反作用飞轮发生效率损伤故障的情况下建立其数学模型；再分别设计非线性故障检测观测器以及自适应非线性故障估计观测器用于未知故障的快速检测和精确估计；最后利用所获得的故障估计信息来设计自适应滑模容错控制器。本发明考虑了容错控制器的瞬态性能，实现了刚性航天器在发生反作用飞轮效率损伤故障的情况下，能够准确、快速对未知故障进行检测、估计和调节。将外部扰动对系统造成的影响同时被考虑进来，系统能够相对独立地进行故障诊断模块与容错控制器的设计，既简化了设计过程，更有利于工程中的实现。
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