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公开(公告)号：CN109426146B
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN201710727421.8
申请日：2017-08-23
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种高超声速飞行器的高阶非奇异Terminal滑模控制方法，本发明基于反馈线性化方法对高超声速飞行器非线性模型进行处理，对系统存在的建模误差和外界扰动，采用RBF神经网络控制策略进行补偿。而后基于线性化后的纵向模型，基于递归结构滑模面的新型神经网络滑模控制器在标称巡航飞行条件下，通过控制高超速飞行器的发动机节流阀调定的指令信号和升降舵偏转信号来控制飞行器的速度和高度。控制器对气动力非线性、气动干扰、系统参数不确定均具有良好的鲁棒性。仿真结果表明，本发明能够实现对指令信号的良好跟踪，具有较快的响应速度。
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公开(公告)号：CN109426145A
公开(公告)日：2019-03-05
申请号：CN201710727001.X
申请日：2017-08-23
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种关节柔性双臂空间机器人的自适应神经网络滑模控制方法，首先基于拉格朗日方程、系统动量守恒关系及柔性关节的Spong假设建立了载体位置、姿态均不控的漂浮基关节柔性双臂空间机器人系统模型；其次，为削弱柔性关节所带来的影响，引入一种关节柔性补偿器以提高关节等效刚度，再基于奇异摄动技术将整个系统分解为表征电机力矩动力学的快变子系统和表征系统刚性运动的慢变子系统；最后，导出了基于关节柔性补偿下的关节柔性双臂空间机器人奇异摄动数学模型，针对快变子系统提出了微分反馈控制律；针对慢变子系统提出了的自适应神经网络滑模控制器，以实现了对系统期望运动的关节轨迹跟踪和柔性关节振动抑制。
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公开(公告)号：CN109421042A
公开(公告)日：2019-03-05
申请号：CN201710726721.4
申请日：2017-08-23
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了柔性铰空间站机械臂鲁棒自适应滑模控制方法。本发明首先由拉格朗日第二类方法并结合系统动量、动量矩守恒关系，分析、建立了柔性铰空间站机械臂系统载体位置、姿态均不受控的系统动力学模型；而后，针对空间站机械臂实际应用中各关节铰具有较强柔性的实际情况，引入了关节柔性补偿控制器并结合奇异摄动理论的双时间刻度分解，导出了适用于控制系统设计的奇异摄动数学模型。进而，利用该模型，将柔性铰空间站机械臂系统分解成两个独立的快慢变子系统，针对慢变子系统设计鲁棒自适应滑模控制，针对快变子系统设计了力矩微分反馈控制器。以达到既消除柔性铰柔性给空间站机械臂的定位精度、稳定性带来的负面影响又能够有效地克服传统滑模控制的抖振问题的控制目标。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109421042B
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN201710726721.4
申请日：2017-08-23
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了柔性铰空间站机械臂鲁棒自适应滑模控制方法。本发明首先由拉格朗日第二类方法并结合系统动量、动量矩守恒关系，分析、建立了柔性铰空间站机械臂系统载体位置、姿态均不受控的系统动力学模型；而后，针对空间站机械臂实际应用中各关节铰具有较强柔性的实际情况，引入了关节柔性补偿控制器并结合奇异摄动理论的双时间刻度分解，导出了适用于控制系统设计的奇异摄动数学模型。进而，利用该模型，将柔性铰空间站机械臂系统分解成两个独立的快慢变子系统，针对慢变子系统设计鲁棒自适应滑模控制，针对快变子系统设计了力矩微分反馈控制器。以达到既消除柔性铰柔性给空间站机械臂的定位精度、稳定性带来的负面影响又能够有效地克服传统滑模控制的抖振问题的控制目标。
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公开(公告)号：CN109426147B
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN201710727607.3
申请日：2017-08-23
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种捕获卫星后组合航天器的自适应增益调整控制方法，首先，在耦合空间机械臂系统捕获目标卫星操作过程动量、冲量的传递的基础上，建立了适用于漂浮基空间机械臂系统捕获目标卫星控制系统设计的组合航天器数学模型，并在此基础上计算出完成捕获操作后组合航天器关节的运动速度。然后针对目标卫星及空间机械臂系统惯性参数均是未知的复杂情况，应用上述模型、模糊控制理论、滑模控制理论及Lyapunov稳定性理论，发明了一种组合航天器在捕获过程碰撞冲击影响下稳定运动的模糊自适应增益调整滑模控制方法，以达到对捕获卫星的有效控制。
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公开(公告)号：CN109426147A
公开(公告)日：2019-03-05
申请号：CN201710727607.3
申请日：2017-08-23
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种捕获卫星后组合航天器的自适应增益调整控制方法，首先，在耦合空间机械臂系统捕获目标卫星操作过程动量、冲量的传递的基础上，建立了适用于漂浮基空间机械臂系统捕获目标卫星控制系统设计的组合航天器数学模型，并在此基础上计算出完成捕获操作后组合航天器关节的运动速度。然后针对目标卫星及空间机械臂系统惯性参数均是未知的复杂情况，应用上述模型、模糊控制理论、滑模控制理论及Lyapunov稳定性理论，发明了一种组合航天器在捕获过程碰撞冲击影响下稳定运动的模糊自适应增益调整滑模控制方法，以达到对捕获卫星的有效控制。
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公开(公告)号：CN109426146A
公开(公告)日：2019-03-05
申请号：CN201710727421.8
申请日：2017-08-23
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种高超声速飞行器的高阶非奇异Terminal滑模控制方法，本发明基于反馈线性化方法对高超声速飞行器非线性模型进行处理，对系统存在的建模误差和外界扰动，采用RBF神经网络控制策略进行补偿。而后基于线性化后的纵向模型，基于递归结构滑模面的新型神经网络滑模控制器在标称巡航飞行条件下，通过控制高超速飞行器的发动机节流阀调定的指令信号和升降舵偏转信号来控制飞行器的速度和高度。控制器对气动力非线性、气动干扰、系统参数不确定均具有良好的鲁棒性。仿真结果表明，本发明能够实现对指令信号的良好跟踪，具有较快的响应速度。
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公开(公告)号：CN109283841A
公开(公告)日：2019-01-29
申请号：CN201710594067.6
申请日：2017-07-20
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 本发明提供了一种关节柔性和臂杆柔性的空间机械臂 控制方法。本发明的方法依次包括如下步骤：步骤A：柔性关节-柔性臂空间机器人动力学建模；步骤B：柔性关节-柔性臂空间机器人奇异摄动数学模型；步骤C：柔性臂子系统基于虚拟期望轨迹的鲁棒状态反馈控制；步骤D：虚拟控制力 的设计及虚拟期望轨迹的生成；步骤E：闭环系统全局稳定性验证；步骤F：设计结束。本发明的方法适用于具有较小关节刚度的空间机器人系统的控制，结构简单，调节方便，便于实施。
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