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公开(公告)号：CN110641737B
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN201910956139.6
申请日：2019-10-09
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的X构型储能式变速控制力矩陀螺机构及其控制方法，属于航空航天技术领域。X构型储能式变速控制力矩陀螺机构主要由真空室、封闭式外框架、立柱、和四个呈X构型分布的储能式变速控制力矩陀螺构成。四个力矩陀螺分成两两成对安装。储能式变速控制力矩陀螺之间的夹角范围为0～180°。本发明还公开一种用于柔性航天器振动能量一体化控制方法，用于控制所述力矩陀螺机构。本发明无需专门轮速平衡控制算法，仅需简单控制指令即能够实现柔性航天器振动能量一体化控制，并实现飞轮轮速平衡，进而不会因长期转速不均匀带来硬件寿命差异，提高硬件整体寿命；所述的X构型储能式变速控制力矩陀螺机构能够维持机构输出力矩在恒定方向，提高系统控制性能。
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公开(公告)号：CN110682290B
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN201910972815.9
申请日：2019-10-14
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种闭环机械臂系统的碰撞检测方法，特别涉及一种基于动量观测器的闭环机械臂系统碰撞检测方法，属于机器人技术领域。本发明通过在闭环机械臂系统关节处布置运动传感器测量关节运动信息、布置六维力/力矩传感器测量每个闭环中任意至少一个关节处约束力和约束力矩，并基于动量观测器实现对闭环机械臂系统的碰撞识别和碰撞信息的实时检测。本发明的方法所需传感器均配置于关节处，装配简单、可靠性和灵活性高；本发明的方法无需关节角加速度信息或对高维时变质量特性矩阵求逆，碰撞信息观测结果精度高、时间延迟低；本发明的方法可通过改变观测器增益和碰撞判断阈值，调节观测器性能和检测灵敏度。
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公开(公告)号：CN110658862A
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201910951688.4
申请日：2019-10-09
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的基于分布式角动量的柔性结构振动能量一体化控制方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：通过在柔性航天器上分布式安装角动量交换装置和敏感器，建立柔性航天器系统的振动方程、功率方程及量测矩阵；根据角动量交换装置选择角动量交换装置工作模式，角动量交换装置工作模式包括“变速控制力矩陀螺”模式、“动量轮”模式和“控制力矩陀螺&动量轮”组合模式；基于选择的角动量交换装置工作模式，选择同时满足其他子系统功率需求、实现柔性结构振动抑制的角动量交换装置操纵律，实现基于分布式角动量的柔性结构振动能量一体化控制。本发明能够减少储能系统的重量，从而减小分布式角动量交换装置对整个系统的质量和惯量的影响。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110641737A
公开(公告)日：2020-01-03
申请号：CN201910956139.6
申请日：2019-10-09
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的X构型储能式变速控制力矩陀螺机构及其控制方法，属于航空航天技术领域。X构型储能式变速控制力矩陀螺机构主要由真空室、封闭式外框架、立柱、和四个呈X构型分布的储能式变速控制力矩陀螺构成。四个力矩陀螺分成两两成对安装。储能式变速控制力矩陀螺之间的夹角范围为0～180°。本发明还公开一种用于柔性航天器振动能量一体化控制方法，用于控制所述力矩陀螺机构。本发明无需专门轮速平衡控制算法，仅需简单控制指令即能够实现柔性航天器振动能量一体化控制，并实现飞轮轮速平衡，进而不会因长期转速不均匀带来硬件寿命差异，提高硬件整体寿命；所述的X构型储能式变速控制力矩陀螺机构能够维持机构输出力矩在恒定方向，提高系统控制性能。
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公开(公告)号：CN110480641A
公开(公告)日：2019-11-22
申请号：CN201910949024.4
申请日：2019-10-08
Applicant: 北京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开的一种机械臂的递推分布式快速收敛鲁棒控制方法，属于机械臂控制领域。本发明实现方法为：首先对机械臂中相邻两臂杆分别建立其运动学、动力学递推关系，得到各臂杆的广义速率导数、以及相邻两个臂杆之间相互作用力的表达式；然后利用广义速率与相互作用力的表达式，推导状态误差方程，并结合有限时间控制和自适应鲁棒控制方法，设计机械臂的递推分布式快速收敛鲁棒控制器；接着分析所设计控制器的稳定性；最后利用机械臂的递推分布式快速收敛鲁棒控制器对机械臂进行实时轨迹跟踪控制，既能保证控制精度，提高鲁棒性，同时也能够降低计算成本，适用于机械臂实时轨迹跟踪控制工程实际。
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公开(公告)号：CN110480641B
公开(公告)日：2021-03-19
申请号：CN201910949024.4
申请日：2019-10-08
Applicant: 北京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开的一种机械臂的递推分布式快速收敛鲁棒控制方法，属于机械臂控制领域。本发明实现方法为：首先对机械臂中相邻两臂杆分别建立其运动学、动力学递推关系，得到各臂杆的广义速率导数、以及相邻两个臂杆之间相互作用力的表达式；然后利用广义速率与相互作用力的表达式，推导状态误差方程，并结合有限时间控制和自适应鲁棒控制方法，设计机械臂的递推分布式快速收敛鲁棒控制器；接着分析所设计控制器的稳定性；最后利用机械臂的递推分布式快速收敛鲁棒控制器对机械臂进行实时轨迹跟踪控制，既能保证控制精度，提高鲁棒性，同时也能够降低计算成本，适用于机械臂实时轨迹跟踪控制工程实际。
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公开(公告)号：CN110658862B
公开(公告)日：2020-09-11
申请号：CN201910951688.4
申请日：2019-10-09
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的基于分布式角动量的柔性结构振动能量一体化控制方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：通过在柔性航天器上分布式安装角动量交换装置和敏感器，建立柔性航天器系统的振动方程、功率方程及量测矩阵；根据角动量交换装置选择角动量交换装置工作模式，角动量交换装置工作模式包括“变速控制力矩陀螺”模式、“动量轮”模式和“控制力矩陀螺&动量轮”组合模式；基于选择的角动量交换装置工作模式，选择同时满足其他子系统功率需求、实现柔性结构振动抑制的角动量交换装置操纵律，实现基于分布式角动量的柔性结构振动能量一体化控制。本发明能够减少储能系统的重量，从而减小分布式角动量交换装置对整个系统的质量和惯量的影响。
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公开(公告)号：CN110682290A
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201910972815.9
申请日：2019-10-14
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种闭环机械臂系统的碰撞检测方法，特别涉及一种基于动量观测器的闭环机械臂系统碰撞检测方法，属于机器人技术领域。本发明通过在闭环机械臂系统关节处布置运动传感器测量关节运动信息、布置六维力/力矩传感器测量每个闭环中任意至少一个关节处约束力和约束力矩，并基于动量观测器实现对闭环机械臂系统的碰撞识别和碰撞信息的实时检测。本发明的方法所需传感器均配置于关节处，装配简单、可靠性和灵活性高；本发明的方法无需关节角加速度信息或对高维时变质量特性矩阵求逆，碰撞信息观测结果精度高、时间延迟低；本发明的方法可通过改变观测器增益和碰撞判断阈值，调节观测器性能和检测灵敏度。
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