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公开(公告)号：CN118884845A
公开(公告)日：2024-11-01
申请号：CN202411395285.3
申请日：2024-10-08
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于强化学习的航天器集群分布式容错控制方法，涉及航天器控制技术领域。通过固定时间分布式估计器，保证集群内跟随者能在固定时间内获得领航者的位置与速度信息。并通过固定时间分布式估计器和反步控制方法设计近似最优虚拟控制量与近似可用控制量。在此基础上，引入径向基函数与参与者—评价者网络来处理近似最优虚拟控制量与近似可用控制量中的未知非线性项与哈密顿—雅可比—贝尔曼方程。最后通过执行机构故障处理环节优化近似可用控制量，保证航天器集群能在执行机构故障的影响下完成预定编队任务。
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公开(公告)号：CN115562261B
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202211180096.5
申请日：2022-09-26
Applicant: 北京理工大学
Inventor： 夏元清 , 周彤 , 高润泽 , 詹玉峰 , 翟弟华 , 戴荔 , 吴楚格 , 孙中奇 , 张金会 , 闫莉萍 , 刘坤 , 郭泽华 , 崔冰 , 邹伟东 , 杨辰 , 张元 , 高寒
IPC: G05D1/43 , G05D1/65 , G05D1/644 , G05D1/648 , G05D105/22
Abstract: 本发明公开了一种基于工作流的车辆运动学轨迹跟踪模型预测控制方法，针对无人驾驶车辆运动学特征建立了无人驾驶车辆轨迹跟踪优化问题模型，采用交替方向乘子法求解该优化问题，并利用云计算的分布式处理结构完成求解过程，因此加快了模型预测控制算法的计算速度，保证了控制算法的实时性，实现了对模型更细粒度的离散，有效降低了离散周期，进一步提高了控制品质。
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公开(公告)号：CN117872895A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202410055377.0
申请日：2024-01-15
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明公开的一种基于固定时间观测器的航天器安全机动控制方法，属于航天器控制技术领域。本发明实现方法为：建立刚性航天器姿态系统的运动模型及姿态禁区模型。利用观测器进行执行机构故障信息重构，基于重构的执行机构故障信息设计鲁棒CLF约束与鲁棒CBF约束，在此基础上建立二次规划问题平衡控制成本和性能，设计鲁棒CLF‑CBF QP控制器。构建固定时间的状态扩张观测器，实现对外界不确定干扰的观测。根据固定时间的状态扩张观测器，设计基于固定时间观测器的CLF‑CBF QP鲁棒安全姿态控制器。通过CLF‑CBF QP鲁棒安全姿态控制器确保航天器即使在执行机构发生故障的情况下仍然能够及时规避禁止指向区域，并在固定时间内实现姿态稳定。
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公开(公告)号：CN117369499A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311410845.3
申请日：2023-10-28
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种应用于高密度环境下的航天器集群轨迹规划方法，该方法通过序列凸优化算法对航天器进行轨迹规划，并基于可达集与航天器自身的几何形状作避碰约束，能有效解决多航天器集群轨迹规划中间时刻的避碰问题，并减小碰撞约束的保守性，同时此种方法减小了轨迹规划的燃料消耗。本发明能够解决传统方法使用最小安全允许距离降低中间时刻的避碰概率存在的不足。利用可达集精确计算航天器在未来时刻的位置，因此航天器集群在轨迹规划时，与邻居航天器的规划距离可以更近，且不发生碰撞，从而提高了轨迹规划的成功率，减小燃料消耗，且计算时间没有显著增长。
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公开(公告)号：CN117250949A
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN202310930042.4
申请日：2023-07-27
Applicant: 北京理工大学
Inventor： 夏元清 , 高润泽 , 周彤 , 詹玉峰 , 戴荔 , 孙中奇 , 翟弟华 , 张元 , 刘坤 , 吴楚格 , 李怡然 , 邹伟东 , 崔冰 , 杨辰 , 高寒 , 郭泽华 , 闫莉萍 , 潘振华
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于云工作流的实时车辆模型预测控制方法，针对无人驾驶车辆动力学特征建立了无人驾驶车辆轨迹跟踪优化问题模型，采用交替方向乘子法求解该优化问题，并利用云计算的分布式处理结构完成求解过程，因此加快了模型预测控制算法的计算速度，保证了控制算法的实时性，实现了对模型更细粒度的离散，有效降低了离散周期，进一步提高了控制品质，与仅针对无人驾驶车辆运动学特征的方法相比进一步提升了模型和控制的保真度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114879658B
公开(公告)日：2023-03-03
申请号：CN202210336388.7
申请日：2022-03-28
Applicant: 北京理工大学
Inventor： 夏元清 , 孔祥煜 , 戴荔 , 翟弟华 , 孙中奇 , 詹玉峰 , 崔冰 , 张金会 , 邹伟东 , 刘坤 , 吴楚格 , 郭泽华 , 李怡然 , 张元 , 闫莉萍 , 高寒 , 杨辰
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种气垫船轨迹跟踪控制方法，通过采用微分平坦方法将将欠驱动的气垫船模型转化为全驱动的系统，并基于全驱动模型使用自抗扰控制方法设计控制器，将建模误差和外部扰动作为扩张状态实时估计并进行补偿，方便了控制器的设计提高了气垫船系统控制的抗扰性。
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公开(公告)号：CN115562261A
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202211180096.5
申请日：2022-09-26
Applicant: 北京理工大学
Inventor： 夏元清 , 周彤 , 高润泽 , 詹玉峰 , 翟弟华 , 戴荔 , 吴楚格 , 孙中奇 , 张金会 , 闫莉萍 , 刘坤 , 郭泽华 , 崔冰 , 邹伟东 , 杨辰 , 张元 , 高寒
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于工作流的车辆运动学轨迹跟踪模型预测控制方法，针对无人驾驶车辆运动学特征建立了无人驾驶车辆轨迹跟踪优化问题模型，采用交替方向乘子法求解该优化问题，并利用云计算的分布式处理结构完成求解过程，因此加快了模型预测控制算法的计算速度，保证了控制算法的实时性，实现了对模型更细粒度的离散，有效降低了离散周期，进一步提高了控制品质。
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公开(公告)号：CN115202213A
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202210924853.9
申请日：2022-08-02
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于自抗扰控制的四旋翼飞行器控制方法，针对四旋翼飞行器的姿态跟踪控制问题，基于现有的自抗扰控制理论，在扩张状态观测器的控制输入中考虑电机动态模型的影响，设计了一种针对四旋翼飞行器的改进扩张状态观测器设计与参数整定方法，进一步提升了扰动估计的精度与速度，有效提高了四旋翼飞行器姿态控制的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN114815601A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210317746.X
申请日：2022-03-29
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种减少主动悬挂系统时延误差的修正自抗扰控制方法，能够削弱输入延迟，实现了无时滞的主动悬挂减振作用。本发明在传统自抗扰控制的基础上，先对有延迟的控制输入做时间为τ的预估，基于泰勒级数近似及Smith预估器的思想，利用跟踪微分器得到新的相位超前后的实际控制量输入主动悬挂系统；然后在新控制量与ESO之间加入τ0的延迟模块，使得整个闭环都是对当前时刻的控制效果，通过调整两个延迟模块大小，弥补延迟时间预估误差的影响，在不断循环作用下，提高系统减振效果和鲁棒性，致力于削弱时滞影响，提高整体性能。
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公开(公告)号：CN114721412A
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202210263895.2
申请日：2022-03-16
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于模型预测控制的无人机轨迹跟踪避障方法，采用了MINVO基获取障碍物预测轨迹的外多面体，采用分隔平面作为在线优化变量，将无人机的预测轨迹与障碍物集分离，完成无人机位置控制。通过对避障约束的转化求解，可以直观的体现避障约束的效果，提高无人机在轨迹跟踪过程中的避障成功率。内环即姿态控制采用了一阶控制器，保证了无人机避障轨迹跟踪控制的完整性。同时考虑系统的状态约束、控制约束以及参考轨迹，通过模型预测控制对外环进行控制，并设计合理的终端成本、终端控制器和终端约束条件，构建优化模型，证明算法的可行性。
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