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公开(公告)号：CN119647253A
公开(公告)日：2025-03-18
申请号：CN202411696436.9
申请日：2024-11-25
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院 , 北京航空航天大学
Abstract: 本发明涉及一种考虑太阳光干扰的偏振传感器建模方法，步骤如下：将入射到偏振传感器的光分为线偏振光、垂直入射无偏光和太阳光三部分，在马吕斯定律的基础上，考虑太阳光干扰对偏振传感器的影响，表征出太阳光干扰透射光强；基于长短期记忆网络，以偏振光强信息、太阳矢量、偏振传感器标定参数、偏振传感器视场角、内壁反射系数与漫反射系数作为输入，太阳光干扰透射光强和太阳光占比作为输出，将太阳光干扰补偿后的偏振角作为训练目标，学习出太阳光干扰透射光强方程；综合考虑线偏振光、垂直入射无偏光以及太阳光对偏振传感器的影响，结合偏振传感器的光强增益系数，建立考虑太阳光干扰的偏振传感器模型，实现偏振角、偏振度等偏振信息解算。
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公开(公告)号：CN119012251B
公开(公告)日：2025-03-07
申请号：CN202411472826.8
申请日：2024-10-22
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC: H04W24/06 , H04W4/02 , H04W64/00 , H04B1/7163
Abstract: 本发明属于无人机定位领域，具体涉及一种无人机超宽带定位的抗干扰估计及其可信度评价方法。首先，针对无人机超宽带及动力学信息融合定位问题，建立包含无人机动力学模型、超宽带测量方程和动力学干扰模型的非线性状态增广定位系统模型；其次，设计含有干扰补偿采样环节的复合粒子滤波算法，实现动力学干扰和超宽带测量噪声的同时补偿与抑制；最后，根据系统的Fisher信息矩阵和实际运行时的有效粒子数来实时计算系统的可信度指标，完成定位系统及估计算法的可信度评价。本方法将内嵌动力学表征、精细抗干扰估计算法设计和可信度评价相结合，能够有效处理无人机动力学干扰和超宽带测量噪声共存情形下的抗干扰定位估计问题。
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公开(公告)号：CN114321319B
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202111620691.1
申请日：2021-12-27
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC: F16H49/00
Abstract: 本发明涉及一种基于相位优化的谐波减速器输出力矩强抗扰控制方法，首先，建立含摩擦、传动误差和刚度非线性等多源干扰在内的谐波减速器传动模型，利用模型信息设计干扰观测器来估计由摩擦和挠性构件引起的未知迟滞力矩；其次，将系统未建模动态、外部扰动以及干扰观测器未补偿部分，视为集总扰动，设计扩张状态观测器来估计并通过反馈控制律补偿；最后针对估计误差带来的相位滞后，设计扩张状态观测器相位优化律予以消除，从而增强扩张状态观测器对总扰动的估计能力。以上基于相位优化的强抗扰控制方法将干扰观测器和相位优化扩张状态观测器有效结合，能够更好地估计多源扰动，增强谐波减速器输出力矩的跟踪控制精度。
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公开(公告)号：CN118047071A
公开(公告)日：2024-05-17
申请号：CN202410432818.4
申请日：2024-04-11
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
Abstract: 本发明涉及一种基于在线辨识的多模式氢能无人机能量管理方法，属于电数据处理领域，针对氢能无人机应用多场景高动态、现有策略噪声适应性、安全能效性不足的问题。首先建立包含未知参数和量测噪声的燃料电池电堆模型；然后基于变分贝叶斯设计噪声自适应在线参数辨识方法，利用机载传感器数据同时辨识模型和量测噪声参数，进而提取电堆实时输出特性；其次基于负载功率瞬时波动将飞行模式识别为续航与非巡航；最后，基于参数辨识与特征提取结果对两种飞行模式分别设计在线能量管理策略。本发明实现了氢能无人机在线多模式能量管理，具有实时跟踪电堆输出特性、适应多工况与未知或时变量测噪声等特点，适用于需要在线能量管理的氢能无人机系统。
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公开(公告)号：CN117226825B
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202311058051.5
申请日：2023-08-21
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及一种基于环境刚度在线辨识的机器人交互力估计方法，属于工业机器人自动控制领域，首先，基于环境刚度特性与机器人运动学，对末端交互力与机器人动量系统的耦合关系进行表征，建立环境交互力的生成模型；其次，结合机器人欧拉‑拉格朗日动力学模型，建立包含未知环境刚度参数的交互力估计系统深耦合模型；最后，设计环境刚度在线辨识与交互力估计的迭代优化方法，实现机器人交互力的自适应分离估计。本发明实现对机器人环境交互力可结构化建模的无力传感器力估计，具有高精度、可同时辨识环境特征、具有一定抗干扰能力的特点，适用于需要进行环境交互力高精度估计的多场景多类型力交互式机器人系统。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115291518A
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202210974395.X
申请日：2022-08-15
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种基于自适应增益的非线性干扰观测器设计方法。针对含有时变干扰和量测噪声的非线性系统：首先，对系统非线性动力学行为进行数学表征，并构造虚拟系统，用真实系统与虚拟系统输出间差值来修正干扰观测器估计效果；其次，对干扰观测器常值增益，设计随虚拟系统逼近误差绝对值增大正向变化，随系统输出方差增大反向变化的自适应调节机制；最后，将常值增益与自适应增益相结合，得到包含自适应增益的非线性干扰观测器。本发明具有量测信息需求少，观测增益自调节等优点，可实现估计精度和量测噪声抑制能力之间的折中，能提高非线性干扰观测器对变化信息的适应能力。
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公开(公告)号：CN120065970A
公开(公告)日：2025-05-30
申请号：CN202510019270.5
申请日：2025-01-07
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院 , 北京航空航天大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明提供一种参数随机系统高可靠故障观测器设计方法。首先根据系统的动态特性构建含有不确定随机参数系统的状态空间模型，构建含有随机参数的状态观测器与故障观测器，形成含有随机参数的线性矩阵不等式SLMI。然后结合系统极限状态函数和随机参数的泰勒展开数学近似，将可靠性指标引入SLMI中并转化为可求解的概率线性矩阵不等式PLMI，确保在随机参数影响下的故障估计具有较高的可靠性。最后，根据PLMI求解出增益并代入状态观测器与故障观测器。本发明能够显著改善随机参数不确定性系统的故障检测精度和可靠性，可用于指导航空航天、电力和智能制造等参数随机复杂系统的故障观测器设计，创造出良好的社会和经济效益。
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公开(公告)号：CN115488896B
公开(公告)日：2024-11-26
申请号：CN202211289315.3
申请日：2022-10-20
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及一种基于残余动态学习的机械臂未知外力识别与估计方法，针对在机械臂模型和接触外力模型均不精确情况下的机械臂无传感触觉力估计问题，首先，建立基于高斯过程残余动态补偿的机械臂复合动力学模型；其次，建立基于虚拟测量的交互力外生系统；最后，设计基于高斯过程自适应卡尔曼滤波的交互力估计器，增益设计基于变分贝叶斯优化过程噪声协方差阵，基于高斯过程预测方差优化虚拟测量噪声。本发明实现存在耦合未知残余动态的机械臂外力估计，具有高精度、易于工程实现、具有可解释性及抗干扰能力的特点，适用于需要进行高精度外力估计的多场景多类型力交互式机械臂系统中。
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公开(公告)号：CN118709421A
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202410857089.7
申请日：2024-06-28
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
Abstract: 本发明涉及一种基于运动频率辨识的手术机器人交互力分离估计方法，属于医疗机器人领域，对频率未知的心脏运动进行建模，并建立心脏运动耦合干扰力模型；其次，建立机器人状态与心脏变形程度之间的耦合关系，基于正向运动学，建立机器人状态耦合交互力模型；建立机器人关节动量动力学模型，并结合所建立的两个耦合力模型，建立包含频率参数的机器人‑动心深耦合模型；最后，基于在线EM迭代平滑估计，设计心脏运动频率在线辨识的力分离器。本发明针对动心手术过程，可在无力传感器下实现机器人交互力的分离估计，具有高精度、可同时辨识环境运动特征的特点，为动心手术交互力控制提供基础，可推广到其他与环境产生力交互的机器人系统。
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公开(公告)号：CN117984318A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410075247.3
申请日：2024-01-18
Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及一种基于迭代优化的机械臂接触力与环境刚度联合估计方法，针对无力传感器机械臂的环境刚度感知与接触力估计问题，首先，基于无力传感器机械臂与环境的耦合动力学模型，结合系统状态当前量测值和上一步得到的环境刚度估计值，利用RTS平滑求解数据序列的后验值；其次，基于RTS平滑求解结果，利用极大似然估计思想，建立了以环境刚度为参数的优化函数；然后，通过求解优化函数的极大值点更新环境刚度估计值，进而得出机械臂末端接触力估计值。本方法能够实现在线无传感器力估计，提升机械臂和未知环境之间交互的有效性，适用于无力传感器情形下的机械臂控制系统。
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