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公开(公告)号：CN118832613A
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202410793110.1
申请日：2024-06-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于实景重建的飞行机械臂实时遥操作系统及控制方法，本发明属于机器人遥操作技术领域，具体涉及飞行机械臂实时遥操作系统及控制方法。本发明的目的是为了解决飞行机械臂在执行高空作业时，操作准确性低和安全性差的问题。基于实景重建的飞行机械臂实时遥操作系统包括地面端与天空端；所述地面端包括VR设备与地面站主机；所述天空端包括机载电脑、运动控制器与飞行机械臂；所述VR设备包括头戴显示器、运动跟踪器、手柄控制器以及定位器；所述地面站主机包括主机1和主机2；所述机载电脑依赖Linux系统并基于ROS开发；运动控制器包括飞行控制器与机械臂控制器；飞行机械臂由飞行器、机械臂与双目相机组成。
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公开(公告)号：CN114114917B
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202111405312.7
申请日：2021-11-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于极点配置的反步控制方法，属于非线性系统控制领域。为了解决目前反步控制方法不能对闭环系统的瞬态响应进行分析和设计的问题。本发明所述首先针对被控对象建立n维非线性系统状态空间模型；根据系统的状态变量x1和目标信号构建误差变量z1，针对i＝2,3,…,n，根据系统的状态变量xi和待设计的虚拟控制函αi‑1构建误差变量zi；然后利用反步法设计虚拟控制函数，将虚拟控制函数代入误差系统模型，得到新的误差系统模型；利用新的误差系统模型设计控制器u，并利用极点配置设计控制器参数，得到不同的系统瞬态响应过程。本发明用于非线性系统的目标跟踪控制。
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公开(公告)号：CN114035436B
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202111405311.2
申请日：2021-11-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于饱和自适应律的反步控制方法、存储介质及设备，属于非线性系统控制技术领域。为解决目前自适应反步控制方法不能处理系统中的未知非线性函数的问题以及现有的饱和控制存在不平滑的问题。本发明针对于被控对象，建立二维非线性系统状态空间模型，二维非线性系统中存在两个状态变量；然后根据系统的状态变量x1和目标信号构建误差变量z1，根据状态变量x2和待设计的虚拟控制函α1构建误差变量z2，设计李雅普诺夫函数并对时间求一阶导数，然后基于李雅普诺夫函数的一阶导数，设计虚拟控制函数α1以及控制输入u，并最终设计得到饱和自适应律。主要用于非线性系统的控制。
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公开(公告)号：CN113093553B
公开(公告)日：2023-01-17
申请号：CN202110396089.8
申请日：2021-04-13
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于指令滤波扰动估计的自适应反步控制方法，属于非线性系统自适应控制方法领域。解决了目前自适应反步控制技术对扰动上界进行估计，导致所设计的控制器过于保守且能量消耗较大问题。本发明根据实际应用的非线性系统的状态变量和系统期望输出信号，建立含有扰动项的非线性二阶系统状态空间模型；根据含有扰动项的非线性二阶系统状态空间模型，建立扩维的非线性三阶系统状态空间模型，设定误差变量，利用误差变量设计李雅普诺夫函数；对李雅普诺夫函数对时间求一阶导数；利用反步法和指令滤波器设计虚拟控制函数以及系统控制输入；实现对期望输出信号的跟踪。本发明适用于非线性系统控制使用。
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公开(公告)号：CN115562330A
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202211381428.6
申请日：2022-11-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种抑制类场风扰的无人机控制方法，属于无人机抗扰技术领域。本发明包括：S1、通过自主无人机上携带的摄像头获取风源图像，利用跟踪网络对图像中的目标干扰源进行跟踪，获得目标干扰源的位置，利用补偿网络根据目标干扰源的位置获得出动作补偿量；跟踪网络包括特征提取器和卷积层；风源图像跟踪网络得到扰动源特征图；补偿网络采用深度强化学习算法实现；S2、将控制补偿量与无人机控制器输出的控制量相加后，作为被控自主无人机的输入；S3、更新类场风扰补偿网络的网络参数；S4、重复S1至S3，直到无人机飞离风场区域，解决了自主无人机在城市拥挤环境下飞行在受到人造类场风扰时易出现坠机危险的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115520376A
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202211184334.X
申请日：2022-09-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于矢量旋翼的空地两用移动操作平台及其位姿控制系统及控制方法，本发明涉及空地两用移动操作平台及其位姿控制系统及控制方法。本发明的目的是为了解决普通旋翼飞行器的旋翼旋转轴固定，不能很好的抵抗所搭载的机械臂操作时引入的扰动问题；同时，实现一种不需要动力轮的地面移动遥操作平台。过程为：一、得到期望控制力和控制力矩；二、飞行模式时执行三；地面模式时执行五；三、计算飞行模式时fa和ma；四、计算飞行模式时机器人的控制分配；判断控制分配是否符合驱动机构约束；若符合响应控制分配；否则机器人暂停作业返回降落；五、计算地面模式时fa和ma；同时完成机器人控制分配。本发明用于空地两用移动操作平台及其位姿控制领域。
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公开(公告)号：CN112904726B
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN202110074839.X
申请日：2021-01-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于误差重构权重更新的神经网络反步控制方法，属于非线性系统反步控制领域。本发明解决了目前神经网络反步控制不能准确估计系统未建模动态，导致系统跟踪误差较大的问题。本发明所述方法包括：建立考虑未建模动态的非线性二阶系统状态空间模型，给定系统目标信号；定义系统误差变量；利用误差变量设计李雅普诺夫函数；对李雅普诺夫函数对时间求一阶导数；根据李雅普诺夫函数对时间的一阶导数设计虚拟控制函数以及神经网络反步控制策略；根据神经网络反步控制策略，利用误差重构设计神经网络权重更新策略。本发明用于非线性系统的神经网络反步控制。
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公开(公告)号：CN114815618A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210467223.3
申请日：2022-04-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于动态增益的自适应神经网络跟踪控制方法，本发明涉及基于动态增益的自适应神经网络跟踪控制方法。本发明是为了解决目前自适应神经网络控制的反馈增益参数以未知函数的上界设计，使得系统的控制器设计不灵活，导致设计的控制器能量消耗过大的问题。过程为：一、建立具有未知非线性控制方向函数的不确定非线性严格反馈系统的二维状态空间模型，使系统输出跟踪目标信号；二、建立具有扩展状态变量的三维非线性系统状态空间模型；三、设计李雅普诺夫函数；四、利用李雅普诺夫函数对时间求一阶导数；五、改写李雅普诺夫函数的一阶导数；六、设计神经网络权值更新律、虚拟控制函数及控制输入。本发明用于非线性控制技术领域。
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公开(公告)号：CN111709397B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202010659641.3
申请日：2020-07-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于多头自注意力机制的无人机变尺寸目标检测方法，属于目标检测技术领域，本发明为解决现有无人机目标检测算法对于小目标检测性能差的问题。本发明包括：建立数据集；建立网络结构：采用多头自注意力机制建立多头自注意力目标检测头网络，所述多头自注意力目标检测头网络的后端采用Faster Rcnn基本框架，在多头自注意力目标检测头网络的回归层再次引入自注意力机制；分步骤进行网络训练；对目标物体进行检测：对图像进行预处理后输入多头自注意力目标检测头网络，多头自注意力目标检测头网络输出检测结果。本发明用于对大小变化目标无人机的目标检测。
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公开(公告)号：CN113110453B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202110405392.X
申请日：2021-04-15
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种基于图形变换的人工势场避障方法，涉及路径规划技术领域，针对现有技术中人工势场法构造的合力场中存在局部极小值点，引发局部最优解使目标点不可达的问题，本发明解决了人工势场法容易产生局部极小值点从而产生局部最优解进而导致目标点不可达的问题。将形态学中的凸包概念应用到人工势场避障方法的障碍物处理中。这一应用以本发明提出的一种专门设计的坐标映射方法为前提，结合两项创新，从理论层面避免了局部极小值点的产生，使目标点可达，具有独创性。该方法相较于其它解决方法原理更加清晰，实现方式更加简单。
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