公开(公告)号：CN118732486A

公开(公告)日：2024-10-01

申请号：CN202411039703.5

申请日：2024-07-31

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 曹开锐 ,  郝广路

IPC: G05B11/42

Abstract: 快速倾斜镜的PI‑PD控制方法及装置，解决了在较大频率范围内实现对快速倾斜镜的高精度控制的问题，属于快速倾斜镜的控制领域。本发明包括对快速倾斜镜进行闭环PI控制，输入为快速倾斜镜的跟踪角度误差，输出为对快速倾斜镜的角度控制信号，在低频范围下设置快速倾斜镜的目标角度，根据跟踪角度误差优化PI控制中的系数；在优化系数后的PI控制的前馈路径中增加PD控制构成PI‑PD控制网络，PD控制的输入为目标角度，输出为角度控制信号，与PI控制的输出叠加后作用到快速倾斜镜，在高频范围下设置快速倾斜镜的目标角度，根据跟踪角度误差优化PD控制中的系数；利用优化系数后的PI‑PD控制网络对快速倾斜镜进行控制。

公开(公告)号：CN116861246A

公开(公告)日：2023-10-10

申请号：CN202310866869.3

申请日：2023-07-14

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 曹开锐 ,  郝广路 ,  李锐

IPC: G06F18/214 ,  G06F18/22 ,  G06N3/0442

Abstract: 基于LSTM神经网络的迟滞特性建模方法，解决了如何在建模时同时考虑压电陶瓷迟滞的对称性、非对称性和率相关性的问题，属于迟滞非线性建模领域。本发明包括：S1、基于LSTM神经网络，构建预测模型，预测模型的输入为等间隔采样得到的n个时刻的输入电压和输入速率，输出为第n个时刻的输入电压与输出位移的差值，n为正整数；S2、构建训练集中的N个训练样本，对预测模型进行训练，得到优化后的预测模型；S3、将t‑n、t‑n+1…t‑2、t‑1、t时刻的输入电压和输入速率合并后得到X(t)，输入到预测模型中，预测模型输出预测值ya，输入电压ut减去预测值ya得到的值为压电陶瓷输出位移的预测值yd，ut为待预测的t时刻的输入电压。

公开(公告)号：CN115438306A

公开(公告)日：2022-12-06

申请号：CN202211024093.2

申请日：2022-08-24

Applicant: 哈尔滨工业大学 ,  哈工大卫星激光通信股份有限公司

Inventor： 曹开锐 ,  杜海瑞 ,  王淇 ,  郝广路 ,  谭立英 ,  马晶

IPC: G06F17/18

Abstract: 一种螺旋扫描的平均捕获概率获取方法，解决了现有获取捕获概率方法不能准确地衡量卫星的空间捕获能力的问题，属于通信领域。本发明包括：在螺旋扫描不确定区域中均匀生成N个目标点(xi，yi)，根据螺旋扫描参数及驻留点坐标计算螺旋扫描对每一个目标点(xi，yi)的捕获概率p(xi，yi，σv)，对捕获概率p(xi，yi，σv)进行拟合，获得包络函数，对包络函数绕着y轴旋转得到概率分布函数P(x，y，σv)；σv表示发射端卫星的振动噪声；获取接收端卫星出现在(x，y)的概率密度函数P(x，y，σp)，σp表示接收端卫星位置变化的标准差；平均捕获概率

公开(公告)号：CN118981159A

公开(公告)日：2024-11-19

申请号：CN202411039699.2

申请日：2024-07-31

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 曹开锐 ,  郝广路 ,  赵生 ,  柳青峰

IPC: G05B13/04

Abstract: 基于迟滞正模型的前馈补偿控制方法，解决了在开环前馈补偿控制中如何避免求取迟滞模型的逆模型减少工作量的问题，属于非线性迟滞补偿领域。本发明在待控制系统的输入信号为u时，前馈补偿后的输入为uall＝u+Δu，其中，#imgabs0#待控制系统本身的迟滞干扰#imgabs1#θd为不包含迟滞行为的理想输出信号，θ为输入信号为u时，待控制系统的迟滞正模型的输出信号；K表示待控制系统增益；将uall输入待控制系统中，待控制系统输出信号θc，完成补偿控制。省略了开环前馈控制方法中求解逆模型的步骤，极大地减少了相应的工作量。

公开(公告)号：CN115333633B

公开(公告)日：2024-02-20

申请号：CN202210864580.3

申请日：2022-07-21

Applicant: 哈工大卫星激光通信股份有限公司 ,  哈尔滨工业大学

Inventor： 曹开锐 ,  郝广路 ,  杜海瑞 ,  李博 ,  王淇 ,  马晶

IPC: H04B10/40 ,  H04B10/50 ,  H04B10/114

Abstract: 一种空间激光通信跟踪过程中的光束控制方法及装置，解决了现有采用单CCD的跟踪系统的光束跟踪控制精度不高的问题，属于空间激光通信领域。本发明应用于采用单CCD的跟踪系统，包括：辨识粗跟踪系统的旋转矩阵K1和精跟踪系统的旋转矩阵K2；测量跟踪时CCD实际光斑位置偏差ΔCCDreal；将ΔCCDreal经过旋转矩阵K2转换成精瞄镜指令，输入至PID1控制器，使精瞄镜偏转相应角度；再将精瞄镜偏转的角度经过旋转矩阵#imgabs0#转换为伺服电机指令，输入至PID2控制器；同时，将ΔCCDreal经过旋转矩阵K1转换为伺服电机指令，输入至PID3控制器，PID2控制器及PID3控制器共同使伺服电机进行转动，伺服电机带动跟踪系统转动。

公开(公告)号：CN116502428A

公开(公告)日：2023-07-28

申请号：CN202310434548.6

申请日：2023-04-21

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 曹开锐 ,  李锐 ,  郝广路 ,  柳青峰 ,  马晶

IPC: G06F30/20 ,  G16C60/00 ,  G16C20/30 ,  G06F113/26

Abstract: 压电陶瓷的动态迟滞特性建模方法,解决了如何实现压电陶瓷高精度位置预测的问题，属于压电陶瓷定位技术领域。本发明包括：S1、基于信号延迟响应特性，建立压电陶瓷作动器动态迟滞模型：HD(xi)＝HP(xi)‑kD(xi‑xi‑1)‑b,xi为当前i时刻输入信号，HD(xi)为当前时刻动态迟滞模型的输出，HP(xi)为当前i时刻静态迟滞模型的输出，kD表示斜率，为常量，b表示截距，为常量；S2、对压电陶瓷作动器动态迟滞模型进行参数辨识。本发明不依赖于静态迟滞模型的形式，具有普遍性，动态迟滞模型更加准确的描述了动态迟滞特性，动态迟滞模型对动态迟滞的预测效果优于静态迟滞模型，实现了高精度位置预测。

公开(公告)号：CN113311712A

公开(公告)日：2021-08-27

申请号：CN202110594038.6

申请日：2021-05-28

Applicant: 哈工大卫星激光通信股份有限公司 ,  哈尔滨工业大学

Inventor： 曹开锐 ,  郝广路 ,  王淇 ,  柳青峰 ,  谭立英 ,  马晶

IPC: G05B13/04

Abstract: 一种针对快速倾斜镜的迟滞特性的辨识方法,解决了现有将快速倾斜镜的非线性迟滞现象看作为单根压电陶瓷的迟滞现象进行建模存在精度不高的问题,属于迟滞非线性模型参数辨识领域。本发明包括建立快速倾斜镜的单根压电陶瓷的对称迟滞模型和非线性函数h，将对称迟滞模型的输出作为非线性函数h的输入,获取两根对径的压电陶瓷的非线性函数h1和h2差值的非线性函数f＝h1‑h2；利用快速倾斜镜的输出角度及对称迟滞模型的输出对f中参数进行计算；根据辨识出参数的f，对非线性函数h的参数进行计算；利用计算出参数的对称迟滞模型及非线性函数h获取对径的两根压电陶瓷的长度，根据两根压电陶瓷长度的差值获取对径的两根压电陶瓷的倾斜角度。

公开(公告)号：CN115396020B

公开(公告)日：2024-08-09

申请号：CN202211024042.X

申请日：2022-08-24

Applicant: 哈尔滨工业大学 ,  哈工大卫星激光通信股份有限公司

Inventor： 曹开锐 ,  杜海瑞 ,  郝广路 ,  王淇 ,  马晶

IPC: H04B10/077 ,  H04B10/118

Abstract: 一种粗精复合扫描的捕获概率获取方法，解决了现有捕获概率获取方法不能准确地衡量粗精复合扫描方案捕获能力的问题，属于激光通信的捕获技术领域。本发明包括：S1、获取粗精复合扫描参数；S2、根据粗精复合扫描参数计算粗瞄系统驻留点Sn的坐标；S3、计算精瞄系统在驻留点Sn的驻留时间Tdω内的有效覆盖区域：S4、将粗精复合扫描等效为扫描束宽为θe的普通螺旋扫描：按照等面积原则将有效覆盖区域等效成圆形光斑，圆形光斑的半径为re，扫描束宽θe＝2re；S5、根据扫描束宽θe计算不确定区域内任意一个固定位置的捕获概率。

公开(公告)号：CN116909015A

公开(公告)日：2023-10-20

申请号：CN202310866872.5

申请日：2023-07-14

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 曹开锐 ,  郝广路 ,  李锐 ,  杜海瑞

IPC: G02B26/10 ,  G06F17/16

Abstract: 精瞄镜率相关迟滞特性的补偿方法,解决了精跟踪系统漏扫的问题，属于压电陶瓷迟滞特性补偿领域。本发明包括：对精瞄镜施加满幅值的频率低于1Hz的正弦信号，辨识得到逆迟滞上升曲线g(y)，对精瞄镜施加满幅值的频率高于1Hz的扫频信号，辨识得到由频率或者速率增加而引起的逆迟滞变化效应曲线h(v)；精瞄镜的率相关逆迟滞上升曲线f(y,v)＝g(y)+h(v)，若当前时刻的期望输出角度y的前一个拐点Ac为左拐点，x＝xc‑f(y‑yc,v)；若当前时刻的期望输出角度y的前一个拐点Ac为右拐点，x＝xc+f(yc‑y,v)；将补偿后的输入电压x输入到精瞄镜，精瞄镜输出角度，完成精瞄镜的率相关迟滞补偿。

公开(公告)号：CN115396020A

公开(公告)日：2022-11-25

申请号：CN202211024042.X

申请日：2022-08-24

Applicant: 哈尔滨工业大学 ,  哈工大卫星激光通信股份有限公司

Inventor： 曹开锐 ,  杜海瑞 ,  郝广路 ,  王淇 ,  马晶

IPC: H04B10/077 ,  H04B10/118

Abstract: 一种粗精复合扫描的捕获概率获取方法，解决了现有捕获概率获取方法不能准确地衡量粗精复合扫描方案捕获能力的问题，属于激光通信的捕获技术领域。本发明包括：S1、获取粗精复合扫描参数；S2、根据粗精复合扫描参数计算粗瞄系统驻留点Sn的坐标；S3、计算精瞄系统在驻留点Sn的驻留时间Tdω内的有效覆盖区域：S4、将粗精复合扫描等效为扫描束宽为θe的普通螺旋扫描：按照等面积原则将有效覆盖区域等效成圆形光斑，圆形光斑的半径为re，扫描束宽θe＝2re；S5、根据扫描束宽θe计算不确定区域内任意一个固定位置的捕获概率。