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公开(公告)号：CN112731813A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202011602454.8
申请日：2020-12-29
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学深圳研究院
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于复合扰动观测器的航天器多源干扰随机模型预测控制方法，该方法建立航天器姿态动力学模型，通过转化得到拉格朗日形式的航天器姿态动力学模型，进而得到状态空间下的航天器姿态动力学模型；将连续时间的航天器姿态动力学模型离散化为离散时间航天器姿态动力学模型；根据多源扰动类型设计复合扰动观测器对多源干扰进行观测，并将随机约束转化为确定性约束；采用随机模型预测控制与抗干扰控制相结合的混杂控制方法，从而得到航天器的控制量。本发明可以充分利用多源干扰的特点，设计复合扰动观测器，结合随机模型预测控制能够处理约束以及非匹配干扰的特点，对航天器姿态控制。
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公开(公告)号：CN112650057B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN202011272859.X
申请日：2020-11-13
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于抗欺骗攻击安全域的无人机模型预测控制方法，该控制方法建立无人机姿态动力学状态空间表达式；建立欺骗攻击通用模型，并且给出受到欺骗攻击下的状态空间表达式；基于欺骗攻击的特点，为控制器端以及执行器端设计安全域约束，其中包括状态量安全域约束与控制量安全域约束；在状态约束以及安全域约束下，求解优化问题获得控制量。解决了现有技术在无人机通信中容易受到欺骗攻击的问题，本发明可以充分利用欺骗攻击能量受限的特点设计安全域约束，并且结合鲁棒模型预测控制能够处理约束以及非匹配干扰的特点，对无人机进行控制。
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公开(公告)号：CN112731813B
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202011602454.8
申请日：2020-12-29
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学深圳研究院
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于复合扰动观测器的航天器多源干扰随机模型预测控制方法，该方法建立航天器姿态动力学模型，通过转化得到拉格朗日形式的航天器姿态动力学模型，进而得到状态空间下的航天器姿态动力学模型；将连续时间的航天器姿态动力学模型离散化为离散时间航天器姿态动力学模型；根据多源扰动类型设计复合扰动观测器对多源干扰进行观测，并将随机约束转化为确定性约束；采用随机模型预测控制与抗干扰控制相结合的混杂控制方法，从而得到航天器的控制量。本发明可以充分利用多源干扰的特点，设计复合扰动观测器，结合随机模型预测控制能够处理约束以及非匹配干扰的特点，对航天器姿态控制。
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公开(公告)号：CN112650057A
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN202011272859.X
申请日：2020-11-13
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于抗欺骗攻击安全域的无人机模型预测控制方法，该控制方法建立无人机姿态动力学状态空间表达式；建立欺骗攻击通用模型，并且给出受到欺骗攻击下的状态空间表达式；基于欺骗攻击的特点，为控制器端以及执行器端设计安全域约束，其中包括状态量安全域约束与控制量安全域约束；在状态约束以及安全域约束下，求解优化问题获得控制量。解决了现有技术在无人机通信中容易受到欺骗攻击的问题，本发明可以充分利用欺骗攻击能量受限的特点设计安全域约束，并且结合鲁棒模型预测控制能够处理约束以及非匹配干扰的特点，对无人机进行控制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108829109B
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN201810826052.2
申请日：2018-07-25
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于分布式模型预测控制的中性浮力机器人姿态与轨迹控制方法，属于微重力机器人控制领域。本发明针对多个采样周期不同的中性浮力机器人之间的耦合问题以及优化问题进行研究，利用delta算子理论将不同采样周期的中性浮力机器人在控制器端模拟统一的采样周期，当其中某一个或者某几个中性浮力机器人需要更新控制量时，可以通过预测的方式来获取其他中性浮力机器人的状态，从而将其他中性浮力机器人的状态考虑到约束中求解自己的控制量，使得整体系统能够保证耦合概率约束非保守地满足，同时保证系统性能的良好。本发明结合计算机控制的特点，将复杂的在线优化问题转化为二次规划的问题，大大减少了计算量，适于工程应用。
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公开(公告)号：CN108858198A
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201810837871.7
申请日：2018-07-26
Applicant: 西北工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 一种基于模拟退火遗传算法的机械臂路径规划方法，包括以下步骤：步骤1：采用拉格朗日方法对空间六自由度机械臂进行位置级、速度级运动学和动力学建模；步骤2：针对机械臂末端极短时间内的碰撞对基座产生的扰动以及机械臂各关节角的约束，建立机械臂轨迹的优化适应度函数；步骤3：采用五阶多项式对机械臂路径进行拟合，利用模拟退火遗传算法求解最佳的轨迹，以满足较好的适应度函数。本发明针对机械臂抓捕任务中，保证基座扰动最小化以及各关节角约束情况下，通过模拟退火遗传算法求取最优解，提高了收敛速度以及求解精度。
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公开(公告)号：CN109108963A
公开(公告)日：2019-01-01
申请号：CN201810821999.4
申请日：2018-07-24
Applicant: 西北工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种基于差分演化粒子群算法空间多关节机器人路径规划方法，建立空间多关节机器人机械臂关节角变化的运动学和动力学模型，然后建立多关节机器人碰撞对基座扰动的模型，将关节角的变化轨迹曲线表示成关于时间的多项式函数，建立总的适应度函数，在迭代求解中，先使用粒子群算法，当该方法出现停滞点时，启动差分进化算法，并将两算法种群的部分个体进行交换，以变相扩大种群规模，完成空间多关节机器人路径规划。本发明利用差分进化修正后的粒子群算法进行空间机械臂的抓捕路径规划。规划的目标是使机械臂末端执行器到达固定位置和姿态，且控制终止时刻机械臂构型使得末端执行器与目标的碰撞对基座的扰动最小且运行轨迹的总能耗最少。
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公开(公告)号：CN109048891A
公开(公告)日：2018-12-21
申请号：CN201810827124.5
申请日：2018-07-25
Applicant: 西北工业大学
IPC: B25J9/16
CPC classification number: B25J9/1605 , B25J9/1664
Abstract: 本发明公开了一种基于自触发模型预测控制方法的中性浮力机器人姿态与轨迹控制方法。通过设计自触发方式来减少信号发送的次数，从而减少信号传输能耗。通过对自触发条件的设计，可以得到一系列自触发时时刻，从而将控制器产生的控制轨迹进行采样并且将这些离散控制量打包发送给中性浮力机器人。此外，通过考虑中性浮力机器人多个不同的性能指标，根据设定的切换规则，控制器在不同的时刻针对不同的性能指标进行优化从而得到最优控制轨迹，提高了中性浮力机器人的综合性能，从而更好的完成对中性浮力机器人姿态与轨迹的控制。本发明结合计算机控制的特点，将连续的最优控制轨迹按照自触发时刻进行离散化，符合计算机离散控制的特点，适于工程应用。
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公开(公告)号：CN106761947B
公开(公告)日：2018-11-20
申请号：CN201611060047.2
申请日：2016-11-28
Applicant: 西北工业大学
IPC: F01D5/18
Abstract: 本发明公开了一种用于涡轮叶片的漏斗型气膜孔结构，是在气膜冷却孔进口处上下壁面分别进行三维型面扩张，倾斜圆柱气膜孔具有流向倾角α；气膜孔进口下壁面扩张部分倒圆角轮廓线与气膜孔下壁面中心点相交于点A处；气膜孔进口上壁面扩张部分与倾斜圆柱气膜孔中心线夹角为β，圆锥型面轮廓线与气膜孔上壁面中心点相交于点B处。气膜孔结构通过一次倒圆角，一次扩孔直接加工成形，加工工艺简单，成本较低。漏斗型气膜孔结构使得入口下壁面处流体转向角度大幅减小，流体受离心力作用减弱，孔内部的弯管效应明显变弱。冷气在气膜孔内流动涡强度降低，流场均匀，冷气喷出气膜孔后能更好地贴附在壁面上，气膜冷却效率得到明显提高。
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