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公开(公告)号：CN106292678B
公开(公告)日：2019-05-24
申请号：CN201610676552.3
申请日：2016-08-16
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明提出一种针对目标操作的空间机器人基座解耦控制方法，在忽略机械臂本身的质量惯量情况下，建立了对目标进行操作的空间机器人系统模型，通过操作目标的运动信息，构建了目标操作时对基座的各种干扰力矩的解析式，通过反馈控制器对干扰进行补偿，实现了基座的解耦控制。本发明相对于传统的解耦控制，不需要配置力矩传感器，而利用干扰补偿则实现了与基座、机械臂、操作目标一体化控制器相当的控制性能，特别适用于工程实际中，基座、机械臂、操作目标由不同研制单位研制的实际情况。
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公开(公告)号：CN109240335A
公开(公告)日：2019-01-18
申请号：CN201811270811.8
申请日：2018-10-29
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种空天飞行器进场着陆制导方法，方法主要包括步骤如下：确定飞行能量-高度走廊，将飞行轨迹根据飞行器的飞行能量由大至小依次划分为第一过渡段、等动压飞行段、第二过渡段、小下沉率飞行段，确定每段轨迹的飞行器高度特征剖面,根据航程偏差调整每段轨迹的飞行器高度特征剖面，确定飞行器攻角指令，同时确定阻力版开启角度指令和飞行器倾侧角指令，完成空天飞行器进场着陆制导工作。本发明的进场着陆制导方法，自适应能力强，精度高，计算简单，工程实现容易。
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公开(公告)号：CN106125750B
公开(公告)日：2018-12-21
申请号：CN201610589119.6
申请日：2016-07-22
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开了一种基于内模原理的大型组合体姿态控制方法。大型组合体航天器质量达到百吨至千吨吨量级，与普通航天器采用磁力矩器进行卸载不同，工程上不存在与大型组合体干扰相匹配的磁力矩器。对大型组合体进行系统建模，包括对姿态动力学建模、执行机构的角动量动力学建模，对环境力矩，包括重力梯度力矩、气动力矩均进行了详细建模。考虑到重力梯度、气动力矩的频率成份均与轨道角速度相关，因此利用内模原理，对环境力矩的各频率成份幅值进行辨识，利用LQR方法设计状态空间系统的反馈控制器，实现了利用重力梯度力矩、气动力矩的大型组合体的姿态控制。
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公开(公告)号：CN106166749B
公开(公告)日：2018-09-18
申请号：CN201610499945.1
申请日：2016-06-29
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B25J9/16
Abstract: 一种空间移动多臂机器人的移动轨迹规划方法，包含以下步骤：首先根据空间移动多臂机器人具体位置转移任务要求，确定第一机械臂两端所需到达的位置以及第二机械臂两端所需到达的位置；进而基于五次多项式规划方法解算出第一机械臂两端的移动轨迹以及第二机械臂两端的移动轨迹；然后根据机械臂运动学方程解算出第一机械臂各个关节的移动轨迹以及第二机械臂各个关节的移动轨迹，从而确定空间移动多臂机器人的移动轨迹；最后设计碰撞检测算法，用于检验机器人移动过程中机械臂与机器人平台之间、机械臂与目标航天器之间以及机械臂与机械臂之间的碰撞安全问题。
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公开(公告)号：CN105823600B
公开(公告)日：2018-02-09
申请号：CN201610160447.4
申请日：2016-03-21
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01M1/30
Abstract: 本发明一种三轴气浮台上运动机构的动态平衡方法，根据待平衡运动机构的动力学反解，计算得出作用在气浮球轴承球心处的不平衡力矩，并控制调平衡机构补偿该力矩，使气浮台保持动态平衡，包括建立气浮台坐标系；计算得出该坐标系下待平衡运动机构当前总质心位置矢量；将该矢量代入待平衡运动机构的动力学反解得到作用于气浮球轴承球心处的不平衡力矩表达式；将该表达式代入气浮台调平衡机构的动力学正解计算得出期望的调平衡机构位置矢量；根据该矢量控制调平衡机构运动。该方法使载荷中包含运动机构的气浮台的质心始终在气浮球轴承的球心处，达到保持动态平衡的目的，具有较高的实用性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107609222A
公开(公告)日：2018-01-19
申请号：CN201710700714.7
申请日：2017-08-16
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种空间机器人末端接触碰撞力计算方法，该方法包括如下步骤：将捕获装置及被捕获装置的机械设计三维CAD模型进行简化；对建立的捕获装置及被捕获装置的三角片元化模型进行特征几何要素的提取；根据捕获装置及被捕获装置的几何特征模型得到捕获装置及被捕获装置的碰撞点位置及嵌入深度量；建立捕获装置和被捕获装置的碰撞模型；通过碰撞嵌入量和碰撞嵌入速度得到碰撞力；通过碰撞点嵌入速度的切向速度、碰撞力和摩擦系数得到接触摩擦力；结合碰撞力和接触摩擦力得到碰撞力模型。本发明针对不规则的目标几何构型，提供了简化几何特征的高效碰撞检测方法，为机械臂关节承载以及捕获控制方案仿真验证工作提供支撑。
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公开(公告)号：CN107544459A
公开(公告)日：2018-01-05
申请号：CN201710790344.0
申请日：2017-09-05
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明公开了一种控制系统的多重故障诊断优化方法，包括：根据离散状态空间模型，分别构建执行机构和传感器各自对应的未知输入卡尔曼滤波器组；根据第i个执行机构对应的卡尔曼滤波器第k步时的最优状态估计量 和第i个传感器对应的卡尔曼滤波器第k步时的最优状态估计量 得到执行机构和传感器各自对应的输出估计误差残差；对输出估计误差残差进行加权平方和处理，得到相应的加权平方残差；根据加权平方残差与构检测阈值的比较结果，得到初步诊断结果；根据初步诊断结果，输出隔离策略和最终诊断结果。本发明利用结构受限的卡尔曼滤波器组进行控制系统多重故障隔离优化，可以得出状态感知的全局最优解，提高了控制系统故障诊断结果的准确性。
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公开(公告)号：CN105159308B
公开(公告)日：2017-12-15
申请号：CN201510544100.5
申请日：2015-08-28
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种可重复使用飞行器着陆段制导与控制律一体化耦合设计方法，首先根据RLV着陆段标称轨迹计算高度偏差及侧向距离偏差。然后，根据标称轨迹的跟踪偏差，利用李雅普诺夫定理得到期望的航迹倾角和方向角；最后，采用反步设计法提出了可保证制导和控制回路整体上具有稳定性的制导与控制律一体化设计方法，并与输入‑状态稳定性(ISS)理论相结合，使标称轨迹的跟踪误差对扰动等不确定性具有ISS稳定性，从而可通过调节控制增益抑制不确定性的影响。本发明方法能够有效的克服RLV制导系统所受不确定性及通道间的耦合作用，从而提高制导、控制系统的性能，并在整体上保证制导和控制回路的稳定性。
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公开(公告)号：CN107270933A
公开(公告)日：2017-10-20
申请号：CN201710343641.0
申请日：2017-05-16
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C23/00
Abstract: 一种基于多星协同的空间碎片运动状态联合确定方法，采取多个观测卫星组网的方式，以多个观测卫星上双目立体视觉相对测量敏感器获得的空间碎片特征点方向矢量作为观测量，以空间碎片相对姿态、惯性角速率、相对位置和相对速度作为状态变量，采用扩展卡尔曼滤波，结合轨道姿态动力学模型，实现对空间碎片运动状态的联合确定。本发明所述方法可用于解决低轨空间碎片网络化多源全方位观测与状态确定问题，能够应用于低轨空间碎片清除平台，为实现对跨尺度、旋转空间碎片的主动清除提供测量信息。
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公开(公告)号：CN104571087B
公开(公告)日：2017-08-29
申请号：CN201410827895.6
申请日：2014-12-26
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种噪声影响下航天器控制系统可诊断性确定方法，首先通过标准化模型和等价空间方法，建立航天器控制系统多元概率分布的统计模型；然后得到可检测性指标，进行故障可检测性能确定；最后得到可隔离性指标，进行故障可隔离性性能确定；本发明充分考虑了过程噪声和观测噪声等干扰因素对可诊断性能的影响，不需要设计任何故障诊断算法，仅依靠航天器控制系统的动力学、运动学、控制器模型等系统信息以及敏感器和执行器的配置/安装情况，即可实现故障可检测和可隔离性的确定，简化了航天器控制系统的故障诊断过程，同时可以为诊断算法的设计提供理论依据，优化了航天器控制系统的设计方法，提高了航天器控制系统设计的可控性。
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