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公开(公告)号：CN117193024A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311443189.7
申请日：2023-11-02
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及航空航天技术领域，特别涉及一种姿轨耦合发动机多自由度指令分配方法和装置。包括：确定耦合发动机组和耦合自由度；计算耦合发动机组的分配阵和在各耦合自由度的最大控制能力；针对每一个控制周期，均执行：基于耦合发动机组在各耦合自由度的最大控制能力，对获取的当前控制周期的目标位置控制量和目标姿态控制量进行限幅，以确定待分配的冲量和冲量矩；基于待分配的冲量和冲量矩、分配阵以及耦合发动机组的开机时长的零空间解，确定耦合发动机组的开机时长矩阵，将耦合发动机组和解耦发动机组的开机时长矩阵进行同比缩放，得到每一个发动机的最终开机时长。本方案可以使燃料消耗最少、可以解决发动机单向性问题且计算量较小。
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公开(公告)号：CN116578109A
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310659252.4
申请日：2023-06-05
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明涉及航天器技术领域，特别涉及一种航天器的应急规避机动控制方法及装置。其中，该方法包括：获取航天器相对目标空间碎片的状态信息；其中，目标空间碎片被看作为球形包络体，状态信息包括相对位置、相对速度、航天器的姿态和光源指向；将状态信息输入到预先训练好的推力输出模型，得到与状态信息对应的航天器在本体系下的推力，以将航天器在本体系下的推力作为航天器的规避机动控制指令；将状态信息输入到预先训练好的姿控力矩输出模型，得到与状态信息对应的航天器在本体系下的姿控力矩，以将航天器在本体系下的姿控力矩作为航天器的规避机动控制指令。本发明能够解决相关技术中难以快速解算出优化的控制指令的技术问题。
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公开(公告)号：CN112454349B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202010574622.0
申请日：2020-06-22
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及一种考虑变刚度关节延迟特性的机械臂控制变换方法，通过下述方式实现：(1)考虑机械臂安装变刚度关节的时延特性，建立n自由度机械臂动力学模型；(2)将所述动力学模型中的时延缩小为原来的建立新的动力学模型；所述的m＞1；(3)设计使新动力学模型闭环稳定的小时延控制律；(4)以所述的小时延控制律为基础，考虑步骤(1)、(2)中两个动力学模型的缩放关系，进行缩放变换，设计使步骤(1)闭环稳定的控制律，利用该控制律实现机械臂的控制。
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公开(公告)号：CN107609222B
公开(公告)日：2020-10-23
申请号：CN201710700714.7
申请日：2017-08-16
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06F30/20 , G06F30/17 , G06F119/14
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：CN111590567A
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN202010398024.2
申请日：2020-05-12
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及一种基于Omega手柄的空间机械臂遥操作规划方法，将机械臂的运动分解为腕部的平动与最后三个关节的转动两部分进行控制，因此腕部平动所涉及的机械臂自由度小于整臂自由度，从而降低了发生运动学奇异的概率。将机械臂的运动划分为最后三个关节的转动及腕部的平动，除最后三个关节外的其余关节的运动产生腕部平动，将平动和转动互相解耦，运动控制简单可靠，物理意义明确，占用资源较少。将空间机械臂末端的姿态映射为最后三个关节在关节空间的运动，相比于传统的姿态映射方法，空间机械臂姿态运动不存在奇异问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106527177B
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201610950155.0
申请日：2016-10-26
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明涉及一种多功能一站式遥操作控制设计与仿真系统及方法，系统包括：第一遥操作控制台、第二遥操作控制台、系统总控制台、高维动力学仿真服务器、刚性机械臂、关节控制计算机、虚拟现实3D仿真和视频采集服务器、挠性机械臂、关节控制计算机、视觉系统和环形屏幕；本发明具有四种工作模式：手动遥操作控制的数学仿真试验、地面真实的机械臂手动遥操作控制的仿真试验、空间机器人捕获插拔中的碰撞动力学与控制试验、挠性机械臂的控制性能验证及挠性参数辨识试验，能够对遥操作控制的设计、仿真、测试提供一站式的解决方案。
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公开(公告)号：CN105261047B
公开(公告)日：2019-04-09
申请号：CN201510568069.9
申请日：2015-09-08
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明一种基于近距离短弧段图像的对接环圆心提取方法，步骤包括：对于包含短弧段对接环的双目图像，进行极线校正，采用标准差方法进行阈值分割，利用区域属性进行环面提取,然后提取其内外边缘；利用半全局的匹配方法对提取出的环面区域进行致密重建，得到相机坐标系下的三维点云；计算点云的环面法向量并将坐标投影到与法向量垂直的平面内；在新平面内区分内外边缘，分别进行标准正圆拟合；根据得到的内外边缘中心和半径，采用同心环约束，最终得到对接环准确的圆心坐标。本发明从对接环的特性出发，直接将三维点云数据投射到正射的空间平面内，将椭圆拟合简化为圆拟合，同时通过内外环的约束条件消除错误点，具有结果准确、计算量小的优点。
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公开(公告)号：CN108648234A
公开(公告)日：2018-10-12
申请号：CN201810353002.7
申请日：2018-04-19
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种用于目标抓捕的机械臂相对导航方法，来测量卫星模型上推力器喷嘴的位置。两个相机被用来采集推力器图像并定位推力器的三维位置。在初始时刻手动选择推力器后，从原始图像中截取了一个局部区域图像。在局部区域图像中，采用Canny检测算法来获取边缘图像，同时，采用Hough变换来检测图像中的圆特征。进一步采用曲线拟合方法去确定推力器喷嘴中心点的位置。当末端执行器接近到距离目标0.1米时，在该距离保持对目标跟踪并计算推力器轨迹模型。根据轨迹模型，可以预估推力器位置并完成对目标抓捕。
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公开(公告)号：CN105301959A
公开(公告)日：2016-02-03
申请号：CN201510335294.8
申请日：2015-06-17
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种不依赖模型参数的空间机器人控制方法，包含以下步骤：根据空间机器人的自由度数，确定控制通道个数，控制通道个数与自由度数相同；根据空间机器人的平台姿态角和角速度以及机械臂各臂杆的关节角和关节角速度，确定每个控制通道的自适应滑模控制器；根据空间机器人的高阶状态观测器，得到平台角速度以及机械臂各臂杆角速度的估计量以及空间机器人的内外扰动的估计量；利用平台角速度以及机械臂各臂杆角速度的估计量替换平台角速度以及机械臂各臂杆角速度的测量量，并更新自适应滑模控制器。本发明能够不依赖系统参数，提高空间机器人的精确控制。
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公开(公告)号：CN119975843A
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202510151407.2
申请日：2025-02-11
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明涉及航天器制导控制技术领域，特别涉及一种具有规避能力的航天器强迫绕飞控制方法及装置。本发明通过获取绕飞控制参数，根据绕飞控制参数确定强迫绕飞速度矢量，以强迫绕飞速度矢量作为IFDS规划算法中的初始速度矢量，并重新设定IFDS规划算法的参数后，将航天器与轨道威胁在绕飞目标轨道系下的位置和速度输入至IFDS规划算法中，得到安全规避速度矢量，根据安全规避速度矢量，确定轨控动作，并执行轨控动作。通过上述配置方式，本发明既能确保航天器在绕飞过程中有效规避多种轨道威胁，又能在成功规避后，以较快速度恢复至接近原始绕飞轨道的状态。
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