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公开(公告)号：CN111267110B
公开(公告)日：2021-07-16
申请号：CN202010223370.7
申请日：2020-03-26
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 一种基于障碍尺寸同伦策略的机器人轨迹规划最优控制方法，首先，根据机器人结构特性建立运动方程、约束条件，用特征圆描述其轮廓。其次，根据作业环境中的障碍信息，用特征圆描述并设定安全距离，建立作业过程中的避障条件。第三，确定机器人轨迹规划问题对应的初始与终端边界条件。第四，将轨迹规划问题转化为以最小化能量消耗的最优控制问题。最后，将构造的最优控制问题转化为一系列子问题，每个子问题中障碍的尺寸相比于前一个子问题不断增大，使用当前子问题的解作为下一个子问题的初始猜测。本发明利用障碍尺寸同伦策略实现复杂作业环境下机器人点对点轨迹规划问题的高效稳定求解，对于机器人实际作业中面临的轨迹规划问题求解具有重要意义。
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公开(公告)号：CN113096821A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110399032.3
申请日：2021-04-14
摘要： 一种基于多仓室模型动态特征的流行病动力学预测方法，属于流行病防疫领域。为准确刻画流行病的传播链并预测疫情发展，首先，建立细化仓室划分的流行病动力学模型，描述流行病扩散的传播规律，考虑是否确诊、有无症状以及能否住院的差异化感染者。其次，计算时变再生数，并基于时变生数刻画流行病传播的动态化特征。最后，估计生物数学方程的主要参数，利用该动力学模型拟合疫情动态并模拟预测扩散趋势。本发明能够在仓室模型的框架下准确地描述传染病的动态传播特征，并能够进一步对其扩散趋势进行预测，为突发传染病的科学防疫与精准施策提供理论依据，具有重要的科学意义。
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公开(公告)号：CN112947447A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110181678.4
申请日：2021-02-10
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： G05D1/02
摘要： 一种基于同步规划‑控制策略的水面无人舰艇自主导航方法，属于水面无人舰艇控制领域，基于一种同步规划‑控制的思想，使用一种基于栅格地图的改进人工势场方法进行避障路径规划，使用模型预测控制方法进行对于参考轨迹的跟踪，两类方法交替执行以实现自主导航控制。人工势场类的方法可以实现复杂水域环境下局部路径的快速、可靠生成，在每个采样时刻的具体执行过程中只执行有限个迭代步，从而仅生成未来较短时间内的参考路径，进一步缩短了路径规划环节的效率。由于水面无人舰艇是一类欠驱动系统，其运动规律服从复杂的动力学方程，模型预测控制方法可以在满足动力学方程的同时，实现对各类状态、控制变量约束条件的满足并给出最优的控制输入。
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公开(公告)号：CN111704038B
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN202010669502.9
申请日：2020-07-13
申请人： 大连理工大学
摘要： 一种考虑避障的桥式起重机路径规划方法，属于机械自动化领域。所述路径规划方法包括：首先，根据桥式起重机的相关参数，建立桥式起重机的受控动力学模型。第二，建立控制饱和约束。第三，建立状态量约束。第四，建立避障条件。第五，确定调运任务的边界条件。第六，根据桥式起重机的动力学方程、边界条件以及约束条件，建立能量‑时间最优控制问题并进行求解。本发明提供了一种数学形式上简单的避障条件，能够保证计算过程的稳定性与效率。同时综合考虑了调运过程中的时间与能量消耗，具有实际的控制任务具有重要意义。
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公开(公告)号：CN111704038A
公开(公告)日：2020-09-25
申请号：CN202010669502.9
申请日：2020-07-13
申请人： 大连理工大学
摘要： 一种考虑避障的桥式起重机路径规划方法，属于机械自动化领域。所述路径规划方法包括：首先，根据桥式起重机的相关参数，建立桥式起重机的受控动力学模型。第二，建立控制饱和约束。第三，建立状态量约束。第四，建立避障条件。第五，确定调运任务的边界条件。第六，根据桥式起重机的动力学方程、边界条件以及约束条件，建立能量-时间最优控制问题并进行求解。本发明提供了一种数学形式上简单的避障条件，能够保证计算过程的稳定性与效率。同时综合考虑了调运过程中的时间与能量消耗，具有实际的控制任务具有重要意义。
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公开(公告)号：CN115755963B
公开(公告)日：2023-07-11
申请号：CN202211423092.5
申请日：2022-11-15
IPC分类号： G05D1/10 , G01C21/20 , G06Q10/047 , G06N3/126 , G06F18/23213
摘要： 一种考虑载具投递模式的无人机群协同任务规划方法，第一，提出由分类操作和固定操作构造的投放点确定算法，采用基于K‑means聚类算法的分类操作获得目标的最优分类，采用基于威胁最小化的固定操作选择最优投放位置。第二，提出融合改进A*算法的离散遗传算法获得载具的全局最优轨迹。第三，提出基于市场机制的改进差分进化算法获得每个投放点处的最优任务分配方案。本发明基于实际作战环境，考虑跨平台协同作战场景，以大规模无人机群对地面目标执行攻击和评估任务为背景，给出解耦式的任务规划系统；对于多机协同任务规划的求解具有重要意义，相比于现有优化方法效率高、寻优性强；具有很强的可行性、有效性、稳定性和收敛性，便于实际应用。
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公开(公告)号：CN115328165B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211128429.X
申请日：2022-09-16
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： G05D1/02
摘要： 一种基于安全调运走廊的航母舰载机甲板滑行轨迹规划方法，1)根据调运需求、舰载机运动特性，初步构建最优控制问题；2)利用双圆策略完成避障约束的保守转化；3)根据甲板形状与障碍分布完成甲板地图的栅格化；4)利用混合A*算法，基于栅格地图规划一条粗糙的调运路径；5)基于最优速度‑时间匹配原则，对前述的粗糙调运路径进行重采样；6)根据重采样结果与甲板栅格地图信息，构造安全调运走廊；7)基于安全调运走廊、舰载机运动约束与调运任务需求，建立最终的最优控制问题并实施求解。本发明为通过引入安全调运走廊的概念，实现了对复杂避障约束条件的保守转化，最终求解的最优控制问题中，避障约束的数目与甲板上障碍物数目无关，极大的简化问题的求解难度，保证舰载机甲板调运路径的高效可靠生成。
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公开(公告)号：CN114545975B
公开(公告)日：2023-03-17
申请号：CN202210226013.5
申请日：2022-03-08
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 一种融合多目标进化算法和合同网算法的多无人机系统任务分配方法，首先，设定约束条件和目标函数，构建多无人机协同任务分配的多目标优化模型。第二，根据问题所属的弹药情况选择交叉变异算法，求解多目标优化模型。第三，从Pareto解集中选择一个非支配解，将其作为被具体执行的任务分配方案。第四，任务重分配机制被激活后，设定任务重分配问题的目标函数，构造任务重分配模型。第五，对于突发情况利用合同网方法求解任务重分配模型，得到更适合当前战况的任务分配方案。本发明能够为战前任务分配提供一个完整的任务分配框架，适用于求解多无人机协同任务分配的多目标优化，并可协助决策者从Pareto解集中选解，同时能够对突发情况实现实时的任务重分配。
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公开(公告)号：CN115407650A
公开(公告)日：2022-11-29
申请号：CN202110584233.0
申请日：2021-05-27
申请人： 中国人民解放军海军航空大学航空基础学院 , 大连理工大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本申请涉及一种基于保辛算法和模型预测控制的舰载机着舰控制方法。所述方法包括：构建舰载机的着舰纵向小扰动模型；将发动机油门响应与所油门输入之间的四阶传递函数关系模型拟合为二阶传递函数关系拟合模型；采用粒子群算法对拟合参数进行优化，得到二阶传递函数关系模型；对甲板运动情况进行预测，并根据甲板运动预测结果和当前舰载机高度误差设计着舰引导轨迹，根据着舰纵向小扰动模型以及控制系统约束，得到轨迹跟踪最优控制问题模型；然后通过保辛伪谱算法对最优跟踪控制问题进行求解获得当前时刻的最优控制量，并结合模型预测控制方法重复上述过程，在从而实现舰载机着舰控制。采用本方法能够提高着舰控制精度。
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公开(公告)号：CN115328165A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202211128429.X
申请日：2022-09-16
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： G05D1/02
摘要： 一种基于安全调运走廊的航母舰载机甲板滑行轨迹规划方法，1)根据调运需求、舰载机运动特性，初步构建最优控制问题；2)利用双圆策略完成避障约束的保守转化；3)根据甲板形状与障碍分布完成甲板地图的栅格化；4)利用混合A*算法，基于栅格地图规划一条粗糙的调运路径；5)基于最优速度‑时间匹配原则，对前述的粗糙调运路径进行重采样；6)根据重采样结果与甲板栅格地图信息，构造安全调运走廊；7)基于安全调运走廊、舰载机运动约束与调运任务需求，建立最终的最优控制问题并实施求解。本发明为通过引入安全调运走廊的概念，实现了对复杂避障约束条件的保守转化，最终求解的最优控制问题中，避障约束的数目与甲板上障碍物数目无关，极大的简化问题的求解难度，保证舰载机甲板调运路径的高效可靠生成。
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