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公开(公告)号：CN116382260A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310103992.X
申请日：2023-02-13
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： G05D1/02
摘要： 一种基于安全通道的无人驾驶船舶停泊轨迹规划方法。第一，根据停泊需求，无人驾驶船舶运动特性初步构建最优控制问题；第二，根据船舶实际形状，利用多个特征圆来表示船身实现避障约束的转换；第三，根据实际地图并结合特征圆半径获得栅格地图；第四，利用人工引导的混合A*算法在栅格地图上获得粗路径；第五，根据时间最优原则，并对粗糙路径进行重采样；第六，根据重采样结果与获得的栅格地图构建安全航行通道；第七，建立最终的最优控制问题并实施求解。本发明通过混合A*算法保证高效生成粗路径，对粗路径进行重新采样，通过采样点构建安全航行通道的概念，将采样参数作为初始解构建最优控制问题，简化问题求解难度，保证求解效率和水面舰艇轨迹可靠的生成。
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公开(公告)号：CN111354433B
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202010192323.0
申请日：2020-03-18
申请人： 大连理工大学
摘要： 本发明提供一种基于最优控制的流感疫苗注射策略制定方法，属于流行病防疫领域。首先，采用基于SEIR仓室模型的流行病动力学描述流感的传播规律，并引入疫苗注射率作为控制变量以构建含控的系统方程。其次，分析疫苗的产能限制，利用不等式描述该约束条件；统计当前各仓室中种群数量，作为受控系统的初始条件。最后，基于上述的系统方程、约束条件以及初始条件，建立以最小化感染人数与疫苗消耗为性能指标的含约束非线性最优控制问题，利用数值方法求解该最优控制问题以得到最优的疫苗注射策略。本发明能够求解最优控制意义下最优的流感疫苗注射率，能为流感的科学防疫提供依据。
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公开(公告)号：CN113021410B
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202110235888.7
申请日：2021-03-03
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： B25J18/02
摘要： 本发明提供一种融合折纸形外壳与张拉结构的连续型机械臂，其包括多个前后同轴排列的圆环形基本单元，相邻两个圆环形基本单元之间设有直杆形基本单元，直杆形基本单元的两端分别通过多个弹性连接件与圆环形基本单元连接；相临两个圆环形基本单元之间设有折纸形外壳，折纸形外壳的两端分别与位于其两端的圆环形基本单元固定连接；最前端的圆环形基本单元的前侧固定有基座，且基座上固定有驱动机构；驱动机构包括多根绳索和驱动绳索运动的驱动单元。本发明公开的机械臂运动灵活，可同步实现连续的弯曲与伸缩运动，具有可变刚度、材料利用率高、更安全的人机交互性等优势，可以满足机械臂在非结构化空间的复杂工作任务需求。
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公开(公告)号：CN109739091B
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN201910046102.X
申请日：2019-01-16
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开了一种基于子结构技术的智能张拉整体结构振动多层级分布式模型预测控制方法，具有如下步骤：S1、建立智能张拉整体结构分布式模型预测控制系统；S2、基于子结构技术，将智能张拉整体结构分布式模型预测控制系统分解为一系列的多层级子系统；S3、选定不同层级的子结构系统，独立设计相应的局部子控制器；S4、考虑输入饱和约束，将原分布式模型预测控制问题转化为一系列的线性互补问题；S5、求解步骤S4中的线性互补问题，获得各子控制器的输入电压，以及受控动力响应。与现有的分布式模型预测控制相比，所提方法基于子结构技术，对整体结构系统的分解建模过程更加灵活、简单，且具有统一的多层级分布式框架。
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公开(公告)号：CN107545126B
公开(公告)日：2019-11-26
申请号：CN201710928056.7
申请日：2017-09-28
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 本发明公开了一种基于多体系统滑移绳索单元的聚合式张拉整体结构动力响应分析方法，具有如下步骤：S1、将传统张拉整体结构系统转换为多体系统；S2、在多体系统的传统绳索单元基础上，建立多体系统滑移绳索单元；S3、利用S2中的滑移绳索单元，建立聚合式张拉整体结构的多体动力系统等价模型；S4、求解多体动力学微分代数方程组，以获得聚合式张拉整体结构的动力响应。本发明提供了一套聚合式张拉整体结构静力学与动力学分析的新策略。与现有的非线性有限元方法相比，采用所提出的多体动力学建模分析，建模过程简便通用、易于操作，且更加符合张拉整体结构系统的客观物理运动性质。
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公开(公告)号：CN114347029B
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202210024847.8
申请日：2022-01-11
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明属于模型降阶领域，提供一种用于气动软体机器人快速模拟的模型降阶方法。首先，根据已有的气动机器人模型，通过剖分网格、建立应变能约束构建其动力学方程；其次，基于动力学方程，根据初始状态计算线性模态以及模态导数，并由此构建非线性模态；再次，根据非线性模态建立转换矩阵，对动力学方程进行降阶；最后，通过数值积分方法，求解气动机器人变形。本发明采用基于位置动力学方法建立气动机器人仿真框架，通过位移对广义坐标求二阶导获得模态导数，利用线性模态和模态导数形成降阶矩阵，目的在于建立一种快速、稳定的气动机器人动力学仿真系统，为气动机器人的设计提供参考。
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公开(公告)号：CN112947073B
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202110122300.7
申请日：2021-01-29
申请人： 大连理工大学 , 中国人民解放军军事科学院战争研究院
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 一种基于模型预测控制的舰载机滑行轨迹跟踪方法，属于装备自主运动控制领域。首先，根据舰载机的尺寸参数和机械参数，在经典的bicycle模型基础上建立扩展bicycle模型，描述舰载机的运动。第二，获得由轨迹规划模块生成的参考调运轨迹。第三，基于建立的扩展bicycle模型与相关约束，建立模型预测控制器模型，并设定控制器中相关参数，如采样间隔、跟踪误差权重、控制权重等。第四，使用构造的模型预测控制器对参考轨迹进行跟踪。本发明能够实现扰动环境下单机滑行调运模式下舰载机对于参考调运轨迹的精确、可靠的跟踪，跟踪环节中状态变量和控制输入的相关约束严格满足，且状态变量的变化曲线不存在明显的振荡，具有良好的适用性。
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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：CN116277021A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310413729.0
申请日：2023-04-18
申请人： 大连理工大学
摘要： 本发明提供一种用于绳驱软体机械臂的实时轨迹跟踪控制方法，属于软体机器人运动控制技术领域。首先根据目标轨迹，建立轨迹跟踪最优控制问题的目标函数；其次，基于位置动力学方法，引入应变约束建立绳驱软体机械臂的动力学模型；再此，采用模态导数建立降阶矩阵，实现绳驱软体机械臂模型降阶，同时通过系数合并减少非线性项计算；然后，利用目标函数，建立轨迹跟踪控制输入的计算公式；最后，通过数值积分方法，求解软体机械臂变形。本发明采用基于位置动力学方法，建立绳驱软体机械臂仿真框架，以解决软体机械臂仿真和控制问题，目的在于提供一套完整的软体机械臂模型验证和实时控制的新策略，以解决软体机械臂与环境交互的问题。
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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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