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公开(公告)号：CN104898683B
公开(公告)日：2017-12-08
申请号：CN201510259884.7
申请日：2015-05-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种挠性卫星神经网络反步滑模姿态控制方法，涉及一种挠性航天器姿态控制方法。本发明为了解决帆板挠性振动和天线转动产生的扰动问题以及现有的姿态控制方法稳态精度与稳定度有待提高的问题。本发明首先根据航天器建立挠性卫星姿态动力学模型，然后对模型公式进行处理；设计基于反步法的滑模姿态控制器： u = G - 1 { k 1 ( z 2 - c 1 z 1 ) + ηsgn ( σ ) + c 1 z · 1 + h [ σ + τsgn ( σ ) ] } ; 接着采用RBF神经网络逼近(η+hτ)sgn(σ)；则设计控制器为 u = G - 1 [ k 1 ( z 2 - c 1 z 1 ) + c 1 z · 1 + hσ + W ^ T h ( x ) + ϵ ^ ] ; 最后得到完整的姿态控制器表示为 u = G - 1 [ k 1 ( z 2 - c 1 z 1 ) + c 1 z · 1 + hσ + W ^ T h ( x ) + ϵ ^ ] W ^ · = 1 γ σh ( x ) , ϵ ^ · = 1 γ c σ ; 按照以上过程分别设计三轴姿态控制器。本发明适用于挠性航天器姿态控制领域。
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公开(公告)号：CN105138011B
公开(公告)日：2017-10-03
申请号：CN201510547325.6
申请日：2015-08-31
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种航天器在轨服务观测空间目标局部范围的时间和燃料脉冲最优遍历方法，本发明涉及航天器轨道控制。本发明是要解决对空间目标某一局部范围进行多方位在轨服务观测的问题，而提出了一种航天器在轨服务观测空间目标局部范围的时间和燃料脉冲最优遍历方法。该方法是通过一、得到追踪航天器相对位置和相对速度的状态转移方程；二、将M°的角度的范围均分为l×l个细分的网格；三、采用螺旋形式对所有细分网格进行遍历确定遍历顺序；四、将求解最优遍历方案的问题转化成非线性规划问题；五、根据执行机构的实时情况转化成相应的速度脉冲施加给追踪航天器等步骤实现的。本发明应用于时间和燃料脉冲最优遍历领域。
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公开(公告)号：CN105093934B
公开(公告)日：2017-08-25
申请号：CN201510505266.6
申请日：2015-08-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 考虑干扰与模型不确定性的多机器人系统分布式有限时间跟踪控制方法，涉及多机器人系统的控制方法。为了解决现有的多机器人控制系统控制方法的鲁棒性较差的问题和多机器人系统的整体通讯负担过重的问题。本发明首先建立多机器人系统中领航机器人的动力学模型和跟随机器人的动力学模型针对多机器人系统，计算多机器人系统的有向图图论中的加权邻接矩阵A及Laplacian矩阵；然后设计多机器人系统的分布式有限时间跟踪控制律实现每个跟随机器人在有限时间内追随具有动态时变轨迹的领航机器人，完成多机器人系统有限时间跟踪控制。本发明适用于多机器人系统的控制领域。
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公开(公告)号：CN106945020A
公开(公告)日：2017-07-14
申请号：CN201710352736.9
申请日：2017-05-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明涉及一种空间双机械臂系统运动协调控制方法，属于空间机械臂技术领域，本发明为了解决目前还没有针对于双机械臂的空间机械臂系统，以及现有的空间机械臂系统未考虑到机械臂与卫星本体间的协调关系，跟踪误差较高的缺点，而提出一种空间双机械臂系统运动协调控制方法。一种空间双机械臂系统运动协调控制方法，包括：构建空间双机械臂系统的运动学方程以及动力学方程；根据机械臂的初始位姿以及末端位姿，对空间双机械臂系统进行轨迹规划；通过PD控制器对空间双机械臂系统轨迹进行跟踪控制。本发明适用于空间机械臂控制系统。
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公开(公告)号：CN104865829B
公开(公告)日：2017-06-23
申请号：CN201510137004.9
申请日：2015-03-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 多机器人系统分布式自适应神经网络连续跟踪控制方法，属于机器人系统控制领域。现有的多机器人系统的协调跟踪控制方法使多机器人系统存在参数不确定性和外界干扰的问题。一种多机器人系统分布式自适应神经网络连续跟踪控制方法，首先，在仅有部分跟随者可以获得动态领航者状态信息的情况下，为使所有跟随者都可获得动态领航者的状态信息，在存在通讯时延的限制下设计分布式观测器。然后，考虑系统存在参数不确定性和外界干扰，利用两个神经网络设计的分布式自适应跟踪控制表达式进行控制，使逼近误差趋于零。此外，分布式自适应跟踪控制表达式的控制算法为连续控制，因此不会给系统带来抖振且具有更大的实际应用价值。最后，仿真实验验证了控制算法的有效性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104698854B
公开(公告)日：2017-06-23
申请号：CN201510137121.5
申请日：2015-03-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 网络Euler‑Lagrange系统分布式模糊协同跟踪控制方法，本发明涉及分布式模糊协同跟踪控制方法。本发明是要解决现有技术是针对线性系统提出具有较大局限性；没有考虑网络传输和传感器可视范围的约束存在较大保守性；现有控制算法是有向网络是连通的具有较大局限性等问题。步骤1：对多跟随智能体Euler‑Lagrange动力学模型进行处理，将系统的广义不确定性根据其来源进行分类；步骤2：采用自适应模糊控制系统设计，分别实现对系统的两类广义不确定性进行动态在线逼近；步骤3：采用分布式自适应模糊协同跟踪控制算法设计，设计τi使所有的跟随智能体能渐近跟踪领航智能体的轨迹。本发明应用于多智能体协同跟踪控制领域。
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公开(公告)号：CN104155997B
公开(公告)日：2017-02-08
申请号：CN201410421658.X
申请日：2014-08-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 基于SmartFusion2的卫星姿轨控制系统及其PID控制方法，属于卫星姿轨控制领域。为了解决目前的航天器姿轨控制系统硬件电路复杂、体积大及成本高的问题。本发明的核心处理器采用在单一芯片上集成了固有可靠性的快闪FPGA架构、一个166MHz ARM Cortex-M3处理器、安全处理加速器、DSP模块、SRAM、eNVM和多个通信接口模块的SmartFusion2芯片实现的，并配以AD模块、陀螺模块、无线模块和底板模块，完成卫星姿轨控制；所述底板模块包括多个通信接口、控制电源、状态输入接口、OC驱动接口、调试接口和复位电路；本发明的PID控制方法分别通过核心处理器和上位机对接收的数据判断、解算和打包，并形成闭环。本发明用于卫星姿轨控制。
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公开(公告)号：CN104527994B
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201510030643.5
申请日：2015-01-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 异面交叉快变轨道固定时间稳定姿态指向跟踪控制方法，本发明涉及异面交叉快变轨道稳定姿态指向跟踪控制方法。本发明为了解决现有技术未考虑航天器的惯量不确定性，依赖于状态初值，无法自由调整收敛时间，以及飞轮在奇异方向产生的补偿力矩需要人为设计的问题。具体是按照以下步骤进行的：步骤一、设追踪星与目标星位于异面交叉轨道上，需要确定期望姿态；步骤二、期望姿态跟踪控制律的设计；步骤三、消除期望姿态跟踪控制律的抖振；步骤四、追踪星与目标星轨道交叉点的期望姿态随追踪星与目标星轨道交叉点间的距离而变化，根据期望姿态跟踪控制律来确定执行机构的配置方案，求解期望姿态控制力矩。本发明应用于卫星控制领域。
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公开(公告)号：CN104590588B
公开(公告)日：2016-06-08
申请号：CN201410735250.X
申请日：2014-12-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 一种基于隔离余量方法与脉宽融合策略的挠性卫星姿态轨道耦合控制方法，本发明涉及挠性卫星姿态轨道耦合控制领域。本发明是要解决卫星在轨期间的姿态和轨道控制过程中飞轮将会无法控制没有给出相应的推力器的布局、没有考虑羽流的影响和转动惯量的拉偏、没有考虑隔离余量以及姿态没有达到要求的问题，该方法是通过1获得帆板锁定且卫星不控的动力学模型参数；2确定推力器安装位置坐标；3确定IM的值；4得出轨控LQG序列；5确定出轨控脉宽及喷气方向；6选择姿态控制的推力器喷气；7确定姿态控制推力器的范围；8确定姿态控制喷气时间；9得到等效力矩值等步骤实现的。本发明应用于挠性卫星姿态轨道耦合控制领域。
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公开(公告)号：CN104309822B
公开(公告)日：2016-04-27
申请号：CN201410612686.X
申请日：2014-11-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 一种基于参数优化的航天器单脉冲水滴形绕飞轨迹悬停控制方法，属于航天器轨道控制技术领域。本发明解决了现有的定点悬停方法要求控制量是连续的；现有的单脉冲水滴形绕飞方法来实现悬停，没有考虑由于悬停时间较长，悬停在目标航天器轨道平面的追踪航天器的燃料消耗的问题。技术方案为：目标航天器处于圆形高轨轨道，相对位置范围有上下边界，本发明采用带参数优化的单脉冲水滴形绕飞轨迹方案来实现，在基于hill方程的相对运动坐标系下考虑，只要在使整个水滴形轨迹都满足悬停的位置范围要求基础上，找到使性能指标值即燃料消耗最小的方案即可。本发明主要用于航天器的轨道控制。
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