公开(公告)号：CN117906885A

公开(公告)日：2024-04-19

申请号：CN202410064923.7

申请日：2024-01-17

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 李伟鹏 ,  鱼伟东 ,  郑琰 ,  朱玉凯 ,  王思远

IPC分类号： G01M7/02 ,  G01M7/04

摘要： 本发明公开一种小型单轴激励台，包括支座组件、作动器、运动平台组件、簧片组件和实时控制硬件系统；支座组件为系统提供稳定支撑，作动器水平安装在支座组件上，作动器还与运动平台组件连接，驱动运动平台组件产生所需运动；运动平台还通过簧片组件连接到支座组件上，簧片组件支撑运动平台组件，并提供回复力。实时控制硬件系统通过多通道A/D数据采集卡采样获得运动平台组件的加速度信号，并由此解算出控制信号；控制信号经由多通道D/A数据输出卡输出到功率放大器驱动作动器运动，作动器驱动运动平台组件，使其产生期望的振动。本发明提供星载、弹载、机载、舰载或车载等环境下的振动激励，用于检验试件在振动环境下的功能、性能或其环境耐受性。

公开(公告)号：CN112591153B

公开(公告)日：2022-06-10

申请号：CN202011425466.8

申请日：2020-12-08

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 乔建忠 ,  丁玮隆 ,  郭雷 ,  崔洋洋 ,  朱玉凯

IPC分类号： B64G4/00

摘要： 本发明涉及一种基于抗干扰多目标H2/H∞滤波的空间机械臂末端定位方法，针对同时受到挠性附件振动干扰和复杂多传感器量测噪声的空间机械臂系统；首先，确定空间机械臂受到的振动干扰及多传感器量测噪声，建立末端位置滤波模型；其次，设计干扰观测器对干扰进行估计和前馈补偿，结合卡尔曼滤波构成抗干扰滤波器；最后，设计分布式的多传感器信息融合框架，对抗干扰滤波器的估计值进行加权融合，采用多目标H2/H∞融合算法在预设的性能指标下对融合误差进行约束并求解估计增益，得到末端位置的全局估计。本发明将干扰估计与多传感器融合算法相结合，能够提高在复杂干扰和噪声影响下空间机械臂末端定位的精度和鲁棒性，为空间机械臂完成在轨高精度作业提供支持。

公开(公告)号：CN108319148B

公开(公告)日：2019-02-26

申请号：CN201810240786.2

申请日：2018-03-22

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 乔建忠 ,  崔洋洋 ,  郭雷 ,  朱玉凯 ,  张丹瑶

IPC分类号： G05B13/04

摘要： 本发明涉及一种控制力矩陀螺框架伺服系统低转速高精度控制方法。该方法针对控制力矩陀螺框架伺服系统在低速率工作过程中面临的摩擦干扰以及转子不平衡振动引起的扰动力矩问题，首先，建立含有摩擦干扰以及转子不平衡振动干扰力矩的控制力矩陀螺框架伺服系统动力学模型；其次，利用矢量控制与PI控制方法对框架伺服系统电流环进行控制设计；再次，设计干扰观测器在框架伺服系统速度环对摩擦干扰以及转子不平衡振动引起的扰动力矩组成的等价干扰进行估计；最后，将干扰观测器对等价干扰估计值通过前馈通道予以抵消，设计复合控制器，构造出一种控制力矩陀螺框架伺服系统低转速高精度控制方法。本发明具有工程实用性强、抗干扰性高等优点。

公开(公告)号：CN108180910B

公开(公告)日：2019-01-08

申请号：CN201711427605.9

申请日：2017-12-26

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 乔建忠 ,  张丹瑶 ,  郭雷 ,  朱玉凯 ,  谢一嘉

IPC分类号： G01C21/20 ,  G05D1/08 ,  G05D1/10

摘要： 本发明涉及一种基于气动参数不确定的飞行器快速高精度制导方法，第一步，建立含有气动参数不确定的飞行器等价干扰动力学模型；第二步，根据第一步的动力学模型，设计滑模干扰观测器对飞行器的气动参数不确定进行快速估计，得到干扰估计值；第三步，设计滑模控制律完成快速控制任务需求；第四步，利用第二步的干扰估计值和第三步的滑模控制律设计复合滑模控制器，完成飞行器的快速高精度制导方法。本发明采用滑模干扰观测器与滑模控制器相结合的快速高精度制导方法，具有快速性、高精度的特点，适用于多种类型飞行系统及其它高空无人飞行器的快速高精度制导系统中，也可以解决快速容错等飞行器故障问题。

公开(公告)号：CN108646554A

公开(公告)日：2018-10-12

申请号：CN201810419551.X

申请日：2018-05-04

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 乔建忠 ,  张丹瑶 ,  郭雷 ,  朱玉凯 ,  徐健伟

IPC分类号： G05B13/04

摘要： 本发明涉及一种基于指定性能的飞行器快速抗干扰纵向制导方法，建立含有气动参数不确定的纵向飞行器动力学模型，其中气动参数包括升力系数和阻力系数；通过设计的指定性能函数和转换函数进行指定性能转换，得到转换后的模型；设计滑模干扰观测器对飞行器的气动参数不确定进行快速估计，得到干扰估计值；设计滑模控制律完成快速控制任务需求；设计复合滑模控制器，完成基于指定性能的飞行器快速抗干纵向扰制导方法。本发明可以指定控制系统的收敛率、超调量和稳态误差这三个性能，且具有快速性、高精度的特点，适用于多种类型飞行系统及其它高空无人飞行器的指定性能快速抗干扰制导系统中，也可以解决快速容错等飞行器故障问题。

公开(公告)号：CN108388133A

公开(公告)日：2018-08-10

申请号：CN201810232293.4

申请日：2018-03-21

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 乔建忠 ,  许昱涵 ,  郭雷 ,  朱玉凯 ,  崔洋洋

IPC分类号： G05B13/04

CPC分类号： G05B13/042

摘要： 本发明涉及一种基于正全维观测器的正系统动态输出反馈抗干扰控制方法；首先，针对含有外部干扰的线性连续正系统，以系统状态和干扰为增广状态，得到一个正性增广系统；其次，针对正性增广系统设计可以保证状态观测值始终为正的正全维观测器；再次，基于由全维观测器得到的估计量，设计具有干扰抵消作用的正系统动态输出反馈抗干扰控制律；最后，以原正系统状态、状态估计误差与干扰估计误差的线性组合为状态变量，得到一个闭环系统，基于线性偕正Lyapunov函数给出闭环系统为渐近稳定正系统的条件，并通过线性规划算法解算控制器和观测器参数，此方法可用于正系统存在复杂干扰下和无法测量得到系统状态情形下的稳定控制问题。

公开(公告)号：CN108319148A

公开(公告)日：2018-07-24

申请号：CN201810240786.2

申请日：2018-03-22

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 乔建忠 ,  崔洋洋 ,  郭雷 ,  朱玉凯 ,  张丹瑶

IPC分类号： G05B13/04

CPC分类号： G05B13/042

摘要： 本发明涉及一种控制力矩陀螺框架伺服系统低转速高精度控制方法。该方法针对控制力矩陀螺框架伺服系统在低速率工作过程中面临的摩擦干扰以及转子不平衡振动引起的扰动力矩问题，首先，建立含有摩擦干扰以及转子不平衡振动干扰力矩的控制力矩陀螺框架伺服系统动力学模型；其次，利用矢量控制与PI控制方法对框架伺服系统电流环进行控制设计；再次，设计干扰观测器在框架伺服系统速度环对摩擦干扰以及转子不平衡振动引起的扰动力矩组成的等价干扰进行估计；最后，将干扰观测器对等价干扰估计值通过前馈通道予以抵消，设计复合控制器，构造出一种控制力矩陀螺框架伺服系统低转速高精度控制方法。本发明具有工程实用性强、抗干扰性高等优点。

公开(公告)号：CN107168071B

公开(公告)日：2018-03-27

申请号：CN201710579481.X

申请日：2017-07-17

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 乔建忠 ,  朱玉凯 ,  郭雷 ,  吴昊

IPC分类号： G05B13/04

摘要： 本发明涉及一种基于干扰观测器的非线性系统自抗扰控制方法，针对含有未知非线性函数以及谐波干扰的非线性单输入单输出系统；首先，将谐波干扰以及未知非线性函数进行数学表征，建立谐波干扰的外部模型；其次，基于控制输入及量测输出信息设计干扰观测器以及扩张状态观测器，完成对谐波干扰、未知非线性函数以及系统状态的估计；最后，根据干扰观测器以及扩张状态观测器的输出设计自抗扰控制器，基于分离定理与极点配置理论，完成观测器与控制器的增益求解；本发明具有抗干扰能力强、控制精度高等优点，可用于含干扰及未知非线性系统的高精度控制。

公开(公告)号：CN107168072A

公开(公告)日：2017-09-15

申请号：CN201710579482.4

申请日：2017-07-17

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 乔建忠 ,  朱玉凯 ,  郭雷 ,  吴昊

IPC分类号： G05B13/04

CPC分类号： G05B13/042

摘要： 本发明涉及一种基于干扰观测器的非匹配干扰系统自抗扰控制方法，将匹配与非匹配两类谐波干扰以及未知非线性函数进行数学表征；对两类谐波干扰分别设计干扰观测器，完成对谐波干扰的实时估计；基于干扰观测器的输出设计扩张状态观测器，完成对未知非线性函数与系统状态的估计；接下来，结合非匹配干扰的估计值，通过引入新的状态变量完成坐标变换；在上述坐标转换的基础上根据干扰观测器以及扩张状态观测器的输出设计自抗扰控制器；基于分离定理与极点配置理论，完成观测器与控制器的增益求解，从而完成控制器的设计；本发明具有抗干扰能力强、控制精度高等优点，可用于含匹配与非匹配谐波干扰及未知非线性系统的高精度控制。

公开(公告)号：CN107168071A

公开(公告)日：2017-09-15

申请号：CN201710579481.X

申请日：2017-07-17

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 乔建忠 ,  朱玉凯 ,  郭雷 ,  吴昊

IPC分类号： G05B13/04

CPC分类号： G05B13/042

摘要： 本发明涉及一种基于干扰观测器的非线性系统自抗扰控制方法，针对含有未知非线性函数以及谐波干扰的非线性单输入单输出系统；首先，将谐波干扰以及未知非线性函数进行数学表征，建立谐波干扰的外部模型；其次，基于控制输入及量测输出信息设计干扰观测器以及扩张状态观测器，完成对谐波干扰、未知非线性函数以及系统状态的估计；最后，根据干扰观测器以及扩张状态观测器的输出设计自抗扰控制器，基于分离定理与极点配置理论，完成观测器与控制器的增益求解；本发明具有抗干扰能力强、控制精度高等优点，可用于含干扰及未知非线性系统的高精度控制。