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公开(公告)号：CN115903512A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211579411.1
申请日：2022-12-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种具有抖动抑制性能的无人机主动容错控制方法，涉及无人机控制技术领域。本发明的技术要点包括：建立线性化后离散时间状态空间表达式形式的无人机模型；使用隐半马尔可夫切换系统理论建模观测信息不准确的FDI过程，构建依赖于观测模态的防抖控制器；构建无人机系统状态防抖约束条件；提出在不准确FDI信息情况下，保证无人机系统均方稳定的充分条件；提出离散时间无人机系统具有防抖性能的故障容错控制器存在的充分条件；对矩阵不等式求解，获得无人机系统容错控制器增益；利用无人机系统容错控制器增益实现对四旋翼无人机主动容错控制。本发明所获得的控制器能够同时兼顾系统的状态抖动抑制性能与系统稳定性，提升了无人机的飞行稳定性与安全性。
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公开(公告)号：CN114815866A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210387701.X
申请日：2022-04-14
Applicant: 哈尔滨工业大学人工智能研究院有限公司
Abstract: 本发明公开了无人机自动控制技术领域的一种具有稳定性保证的暂失目标无人机切换控制方法，利用切换系统对目标暂失现象建模，基于状态反馈这一低算力的控制器设计思路，根据实际跟踪误差实时调整控制器增益以保证所建立的切换跟踪系统的稳定性，其增益调整计算过程在无人机机载计算单元中进行；其中，无人机采用位置环‑姿态环的双环控制框架，建立的切换系统根据目标是否可测分为不可测子系统和可测子系统，能够实现目标暂失情况下的无人机目标跟踪控制，在跟踪过程中自动调整控制器增益从而保证跟踪系统的稳定性，提高暂失目标情况下的跟踪性能。
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公开(公告)号：CN110244768A
公开(公告)日：2019-09-17
申请号：CN201910657167.8
申请日：2019-07-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提供了基于切换系统的高超声速飞行器建模及抗饱和控制方法，属于飞行器控制领域。由于高超声速飞行器具有强非线性、强耦合性，其飞行过程中的气动导数不仅与飞行器高度和速度的变化相关，还呈现出复杂的非线性变化特点。这使得以动力学模型为基础的控制方法很难在高超声速飞行器进行机动时始终保持稳定。本方法根据飞行器飞行包线划分区域，将飞行任务细分为多个模态，并建模为一种切换系统，可以在飞行器进行大范围、高速机动的情况下，通过切换控制实现对飞行参考轨迹的有效跟踪并确保飞行器在飞行过程中始终保持稳定。
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公开(公告)号：CN115657725B
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202211403755.7
申请日：2022-11-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种子母式无人机投放决策及路径规划一体化方法及系统，涉及无人机路径规划技术领域。本发明的技术要点包括：根据子母式无人机任务需求，构建三维地图环境；确定子母式无人机的子机数量及各个子机的目标位置；根据各个子机的目标位置和地势高度建立路径代价函数；利用改进的粒子群算法获得子母式无人机中母平台及子机的飞行路径，其中子机的初始飞行路径点即为被投放位置。本发明以子母式无人机投放过程特有的分离点选取为核心，填补了子母式无人机路径规划方法的研究空白；针对传统粒子群算法收敛速度过快，易陷入局部最优的问题，提出改进粒子群算法，兼顾了路径优化中的局部最优性与全局最优性，有效提高了规划路径的质量。
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公开(公告)号：CN114571926B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202210213747.X
申请日：2022-03-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B60C99/00
Abstract: 一种被动轮式空地两用机器人的轻量化抗冲击轮结构设计方法，涉及空地两用机器人技术领域。本发明为了解决现有的空地两用机器人的轮式结构无法同时满足轻量化与抗冲击的需求，以及现有的轮结构设计不适合空地两用机器人的批量化生产，造成生产效率低的问题。技术要点：轮辐结构采用平面蜂窝构型，蜂窝层数与轮径直接相关，在确定轮内径和外径后，根据外径与内径的差值分配蜂窝层数，确定蜂窝层数及每层蜂窝的层宽并生成轮辐结构；在轮结构材料属性已知且轮径尺寸确定的情况下得到构型参数变化的下确界；根据轮辐结构以及构型参数的最小值，通过计算生成同类数据组成轮型参数的数据组。利用本方法实现在遵循轻量化设计准则的同时保证轮型结构强度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116461266A
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202310447002.4
申请日：2023-04-24
Applicant: 哈尔滨工业大学人工智能研究院有限公司
Abstract: 本发明提出了一种滚筒式空地两用机器人及使用方法，属于机械自动化技术领域。解决了现有不变结构类空地两用机器人地面移动速度、地面转向灵活性、落地抗冲击性等能力有待提升的问题。它包括两个外轮、两个机臂、两个内轮、T型固定板、中心轴、控制单元和动力机构，所述两个外轮转动连接在中心轴的两侧，所述两个内轮转动连接在中心轴上，所述内轮外径小于外轮外径，所述两个机臂分别固定在两侧的外轮与内轮之间，所述机臂的两端均设置有动力机构，所述动力机构包括三叶桨、无刷电机和电子调速器，所述无刷电机固定在机臂上，所述无刷电机的输出端与三叶桨相连，所述电子调速器与无刷电机相连。它主要用于空地两用机器人。
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公开(公告)号：CN110244768B
公开(公告)日：2021-11-30
申请号：CN201910657167.8
申请日：2019-07-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提供了基于切换系统的高超声速飞行器建模及抗饱和控制方法，属于飞行器控制领域。由于高超声速飞行器具有强非线性、强耦合性，其飞行过程中的气动导数不仅与飞行器高度和速度的变化相关，还呈现出复杂的非线性变化特点。这使得以动力学模型为基础的控制方法很难在高超声速飞行器进行机动时始终保持稳定。本方法根据飞行器飞行包线划分区域，将飞行任务细分为多个模态，并建模为一种切换系统，可以在飞行器进行大范围、高速机动的情况下，通过切换控制实现对飞行参考轨迹的有效跟踪并确保飞行器在飞行过程中始终保持稳定。
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公开(公告)号：CN114578824B
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202210214963.6
申请日：2022-03-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种适用于空地两用机器人的未知环境自主探索方法，涉及机器人环境探索技术领域，用以解决现有未知环境自主探索方法因仅考虑单一运动模态导致对环境探索的覆盖率、节能性、快速性不足的问题。本发明技术要点包括：获取未知环境的三维空间范围，以空地两用机器人当前位置为探索起点，对深度数据和姿态数据进行处理以更新栅格地图，进而更新待探索点集；基于度量函数在待探索点集中选择最优待探索点；对根据空地两用机器人当前位置和最优待探索点生成的全局路径进行优化，使得空地两用机器人沿优化后的全局路径到达最优待探索点。本发明使得机器人在对未知环境探索时探索速度显著提高，探索能耗显著降低，在实际工程中能实现更优的探索效果。
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公开(公告)号：CN112859605B
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202110038074.4
申请日：2021-01-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种兼具控制量防抖及干扰抑制性能的切换系统控制方法，涉及切换系统控制技术领域，为了解决现有的切换系统中控制信号的大幅度跳变将对被控对象的执行机构造成损伤等问题。技术要点：建立离散时间切换线性系统模型；建立分段控制器结构；具有H∞性能保证的切换线性系统防抖控制问题的建立；提出具有防抖持续驻留时间切换信号的离散时间切换系统大范围一致渐近稳定性条件；针对持续驻留时间条件下的离散时间切换线性系统进行具有稳定性保证的防抖控制器求解；提出具有防抖持续驻留时间切换信号的离散时间切换系统大范围一致渐近稳定性及l2增益条件；进行具有H∞性能保证的防抖控制器求解。基于本发明方法设计的防抖控制器具有干扰抑制性能。
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公开(公告)号：CN110978931B
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN201911359383.0
申请日：2019-12-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B60G17/018 , B60G17/0165
Abstract: 一种基于hidden semi‑Markov切换的车辆主动悬架系统建模和控制方法，涉及车辆主动悬架系统建模和控制方法，本发明为了解决现有主动悬架需依赖传感器而自主适应道路状况且使用成本高、故障率高等问题。建立车辆主动悬架动力学方程；将悬架系统建模为非齐次hidden semi‑Markov随机切换系统，车辆主动悬架动力学方程中的阻尼和刚度可在多个子模态中随机切换以适应不同路况；对车辆主动悬架系统进行稳定性分析；设计依赖于观测模态的状态反馈控制器。根据实际情况将主动悬架系统建模为非齐次hiddensemi‑Markov随机切换系统，降低悬架系统使用成本的同时提升了悬架系统舒适性。
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