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公开(公告)号：CN107696033B
公开(公告)日：2020-04-10
申请号：CN201710839487.6
申请日：2017-09-18
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明一种基于视觉测量的空间机械臂轨迹规划方法，鉴于视觉敏感器测量数据更新周期与底层插补周期相差很大，首先基于视觉敏感器测量信息进行上层规划，然后基于上层规划的结果进行电机层面的下层规划，空间机械臂轨迹规划在这两个时间尺度交替滚动进行，不仅可以使空间机械臂在视觉敏感器测量信息引导之下运动至期望构型，而且能保证空间机械臂运动连续平稳，以便为视觉敏感器稳定成像创造有利条件，从而提高空间操作任务的成功率。
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公开(公告)号：CN106525073B
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201610856114.5
申请日：2016-09-27
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明涉及一种基于三轴转台的惯性空间陀螺标定试验方法，能够在使用三轴转台提供陀螺组件姿态转动的同时根据三轴转台三个旋转轴的实时转角输出计算地球自转角速度的补偿量，从而消除了地球自转对陀螺测量输出的影响，保证了陀螺标定算法所需的惯性空间恒定角速度。同时，本发明方法根据三轴转台的三个旋转轴附带转动特性定义了其三个旋转轴的转动顺序规则和初始零位与大地水平坐标系重合的三轴转台本体坐标系和参考惯性坐标系，为试验中根据陀螺输出确定惯性系角度增量和根据三轴转台三个旋转轴的转角输出确定惯性系姿态提供了参考基准。本发明方法可显著提高地面陀螺标定试验的精度，能够保证地面对陀螺组件进行有效的标定和试验结果验证，可为在轨卫星开展相关标定试验建立良好基础，并提高陀螺姿态确定精度。
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公开(公告)号：CN108279695A
公开(公告)日：2018-07-13
申请号：CN201810072869.5
申请日：2018-01-25
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种航天器干扰力矩的快速在轨闭环辨识方法、系统和介质，本发明针对含挠性振动和液体晃动的航天器在变轨时主发动机点火期间的姿态控制问题，提出了一种变轨干扰力矩的快速闭环辨识方法。包括以下步骤：(1)由陀螺测量的角速度积分得到姿态角，并由控制器计算得到所需控制量；(2)根据姿态角输入和计算的控制量，输入干扰估计方程，得到干扰力矩的初步估计值；(3)将干扰力矩的初步估计值进一步输入到滤波器，过滤掉低频的挠性和液体晃动信息，得到最终的干扰估计值。利用该方法，可以在存在挠性振动和液体晃动时，对干扰力矩进行快速准确辨识。该干扰辨识结果可以直接前馈给积分项，从而可以减少主发动机开机时引起的姿态超调。
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公开(公告)号：CN105823600A
公开(公告)日：2016-08-03
申请号：CN201610160447.4
申请日：2016-03-21
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01M1/30
CPC classification number: G01M1/30
Abstract: 本发明一种三轴气浮台上运动机构的动态平衡方法，根据待平衡运动机构的动力学反解，计算得出作用在气浮球轴承球心处的不平衡力矩，并控制调平衡机构补偿该力矩，使气浮台保持动态平衡，包括建立气浮台坐标系；计算得出该坐标系下待平衡运动机构当前总质心位置矢量；将该矢量代入待平衡运动机构的动力学反解得到作用于气浮球轴承球心处的不平衡力矩表达式；将该表达式代入气浮台调平衡机构的动力学正解计算得出期望的调平衡机构位置矢量；根据该矢量控制调平衡机构运动。该方法使载荷中包含运动机构的气浮台的质心始终在气浮球轴承的球心处，达到保持动态平衡的目的，具有较高的实用性。
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公开(公告)号：CN105157687A
公开(公告)日：2015-12-16
申请号：CN201510566598.5
申请日：2015-09-08
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C15/00
CPC classification number: G01C15/002
Abstract: 一种基于wMPS的动态物体的位置姿态测量方法，首先在测量试验现场放置激光发射站，在被测物表面安装激光接收器，并令激光发射站匀速自转并发送光脉冲信号，然后通过内部晶振、各个激光发射站的自转周期得到各个激光接收器的旋转角度及时间戳，进而解算得到各个激光接收器位置坐标，最后判断激光接收器位置坐标并进行修正，进而完成动态物体位置姿态的测量。本发明方法与现有技术相比，在计算结果中集成信号处理器在本地计时信息，将多个激光接收器坐标测量结果同步到同一时刻，有效降低了激光接收器由于坐标测量时刻不同步造成的被测物位置姿态测量误差，实现基于wMPS的工业现场实时高精度大尺寸位姿测量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104933758A
公开(公告)日：2015-09-23
申请号：CN201510260567.7
申请日：2015-05-20
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06T17/00
Abstract: 一种基于OSG三维引擎的空间相机成像仿真方法，首先在三维场景中通过指定一个虚拟相机视点位置、视角中心、相机角度、视口角度、近切面、远切面定义一个虚拟相机；然后实时计算虚拟相机在空间的位置和姿态，变换虚拟相机的视口，渲染输出相机的显示内容；最后针对大场景下精细物体的显示，使用渲染到纹理技术，关联两个虚拟相机的相应剪切平面，从而消除场景抖动，与传统三维空间相机的成像显示方法相比，本发明中的方法明显提高了空间相机定制参数的灵活性，解决了空间虚拟相机和实际空间物理相机视口内容显示同步和虚拟成像视口场景抖动的问题。
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公开(公告)号：CN108267958A
公开(公告)日：2018-07-10
申请号：CN201810073927.6
申请日：2018-01-25
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种基于模态结构分解的H∞范数指标的控制器参数优化方法、系统和介质，本发明针对含挠性和液体晃动等谐振模态的航天器姿态动力学的PID+结构滤波器控制器，提出了一种基于模态结构分解的H∞范数优化指标。包括以下步骤：(1)根据系统状态方程提取出被控系统的传递函数；(2)将系统传递函数分解为刚体模态和谐振模态相加的形式；(3)设计常值形式的谐振模态加权函数；(4)设计与误差量和控制量相关联的权函数；(5)将闭环系统写成H∞控制器求解的标准形式；(6)调用基因遗传算法对标准形式的H∞范数进行最小化，并求出最小值对应的PID+结构滤波器参数，采用本发明可以大大降低含航天器的姿态控制参数设计对人工经验的依赖。
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公开(公告)号：CN106527177A
公开(公告)日：2017-03-22
申请号：CN201610950155.0
申请日：2016-10-26
Applicant: 北京控制工程研究所
CPC classification number: G05B17/02 , G05B23/0213 , G06F17/5036
Abstract: 本发明涉及一种多功能一站式遥操作控制设计与仿真系统及方法，系统包括：第一遥操作控制台、第二遥操作控制台、系统总控制台、高维动力学仿真服务器、刚性机械臂、关节控制计算机、虚拟现实3D仿真和视频采集服务器、挠性机械臂、关节控制计算机、视觉系统和环形屏幕；本发明具有四种工作模式：手动遥操作控制的数学仿真试验、地面真实的机械臂手动遥操作控制的仿真试验、空间机器人捕获插拔中的碰撞动力学与控制试验、挠性机械臂的控制性能验证及挠性参数辨识试验，能够对遥操作控制的设计、仿真、测试提供一站式的解决方案。
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公开(公告)号：CN106525073A
公开(公告)日：2017-03-22
申请号：CN201610856114.5
申请日：2016-09-27
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明涉及一种基于三轴转台的惯性空间陀螺标定试验方法，能够在使用三轴转台提供陀螺组件姿态转动的同时根据三轴转台三个旋转轴的实时转角输出计算地球自转角速度的补偿量，从而消除了地球自转对陀螺测量输出的影响，保证了陀螺标定算法所需的惯性空间恒定角速度。同时，本发明方法根据三轴转台的三个旋转轴附带转动特性定义了其三个旋转轴的转动顺序规则和初始零位与大地水平坐标系重合的三轴转台本体坐标系和参考惯性坐标系，为试验中根据陀螺输出确定惯性系角度增量和根据三轴转台三个旋转轴的转角输出确定惯性系姿态提供了参考基准。本发明方法可显著提高地面陀螺标定试验的精度，能够保证地面对陀螺组件进行有效的标定和试验结果验证，可为在轨卫星开展相关标定试验建立良好基础，并提高陀螺姿态确定精度。
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公开(公告)号：CN106292678A
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201610676552.3
申请日：2016-08-16
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
CPC classification number: G05D1/0808
Abstract: 本发明提出一种针对目标操作的空间机器人基座解耦控制方法，在忽略机械臂本身的质量惯量情况下，建立了对目标进行操作的空间机器人系统模型，通过操作目标的运动信息，构建了目标操作时对基座的各种干扰力矩的解析式，通过反馈控制器对干扰进行补偿，实现了基座的解耦控制。本发明相对于传统的解耦控制，不需要配置力矩传感器，而利用干扰补偿则实现了与基座、机械臂、操作目标一体化控制器相当的控制性能，特别适用于工程实际中，基座、机械臂、操作目标由不同研制单位研制的实际情况。
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