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公开(公告)号：CN106891335B
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201710179450.5
申请日：2017-03-23
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明公开了一种空间机器人在轨抓捕过程的柔顺与协调控制方法，包括：根据动力学和运动学方程，建立面向控制的空间机器人模型；根据面向控制的空间机器人模型，建立机械臂柔顺抓捕控制律；确定基于基座喷气装置的基座位姿控制律；根据机械臂柔顺抓捕控制律，建立机械臂柔顺控制回路；根据所述基座位姿控制律和PSR伪速率脉冲调制器，建立基座位姿控制回路；将所述机械臂柔顺控制回路和基座位姿控制回路计算得到的控制量分别作为空间机器人系统的机械臂和基座喷气装置的控制输入；同时，将基座的控制力作为前馈项，输入给机械臂控制律，以补偿基座控制对机械臂末端柔顺控制的干扰。本发明在实现对目标的稳定抓捕的同时保证了基座的稳定性。
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公开(公告)号：CN119758758A
公开(公告)日：2025-04-04
申请号：CN202411740788.X
申请日：2024-11-29
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B17/02
Abstract: 本发明公开了一种基于颗粒动力学的小天体采样过程动力学与控制仿真方法，包括：建立小天体颗粒动力学模型和探测器系统柔性多体动力学模型；建立颗粒动力学‑多体动力学‑控制耦合仿真模型，并利用数值积分算法，实现小天体采样过程的动力学与控制联合仿真求解计算。本发明针对小天体采样过程多学科、系统级动力学与控制联合仿真问题，给出了小天体星壤颗粒流动力学、探测器柔性多体动力学、探测器姿轨控制与机械臂控制的数学仿真模型，并定义了相互之间的接口关系，实现了小天体采样过程颗粒动力学‑多体动力学‑控制的多学科、系统级联合仿真，为小天体星壤风化层颗粒特性模拟及采用过程动力学与控制耦合特性分析提供了重要技术手段。
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公开(公告)号：CN118171594A
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202410305096.6
申请日：2024-03-18
Applicant: 广东航宇卫星科技有限公司 , 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G06F30/28 , G06F8/34 , G06T17/00 , G06F111/10 , G06F111/20 , G06F111/04 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及小行星探测技术领域，尤其涉及一种小行星探测任务数字化仿真验证系统。其包括自底向上的存储层、基础层、模型与算法资源层、时空引擎、接口层和应用层，上述产品层构成的系统与相应的标准规范共同运行支撑组成分层软件应用框架。本发明总体采用基于数据集成的分层软件应用框架，自底向上由存储层、基础层、模型与算法资源层、时空引擎、接口层、应用层及相应的标准规范和运行支撑组成，通过全流程数字化仿真验证方法开发相应的软件系统，实现复杂空间环境和多约束条件下的快速迭代设计和仿真验证，为小行星及其他深空探测任务规划与设计验证提供高效的技术手段。
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公开(公告)号：CN108469737B
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN201810401080.X
申请日：2018-04-28
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种空间非合作目标导航捕获的动力学控制方法及系统，针对空间机器人在轨抓取自旋或翻滚非合作目标的导航捕获问题，本文给出了一种空间非合作目标导航捕获的动力学控制方法。首先，建立了空间机器人系统动能解析式描述。其次，建立了空间机器人的运动学方程。最后，利用第二类拉格朗日方程和伪坐标方程，建立了解析式的空间机器人系统运动学和动力学模型。此方法基于矢量力学理论方法推导得到，采用矩阵和向量运算，且方程为解析式表达式，物理意义清晰。此方法便于对空间机器人系统的运动学和动力学进行耦合分析、便于基于模型的动力学控制算法实现，且计算量小，便于控制算法的实时计算。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105975658B
公开(公告)日：2019-06-25
申请号：CN201610268987.4
申请日：2016-04-27
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种起飞稳定性建模方法，本发明首先建立上升器和起飞平台模型以及二者的锁定约束，并建立地外天体表面土壤与起飞平台的接触关系；然后采用准静态着陆过程模拟方法计算得到起飞平台和上升器组合体的地外天体表面起飞初始姿态和起飞平台的支撑载荷，并利用物理参数敏感度分析得到对起飞稳定性敏感度较高的参数，然后取参数初始范围的最恶劣数值计算得到起飞稳定性边界，然后将边界数值与姿态控制系统能力比较，再进行迭代计算，最终得到满足姿控系统能力范围的上升器起飞稳定性边界；本发明首次提出了一套完整、可行性高的上升器起飞姿态稳定性边界建模方法，能够用于航天器参数设计与优化。
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公开(公告)号：CN108469737A
公开(公告)日：2018-08-31
申请号：CN201810401080.X
申请日：2018-04-28
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种空间非合作目标导航捕获的动力学控制方法及系统，针对空间机器人在轨抓取自旋或翻滚非合作目标的导航捕获问题，本文给出了一种空间非合作目标导航捕获的动力学控制方法。首先，建立了空间机器人系统动能解析式描述。其次，建立了空间机器人的运动学方程。最后，利用第二类拉格朗日方程和伪坐标方程，建立了解析式的空间机器人系统运动学和动力学模型。此方法基于矢量力学理论方法推导得到，采用矩阵和向量运算，且方程为解析式表达式，物理意义清晰。此方法便于对空间机器人系统的运动学和动力学进行耦合分析、便于基于模型的动力学控制算法实现，且计算量小，便于控制算法的实时计算。
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公开(公告)号：CN106951585A
公开(公告)日：2017-07-14
申请号：CN201710077811.5
申请日：2017-02-14
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G06F17/50
Abstract: 一种弹塑性弯曲变形限力结构的建模方法，首先建立不包括限力结构的着陆探测器多体动力学模型，使用虚质量体与本体转动副连接，与支撑杆滑动副连接，着陆探测器本体与支撑杆间为沿支撑杆轴向的力，然后测量得到实际着陆探测器中限力结构承受力方向、虚质量体沿滑动副方向的位移，进而得到实际着陆探测器中限力结构的塑性变形量，最后根据不包括限力结构的着陆探测器多体动力学模型、所有限力结构动力学模型得到着陆探测器多体动力学模型，进而仿真得到着陆探测器所有限力结构的变形曲线、限力结构受力曲线。本发明避免了弯曲变形弹塑性材料建模分析使用有限元程序带来的耗时冗长的问题，具有计算效率高、耗时少的优点。
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公开(公告)号：CN106891335A
公开(公告)日：2017-06-27
申请号：CN201710179450.5
申请日：2017-03-23
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
CPC classification number: B25J9/1607 , B25J9/1633 , B25J11/00 , B25J13/00
Abstract: 本发明公开了一种空间机器人在轨抓捕过程的柔顺与协调控制方法，包括：根据动力学和运动学方程，建立面向控制的空间机器人模型；根据面向控制的空间机器人模型，建立机械臂柔顺抓捕控制律；确定基于基座喷气装置的基座位姿控制律；根据机械臂柔顺抓捕控制律，建立机械臂柔顺控制回路；根据所述基座位姿控制律和PSR伪速率脉冲调制器，建立基座位姿控制回路；将所述机械臂柔顺控制回路和基座位姿控制回路计算得到的控制量分别作为空间机器人系统的机械臂和基座喷气装置的控制输入；同时，将基座的控制力作为前馈项，输入给机械臂控制律，以补偿基座控制对机械臂末端柔顺控制的干扰。本发明在实现对目标的稳定抓捕的同时保证了基座的稳定性。
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公开(公告)号：CN105975658A
公开(公告)日：2016-09-28
申请号：CN201610268987.4
申请日：2016-04-27
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5036 , G06F17/5095
Abstract: 本发明公开了一种起飞稳定性建模方法，本发明首先建立上升器和起飞平台模型以及二者的锁定约束，并建立地外天体表面土壤与起飞平台的接触关系；然后采用准静态着陆过程模拟方法计算得到起飞平台和上升器组合体的地外天体表面起飞初始姿态和起飞平台的支撑载荷，并利用物理参数敏感度分析得到对起飞稳定性敏感度较高的参数，然后取参数初始范围的最恶劣数值计算得到起飞稳定性边界，然后将边界数值与姿态控制系统能力比较，再进行迭代计算，最终得到满足姿控系统能力范围的上升器起飞稳定性边界；本发明首次提出了一套完整、可行性高的上升器起飞姿态稳定性边界建模方法，能够用于航天器参数设计与优化。
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