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公开(公告)号：CN112572834B
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202011423387.3
申请日：2020-12-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 本发明公开了一种考虑矩形视场的目标区域规避相对位姿一体化控制方法，涉及航天器在轨服务领域。本发明为了解决机动的可行空间较小问题，同时实现对航天器控制的优化，通过考虑航天器敏感器的实际四棱锥视场，最大程度的构建视场真实模型，建立相对位姿一体化运动学模型，构建约束姿态和禁止区域两种约束，分别设计吸引势函数和排斥势函数，使得系统状态在整个逼近的机动过程中满足约束姿态、禁止区域约束；设计位姿一体化控制律实现服务航天器逼近目标航天器的过程中能够到达期望位置的同时持续观测目标航天器以及规避目标航天器的探测。本发明适用于航天器在轨观测及规避的应用。
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公开(公告)号：CN113156987A
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202110422593.0
申请日：2021-04-15
IPC: G05D1/08
Abstract: 结合双框架剪式力矩陀螺和飞轮的航天器执行机构及其控制方法，属于航天器姿态控制技术领域，解决了现有采用飞轮或单框架控制力矩陀螺对航天器态控制存在输出力矩小、响应慢或控制算法复杂，且计算量大的问题。本发明采用双框架剪式力矩陀螺驱动航天器进行姿态机动，以三个飞轮吸收双框架剪式力矩陀螺在驱动航天器姿态变换过程中产生的干扰力矩，通过调整DGSPCMG的两个框架角，使航天器始终在欧拉轴方向具备最大机动能力。本发明适用于航天器姿态控制。
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公开(公告)号：CN113032910A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN202110394714.5
申请日：2021-04-13
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种挠性航天器作动器布局优化方法，解决了现有航天器作动器/传感器布局优化方法通用性差的问题，属于结构振动控制领域。本发明包括：S1、对柔性结构进行模态分析，获取柔性结构振动的模态信息利用模态信息得到各阶模态的有效模态质量Meff,i；S2、建立作动器布局优化准则：S3、以作动器布局优化准则作为作动器的安装位置布局的适应度函数，求解适应度函数值最大的作动器的安装位置布局为作动器最优的安装位置布局，完成作动器布局优化。
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公开(公告)号：CN113031570A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN202110289496.9
申请日：2021-03-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明的实施例提供了一种基于自适应未知输入观测器的快速故障估计方法及设备。所述方法包括建立动态控制系统的非线性系统模型；根据所述非线性系统模型的增广状态向量建立增广系统模型；根据所述增广系统模型建立自适应未知输入观测器，使所述自适应未知输入观测器满足第一条件；计算增广状态估计误差和执行器故障估计误差；通过线性矩阵不等式对所述自适应未知输入观测器进行误差优化，计算优化后的观测器参数；对所述非线性系统模型的执行器故障以及传感器故障进行估计。以此方式，可以使得动态控制系统在发生故障后，能够及时得到故障信息及具体的故障情况，在尽可能准确估计故障幅值的同时抑制外部干扰对故障估计结果的影响。
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公开(公告)号：CN104155997A
公开(公告)日：2014-11-19
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115859731B
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202211623436.7
申请日：2022-12-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F30/23 , G06F111/04 , G06F111/06
Abstract: 一种风力机叶片约束层阻尼敷设方案优化方法、装置及设备，涉及风力发电技术领域，解决的技术问题为“如何实现风力机叶片更好的抑颤效果”，方法包括如下步骤：获取可敷设约束层阻尼设计变量；采用遗传算法对所述设计变量进行优化；基于优化后的设计变量，建立约束层阻尼敷设后的风力机叶片的有限元模型；根据所述有限元模型，对所述约束层阻尼敷设后的风力机叶片进行模态分析；判断模态分析结果是否满足优化结束条件，若满足则结束优化，否则重复上述步骤。该方法采用遗传算法，可以有效抑制随机风载下风力机叶片的挥舞和摆振振动，具有较好的应用前景，适用于风力机叶片约束层阻尼敷设场景。
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公开(公告)号：CN116039960A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202310144161.7
申请日：2023-02-21
Abstract: 火星大气进入过程轨迹跟踪制导系统及方法，解决了如何在尽量不损害制导律快速性的同时实现抗饱和效果的问题，属于火星探测技术领域。本发明包括:控制器根据高度跟踪误差e和抗饱和辅助变量χ，结合制导律获得期望控制量uc，制导律中的被控量y＝e+χ，根据uc结合控制约束计算实际控制量u，根据实际控制量u按照参考轨迹进行制导；抗饱和辅助系统根据上一时刻的期望控制量uc和实际控制量u获取Δu，Δu＝u‑uc，获取抗饱和辅助变量χ：本发明使得制导系统快速退出饱和工作区，在饱和消失时补偿量能够在有限时间内快速收敛至0。
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公开(公告)号：CN114996839A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210457712.0
申请日：2022-04-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 近距离下服务航天器机动策略的规划方法，它属于航天器在轨服务自主规划领域。本发明解决了现有的规划方案未考虑对单个目标的最优交会轨迹以及传统的近距离制导方式难以克服轨道摄动的影响，导致交会误差大的问题。本发明方法以燃料消耗和任务总时间为规划指标，将目标规划和轨迹规划分成上下两层，设计了一种两层优化求解的方法框架。上层求解交会次序和分配时间，下层求解最优交会轨迹，通过在交会制导中设计迭代制导计算思路，以实现服务航天器对每个目标的精确交会，克服了交会的偏差。本发明方法可以应用于航天器在轨服务自主规划领域。
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公开(公告)号：CN109507875B
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN201910016560.9
申请日：2019-01-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 一种欧拉旋转卫星姿态机动递阶饱和PID控制方法，属于卫星姿态机动控制领域。本发明为了解决目前的卫星姿态机动递阶饱和PID控制方法无法实现三轴欧拉旋转的问题。本发明首先建立飞轮为执行机构的卫星姿态运动学和姿态动力学方程，然后分析飞轮系力矩包络特性，判断期望力矩穿过的菱形面，计算沿期望力矩方向上的飞轮最大输出力矩，确定最大飞轮力矩矢量。进而根据最大飞轮力矩矢量和机动角速度限制设计误差限制向量，设计递阶饱和PID控制器控制卫星三轴姿态。本发明可使飞轮在卫星大姿态偏差时发挥期望力矩方向的最大能力，从而逼近近时间最优欧拉旋转姿态机动性能。本发明适用于卫星姿态机动控制。
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公开(公告)号：CN112644738B
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202110069582.9
申请日：2021-01-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 一种行星着陆避障轨迹约束函数设计方法，属于着陆器轨迹约束技术领域。解决了现有着陆器可运动的范围小，着陆轨迹的保守强，不利于着陆器制导律的设计的问题。本发明根据采集的行星表面障碍信息，将障碍等效为3种不同的空间几何形状，计算等效的空间几何形状的各个顶点的坐标信息；对着陆轨迹函数约束函数进行分段设计；当等效的空间几何形状为锥形和棱台形地形时，将轨迹约束函数划分为两段，当等效的空间几何形状为台阶状地形时，轨迹约束函数的段数取决于等效的台阶的阶数，n阶台阶的地形，轨迹约束函数划分为n+1段。本发明适用于行星着陆避障轨迹约束。
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