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公开(公告)号：CN112947073B
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202110122300.7
申请日：2021-01-29
Applicant: 大连理工大学 , 中国人民解放军军事科学院战争研究院
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于模型预测控制的舰载机滑行轨迹跟踪方法，属于装备自主运动控制领域。首先，根据舰载机的尺寸参数和机械参数，在经典的bicycle模型基础上建立扩展bicycle模型，描述舰载机的运动。第二，获得由轨迹规划模块生成的参考调运轨迹。第三，基于建立的扩展bicycle模型与相关约束，建立模型预测控制器模型，并设定控制器中相关参数，如采样间隔、跟踪误差权重、控制权重等。第四，使用构造的模型预测控制器对参考轨迹进行跟踪。本发明能够实现扰动环境下单机滑行调运模式下舰载机对于参考调运轨迹的精确、可靠的跟踪，跟踪环节中状态变量和控制输入的相关约束严格满足，且状态变量的变化曲线不存在明显的振荡，具有良好的适用性。
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公开(公告)号：CN115755963B
公开(公告)日：2023-07-11
申请号：CN202211423092.5
申请日：2022-11-15
IPC: G05D1/10 , G01C21/20 , G06Q10/047 , G06N3/126 , G06F18/23213
Abstract: 一种考虑载具投递模式的无人机群协同任务规划方法，第一，提出由分类操作和固定操作构造的投放点确定算法，采用基于K‑means聚类算法的分类操作获得目标的最优分类，采用基于威胁最小化的固定操作选择最优投放位置。第二，提出融合改进A*算法的离散遗传算法获得载具的全局最优轨迹。第三，提出基于市场机制的改进差分进化算法获得每个投放点处的最优任务分配方案。本发明基于实际作战环境，考虑跨平台协同作战场景，以大规模无人机群对地面目标执行攻击和评估任务为背景，给出解耦式的任务规划系统；对于多机协同任务规划的求解具有重要意义，相比于现有优化方法效率高、寻优性强；具有很强的可行性、有效性、稳定性和收敛性，便于实际应用。
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公开(公告)号：CN116277021A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310413729.0
申请日：2023-04-18
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明提供一种用于绳驱软体机械臂的实时轨迹跟踪控制方法，属于软体机器人运动控制技术领域。首先根据目标轨迹，建立轨迹跟踪最优控制问题的目标函数；其次，基于位置动力学方法，引入应变约束建立绳驱软体机械臂的动力学模型；再此，采用模态导数建立降阶矩阵，实现绳驱软体机械臂模型降阶，同时通过系数合并减少非线性项计算；然后，利用目标函数，建立轨迹跟踪控制输入的计算公式；最后，通过数值积分方法，求解软体机械臂变形。本发明采用基于位置动力学方法，建立绳驱软体机械臂仿真框架，以解决软体机械臂仿真和控制问题，目的在于提供一套完整的软体机械臂模型验证和实时控制的新策略，以解决软体机械臂与环境交互的问题。
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公开(公告)号：CN115328165B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211128429.X
申请日：2022-09-16
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种基于安全调运走廊的航母舰载机甲板滑行轨迹规划方法，1)根据调运需求、舰载机运动特性，初步构建最优控制问题；2)利用双圆策略完成避障约束的保守转化；3)根据甲板形状与障碍分布完成甲板地图的栅格化；4)利用混合A*算法，基于栅格地图规划一条粗糙的调运路径；5)基于最优速度‑时间匹配原则，对前述的粗糙调运路径进行重采样；6)根据重采样结果与甲板栅格地图信息，构造安全调运走廊；7)基于安全调运走廊、舰载机运动约束与调运任务需求，建立最终的最优控制问题并实施求解。本发明为通过引入安全调运走廊的概念，实现了对复杂避障约束条件的保守转化，最终求解的最优控制问题中，避障约束的数目与甲板上障碍物数目无关，极大的简化问题的求解难度，保证舰载机甲板调运路径的高效可靠生成。
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公开(公告)号：CN115328165A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202211128429.X
申请日：2022-09-16
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种基于安全调运走廊的航母舰载机甲板滑行轨迹规划方法，1)根据调运需求、舰载机运动特性，初步构建最优控制问题；2)利用双圆策略完成避障约束的保守转化；3)根据甲板形状与障碍分布完成甲板地图的栅格化；4)利用混合A*算法，基于栅格地图规划一条粗糙的调运路径；5)基于最优速度‑时间匹配原则，对前述的粗糙调运路径进行重采样；6)根据重采样结果与甲板栅格地图信息，构造安全调运走廊；7)基于安全调运走廊、舰载机运动约束与调运任务需求，建立最终的最优控制问题并实施求解。本发明为通过引入安全调运走廊的概念，实现了对复杂避障约束条件的保守转化，最终求解的最优控制问题中，避障约束的数目与甲板上障碍物数目无关，极大的简化问题的求解难度，保证舰载机甲板调运路径的高效可靠生成。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113551682B
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202110811903.8
申请日：2021-07-19
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明提供一种考虑地形与地势影响的两栖无人战车的路径规划方法，属于机械自动化领域。首先，将战场环境离散为二维栅格。第二，根据战场环境，建立相应的障碍矩阵、地形矩阵与地势矩阵。第三，利用地形矩阵与地势矩阵改进传统A*算法中估值函数。第四，根据改进的估值函数，使用A*算法生成最优路径。第五，评价生成路径的质量。本发明综合利用了战场环境的障碍、地形与地势信息，可以实现两栖无人战车的高质量运动路径的快速规划，生成的路径具有等效路径短、累积坡度低等优点；本发明具有一定的实用性，能为两栖无人战车的路径规划问题提供新的求解思路。
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公开(公告)号：CN114186452A
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202111394494.2
申请日：2021-11-23
Applicant: 大连理工大学
IPC: G06F30/23 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于动力学系统优化技术领域，提供一种非光滑多体系统动力学灵敏度分析方法。首先，给出非光滑多体系统动力学优化问题的目标函数、设计变量和约束条件；其次，基于非光滑接触方法，建立非光滑多体系统的动力学模型；再次，采用伴随变量法，建立非光滑多体系统的解析灵敏度分析方法或半解析灵敏度分析方法的计算公式；最后，通过数值积分方法，求解非光滑多体系统动力学灵敏度。本发明采用伴随变量法，建立非光滑多体系统动力学灵敏度分析框架，以解决非光滑多体系统动力学灵敏度分析问题，目的在于提供一套完整、统一的非光滑多体系统动力学灵敏度分析的新策略，以解决涉及接触碰撞和摩擦行为的多体系统的灵敏度分析问题。
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公开(公告)号：CN111159636B
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN201911224272.9
申请日：2019-12-04
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明涉及动力学系统优化技术领域，提出一种基于绝对节点坐标描述的柔性多体系统动力学半解析灵敏度分析方法。首先，基于绝对节点坐标方法，建立柔性多体系统的质量矩阵、刚度矩阵和广义力列阵；其次，建立柔性多体系统的动力学方程和优化目标函数；再次，基于直接微分法或伴随变量法，建立柔性多体系统动力学的半解析灵敏度计算公式；最后，求解柔性多体系统动力学微分代数方程，获得灵敏度计算结果。本发明根据绝对节点坐标方法和多体系统动力学理论，建立柔性多体系统的半解析灵敏度计算公式，以解决柔性多体系统动力学的灵敏度分析问题，目的在于提供一套柔性多体系统灵敏度分析的新策略，为大规模复杂的柔性多体系统的灵敏度计算提供便利。
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公开(公告)号：CN109739091A
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201910046102.X
申请日：2019-01-16
Applicant: 大连理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于子结构技术的智能张拉整体结构振动多层级分布式模型预测控制方法，具有如下步骤：S1、建立智能张拉整体结构分布式模型预测控制系统；S2、基于子结构技术，将智能张拉整体结构分布式模型预测控制系统分解为一系列的多层级子系统；S3、选定不同层级的子结构系统，独立设计相应的局部子控制器；S4、考虑输入饱和约束，将原分布式模型预测控制问题转化为一系列的线性互补问题；S5、求解步骤S4中的线性互补问题，获得各子控制器的输入电压，以及受控动力响应。与现有的分布式模型预测控制相比，所提方法基于子结构技术，对整体结构系统的分解建模过程更加灵活、简单，且具有统一的多层级分布式框架。
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公开(公告)号：CN104794281A
公开(公告)日：2015-07-22
申请号：CN201510191349.2
申请日：2015-04-22
Applicant: 大连理工大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及航天器编队重构技术领域，提供一种基于自适应代理模型的平动点航天器编队重构方法，所述方法包括：步骤100，建立日地系统平动点附近航天器编队受控动力学方程；步骤200，根据航天器编队重构的任务需求，选择优化目标，得到航天器编队重构的优化问题；步骤300，建立航天器编队重构的自适应代理模型，并利用自适应代理模型得到航天器编队的最优重构轨迹；步骤400，缩小自适应代理模型中变量的取值范围，依次重复步骤300，并验证自适应代理模型的有效性。本发明能够在计算效率较高的前提下得到与真实最优解非常接近的编队重构结果。
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