一种航天器在日地系统不稳定平动点轨道间交会控制方法

    公开(公告)号:CN104793613A

    公开(公告)日:2015-07-22

    申请号:CN201510191346.9

    申请日:2015-04-22

    Inventor: 彭海军

    Abstract: 本发明提供一种航天器在日地系统不稳定平动点轨道间交会控制方法包括:确定航天器在日地系统平动点轨道交会的初始轨道、目标轨道以及交会过程时间,建立受控航天器交会动力学模型;基于建立的受控航天器交会动力学模型,建立非线性最优控制问题;采用保辛数值法在有限长时间内求解非线性最优控制问题,得到协态变量;利用获得的协态变量更新当前子时间区间的控制输入,完成一个子时间区间的动力学仿真,利用导航方法获得当前航天器状态变量;进行子时间区间的递进,以当前航天器终端状态为下一个子时间区间的初始状态,依次重复步骤302至400,直至完成航天器在不稳定平动点轨道间交会任务。本发明能保证高精度的航天器交会的客观性和性能。

    一种基于三维实体单元的直升机旋翼系统动力学仿真高效求解方法

    公开(公告)号:CN119150445A

    公开(公告)日:2024-12-17

    申请号:CN202411080667.7

    申请日:2024-08-08

    Abstract: 一种基于三维实体单元的直升机旋翼系统动力学仿真高效求解方法,属于直升机旋翼系统动力学仿真分析技术领域。包括:将直升机旋翼几何模型划分成三维实体有限元模型,赋予单元属性。根据有限元模型划分共旋分析部件,实现各部件之间的有效对接。建立旋翼系统的动力学微分代数方程,对其进行离散化处理。计算高效求解过程中的两个关键项,完成迭代增量的计算,得到旋翼系统动力学时程响应。根据部件级共旋坐标法思想,提取旋翼部件弹性变形,完成旋翼结构应力张量计算,输出应力云图。本发明将每个迭代步经线性化后的方程组采用舒尔补方法进行求解,提高大规模线性方程组的求解效率;在保持高精度的前提下,能够高效完成大规模旋翼系统有限元模型的动力学仿真分析。

    一种无杆牵引构型下舰载机甲板调运轨迹规划方法

    公开(公告)号:CN117762124A

    公开(公告)日:2024-03-26

    申请号:CN202310356904.7

    申请日:2023-04-06

    Abstract: 一种无杆牵引构型下舰载机甲板调运轨迹规划方法,首先,初步构建无杆牵引系统的最优控制问题,根据甲板环境建立栅格地图,并对栅格地图中障碍栅格进行相应扩张;其次,利用改进混合A*算法生成一条粗糙调运路径,估算粗糙调运路径所需的转运时间,并在离散点上对粗糙路径重采样后进行通道构建,对避障条件进行转化。最后,根据通道约束构建新的最优控制问题,进行求解,生成牵引系统的最优控制量及相应轨迹。本发明将牵引车的控制变量映射为舰载机的状态变量,能够保证高效的为最优控制问题提供高质量同伦轨迹,降低面对无杆牵引系统调运任务构建的最优控制问题中避障约束的数量,显著提高求解效率,保证高效的生成一条严格满足舰载机终端位置要求的路径。

    一种基于多仓室模型动态特征的流行病动力学预测方法

    公开(公告)号:CN113096821B

    公开(公告)日:2024-02-06

    申请号:CN202110399032.3

    申请日:2021-04-14

    Abstract: 一种基于多仓室模型动态特征的流行病动力学预测方法,属于流行病防疫领域。为准确刻画流行病的传播链并预测疫情发展,首先,建立细化仓室划分的流行病动力学模型,描述流行病扩散的传播规律,考虑是否确诊、有无症状以及能否住院的差异化感染者。其次,计算时变再生数,并基于时变生数刻画流行病传播的动态化特征。最后,估计生物数学方程的主要参数,利用该动力学模型拟合疫情动态并模拟预测扩散趋势。本发明能够在仓室模型的框架下准确地描述传染病的动态传播特征,并能够进一步对其扩散趋势进行预测,为突发传染病的科学防疫与精准施策提供理论依据,具有重要的科学意义。

    一种考虑载具投递模式的无人机群协同任务规划方法

    公开(公告)号:CN115755963A

    公开(公告)日:2023-03-07

    申请号:CN202211423092.5

    申请日:2022-11-15

    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。

    一种带有连续型机械臂的养老辅助智能轮椅

    公开(公告)号:CN114587806B

    公开(公告)日:2023-02-03

    申请号:CN202210141409.X

    申请日:2022-02-16

    Abstract: 本发明公开一种具有连续型机械臂的养老辅助智能轮椅,包括连续型机械臂、可移动轮椅、机械臂驱动模块、轮椅驱动模块、遥控模块与控制模块,其中连续型机械臂以张拉整体结构为设计理念,是由多个弹簧、多个基本单元与六根传动绳共同组成的连续型结构。使用者通过操作遥控模块发送数据给控制模块,控制模块给机械臂驱动模块和轮椅驱动模块发送指令,进而驱动伺服电机和电动马达,实现了机械臂和轮椅的双机协同作业,从而完成辅助抓取任务,实现辅助使用者开合门窗、按摩身体和拿放物品等功能。本发明具有非结构化环境的适应性、实用性以及人机交互安全性的优势,适用于家庭式养老辅助任务。

    一种求解机会约束轨迹规划问题的数值积分辅助凸近似方法

    公开(公告)号:CN115438478A

    公开(公告)日:2022-12-06

    申请号:CN202211056469.8

    申请日:2022-08-31

    Abstract: 一种求解机会约束轨迹规划问题的数值积分辅助凸近似方法,首先,根据装备的运动学方程、约束条件、边界条件,建立面向轨迹规划的确定性最优控制问题;第二,厘清作业过程中不确定性的来源,设定允许的违约率,在确定性最优控制问题的基础上,建立机会约束最优控制问题;第三,基于指示函数及其近似函数对存在的机会约束进行转化,使用数值积分计算指示函数的近似函数的期望值,实现机会约束向确定性约束的转化;最后,使用常规的计算最优控制方法对转化形成的确定性最优控制问题进行求解。本发明得到的违约率与传统方法得到的违约率处于类似水平,并且其计算效率比传统方法高出10倍以上;具有违约率满足性好与计算效率高的特点,为机会约束轨迹规划问题的高质量求解提供了新方法。

    一种考虑角速度约束和改进斥力场的人工势场路径规划方法

    公开(公告)号:CN112965471B

    公开(公告)日:2022-02-18

    申请号:CN202110183136.0

    申请日:2021-02-10

    Abstract: 本发明提供一种考虑角速度约束和改进斥力场的人工势场路径规划方法,属于路径规划领域。所述人工势场路径规划方法根据感知到的障碍物并结合所需的导航精度,实时地更新栅格地图。在每个迭代步中,根据装备与目标点、障碍物的相对位置,计算合力的理想方向。进而结合装备实际的角速度约束、速度信息,生成新的航路点。重复上述步骤,直到装备到达目标点邻域,即完成了路径规划过程。本发明通过引入角速度约束,避免了规划路径中的角度突变,提高了路径的光滑性和运动可行性;通过改进的斥力场设计方式,解决传统人工势场方法中可能出现的目标不可达现象;通过引入角速度和速度信息,将人工势场方法拓展为轨迹规划方法,便于执行后续的轨迹跟踪过程。

    一种面向宫颈癌防治的HPV长期最优治疗策略制定方法

    公开(公告)号:CN111370138A

    公开(公告)日:2020-07-03

    申请号:CN202010247899.2

    申请日:2020-04-01

    Abstract: 本发明提供一种面向宫颈癌防治的HPV最优治疗策略制定方法,属于公共卫生医疗领域。首先,采用根据HPV的流行病动力学,利用微分方程建立仓室模型,以描述HPV的传播规律和对宫颈癌发病的影响。其次,根据实际数据估算模型参数,统计各仓室内种群数量,并将对HPV长期感染者的治疗率作为控制变量,建立以最小化HPV有症感染者人数与治疗成本的非线性最优控制问题。最后,使用数值方法求解构造的最优控制问题,得到最优的HPV长期治疗策略。本发明能够实现治疗策略中防治效果与治疗成本的综合考量,对于宫颈癌的科学防治工作具有重要的科学意义。

    一种基于最优控制的流感疫苗注射策略制定方法

    公开(公告)号:CN111354433A

    公开(公告)日:2020-06-30

    申请号:CN202010192323.0

    申请日:2020-03-18

    Abstract: 本发明提供一种基于最优控制的流感疫苗注射策略制定方法,属于流行病防疫领域。首先,采用基于SEIR仓室模型的流行病动力学描述流感的传播规律,并引入疫苗注射率作为控制变量以构建含控的系统方程。其次,分析疫苗的产能限制,利用不等式描述该约束条件;统计当前各仓室中种群数量,作为受控系统的初始条件。最后,基于上述的系统方程、约束条件以及初始条件,建立以最小化感染人数与疫苗消耗为性能指标的含约束非线性最优控制问题,利用数值方法求解该最优控制问题以得到最优的疫苗注射策略。本发明能够求解最优控制意义下最优的流感疫苗注射率,能为流感的科学防疫提供依据。

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