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公开(公告)号：CN116400589A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310204028.6
申请日：2023-03-06
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开的基于深度强化学习SAC算法的小行星柔性探测器智能控制方法，属于航天器制导与控制领域。本发明实现方法为：建立柔性探测器结构结构简化模型，通过引入二阶引力势函数模型描述小行星弱引力场模型，构建柔性探测器姿态‑轨道耦合的动力学模型；采用基于深度强化学习的演员‑评论家神经网络，与姿态‑轨道耦合动力学方程交互，通过神经网络输出推力器的指令推力值与推力器偏角，基于SAC算法设计奖励函数与代价函数进行神经网络的训练，构建小行星柔性探测器智能控制器，应对柔性探测器结构参数的随机变化；对柔性探测器的轨道和姿态运动同时控制，在实时稳定姿态的前提下，实现柔性探测器高精度跟踪目标任务的期望附着轨道。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116224779A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202211456585.9
申请日：2022-11-21
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开的多节点分布式柔性航天器构型及智能附着轨迹规划方法，属于航天器制导与控制领域。所述航天器构型具有质量轻、缓冲吸能效率高、避免刚性结构与星体表面发生接触碰撞、利于多点分布式探测、模块化快速拼装的优点，能够避免航天器附着时发生反弹逃逸。多节点分布式柔性航天器智能附着轨迹规划方法，采用线性弹簧模型描述柔性气囊变形产生的柔性连接约束力；构建多约束条件下的多节点分布式柔性航天器协同附着轨迹规划模型，并转换成标准二次规划形式，降低规划问题复杂度；采用原对偶神经网络算法，分别在每个控制节点构建存在状态耦合的轨迹规划求解框架，求解出各控制节点的附着轨迹，通过分布式协同提高航天器整体附着的安全稳定性。
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公开(公告)号：CN113777914A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202111064071.4
申请日：2021-09-10
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明目公开的具有智能故障检测和修正功能的控制分配方法，属于自动化与控制领域。本发明实现方法为：通过控制分配算法实时将总控制指令分配给各个控制器；对比各执行机构的实际输出控制量和指令控制量的差别判断执行机构是否发生故障并确定对应的故障模式模型；针对每种故障模式通过修正控制分配算法的实时输入对故障进行智能的修正和排除。本发明将控制分配问题转化为加权最小二乘问题，并采用有效集算法方法求解的控制分配的加权最小二乘问题，提高控制分配效率。本发明能够在故障发生时有效对故障实时检测，并通过优化控制分配参数对故障进行修正，保证系统的安全性和可靠性，且具有实时性好、执行效率高、控制精度高、鲁棒性强的优点。
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公开(公告)号：CN113777914B
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202111064071.4
申请日：2021-09-10
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明目公开的具有智能故障检测和修正功能的控制分配方法，属于自动化与控制领域。本发明实现方法为：通过控制分配算法实时将总控制指令分配给各个控制器；对比各执行机构的实际输出控制量和指令控制量的差别判断执行机构是否发生故障并确定对应的故障模式模型；针对每种故障模式通过修正控制分配算法的实时输入对故障进行智能的修正和排除。本发明将控制分配问题转化为加权最小二乘问题，并采用有效集算法方法求解的控制分配的加权最小二乘问题，提高控制分配效率。本发明能够在故障发生时有效对故障实时检测，并通过优化控制分配参数对故障进行修正，保证系统的安全性和可靠性，且具有实时性好、执行效率高、控制精度高、鲁棒性强的优点。
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公开(公告)号：CN113325862B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202110617431.2
申请日：2021-05-27
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开的柔性航天器附着小行星的最优协同控制方法，属于航天器制导与控制领域。柔性航天器由多个智能控制器通过柔性连接构成，本发明实现方法为：构建柔性航天器多个节点柔性连接构成的立体结构模型，在多个关键节点配置控制器；推导柔性航天器的多个控制器在小行星附近的弱引力场中相对小行星的轨道动力学方程，分析控制器之间存在柔性作用力约束以及控制器相对小行星表面的最终位置以及速度均为零的“双零约束”，从而建立多控制器的协同最优控制模型；采用高斯伪谱法对该模型进行数值求解，并给出柔性航天器附着小行星的最优控制轨迹、多控制器输出的控制力曲线、以及最优燃料消耗指标，实现弱引力场下的轨迹规划和小行星表面的稳定附着。
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公开(公告)号：CN113325862A
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202110617431.2
申请日：2021-05-27
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开的柔性航天器附着小行星的最优协同控制方法，属于航天器制导与控制领域。柔性航天器由多个智能控制器通过柔性连接构成，本发明实现方法为：构建柔性航天器多个节点柔性连接构成的立体结构模型，在多个关键节点配置控制器；推导柔性航天器的多个控制器在小行星附近的弱引力场中相对小行星的轨道动力学方程，分析控制器之间存在柔性作用力约束以及控制器相对小行星表面的最终位置以及速度均为零的“双零约束”，从而建立多控制器的协同最优控制模型；采用高斯伪谱法对该模型进行数值求解，并给出柔性航天器附着小行星的最优控制轨迹、多控制器输出的控制力曲线、以及最优燃料消耗指标，实现弱引力场下的轨迹规划和小行星表面的稳定附着。
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