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公开(公告)号：CN115857530A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211551858.8
申请日：2022-12-05
Applicant: 北京航天自动控制研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 本公开属于航天飞行器控制领域，涉及一种基于TD3多经验池强化学习的飞行器免解耦姿态控制方法，包括：建立飞行器姿态控制任务的马尔可夫过程，确定飞行任务的状态、动作和奖励；采用TD3强化学习算法对行为网络和评价网络进行训练，结合多经验池经验回放算法实现TD3算法中所有神经网络的快速收敛；将TD3算法训练好的行为网络作为神经网络控制器部署到飞行器中实现飞行器的免解耦姿态控制。通过上述算法，可以实现一个多通道免解耦的神经网络姿态控制器的训练，实现算法训练过程较快收敛，且训练出来的控制器对环境噪声及飞行器本体不确定性具有较强的适应能力。
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公开(公告)号：CN115556966A
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202211287350.1
申请日：2022-10-20
Applicant: 北京航天自动控制研究所
Abstract: 本发明提出了一种低成本的可回收火箭型试验飞行器，用于实现各类运载火箭回收算法、运载火箭智能控制算法的飞行试验验证。飞行器自身结构设计简单坚固易修改，采用推力可调节的航空涡喷发动机可实现火箭下落时的稳定着陆控制。飞行器通过动力系统和执行机构可实现全部六自由度的位置及姿态运动。飞行器配备的控制系统算力较强，通过箭载飞控机与算力强大的数据处理计算机配合，可实现中等规模深度学习算法IP核的搭载和多核并行算法的搭载试验。飞行器飞控软件内部设有容错制导律，可在飞行器试验算法失控时，可切换至容错制导律实现飞行器安全飞行。同时，飞行器头部的应急回收装置可保证执行机构失效时飞行器的安全着陆。
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公开(公告)号：CN112612292B
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN202011441181.3
申请日：2020-12-08
Applicant: 北京航天自动控制研究所 , 北京理工大学
Inventor： 张磊 , 黄万伟 , 杜立夫 , 李妍妍 , 刘江 , 张惠平 , 贾志强 , 杨广慧 , 张瑞 , 李冬 , 刘晓东 , 闵勇 , 蒋丽敏 , 吴建武 , 赵坤 , 董纯 , 曹煜 , 王光辉 , 李辉 , 唐山 , 朱榕 , 魏小丹
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开了一种运载器主动段的高效减载方法，包括运载头部据顶端0.5米至0.8米位置安装栅格舵，所述栅格舵包括栅格舵本体和安装于所述栅格舵本体的四个舵片，栅格舵采用伺服电机驱动，所述栅格舵依靠运载器飞行过程中空气动力产生控制力，所述控制力用于控制姿态减小攻角。高效减载方法是增加头部的栅格舵和尾部的柔性喷管进行联合控制，将增加的栅格舵加入减载回路，由于又加入一种执行机构，控制能力增加，使得运载器更快减小攻角，栅格舵的控制力有利与载荷减小，更高效的减载。
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公开(公告)号：CN112526873B
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202011475938.0
申请日：2020-12-14
Applicant: 北京航天自动控制研究所
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明公开了一种在线快速求解算法的自适应控制方法给出了一种黎卡提代数矩阵方程的在线快速求解方法，满足控制实时性要求，同时满足解算精确性要求。对于快速时变或存在突变的线性系统，采用实时根据系统参数变化进行自适应调节的最优LQR控制器，可以提高控制系统对对象参数变化的快速适应能力，并确保其具备全局最优性，达到优化控制系统性能的目的。本发明提供的一种在线快速求解算法的自适应控制方法可用于飞行器类姿态控制系统的设计过程，也可推广应用于存在黎卡提矩阵代数方程在线求解需求的研究中，为最优控制在工程中的深入应用提供理论支撑和指导。本发明具有较好的推广性，且应用范围广泛。
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公开(公告)号：CN112612292A
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN202011441181.3
申请日：2020-12-08
Applicant: 北京航天自动控制研究所
Inventor： 张磊 , 黄万伟 , 杜立夫 , 李妍妍 , 刘江 , 张惠平 , 贾志强 , 杨广慧 , 张瑞 , 李冬 , 刘晓东 , 闵勇 , 蒋丽敏 , 吴建武 , 赵坤 , 董纯 , 曹煜 , 王光辉 , 李辉 , 唐山 , 朱榕 , 魏小丹
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开了一种运载器主动段的高效减载方法，包括运载头部据顶端0.5米至0.8米位置安装栅格舵，所述栅格舵包括栅格舵本体和安装于所述栅格舵本体的四个舵片，栅格舵采用伺服电机驱动，所述栅格舵依靠运载器飞行过程中空气动力产生控制力，所述控制力用于控制姿态减小攻角。高效减载方法是增加头部的栅格舵和尾部的柔性喷管进行联合控制，将增加的栅格舵加入减载回路，由于又加入一种执行机构，控制能力增加，使得运载器更快减小攻角，栅格舵的控制力有利与载荷减小，更高效的减载。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN120010534A
公开(公告)日：2025-05-16
申请号：CN202411971458.1
申请日：2024-12-30
Applicant: 北京航天自动控制研究所
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 本发明提供了一种基于单框架控制力矩陀螺伺服的飞行器姿态控制方法，包括：设计单框架控制力矩陀螺SGCMG操纵率，根据力矩指令得到框架角速率；根据力矩指令和框架角速率，得到单框架控制力矩陀螺作用在飞行器上的力矩；根据力矩指令得到框架角速率和单框架控制力矩陀螺作用在飞行器上的力矩，构建飞行器姿态动力学模型和姿态运动学方程模型；根据飞行器姿态动力学模型和姿态运动学方程模型，设计控制律参数并得到姿态控制律方程。本发明针对高速飞行器执行机构需承受长时耐高温、偏航/滚动通道控制力矩不足的问题，采用单框架控制力矩陀螺SGCMG作为内部执行机构，对飞行器姿态控制系统进行设计，实现了高机动飞行器姿态稳定与姿态机动。
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公开(公告)号：CN115556966B
公开(公告)日：2025-05-02
申请号：CN202211287350.1
申请日：2022-10-20
Applicant: 北京航天自动控制研究所
Abstract: 本发明提出了一种低成本的可回收火箭型试验飞行器，用于实现各类运载火箭回收算法、运载火箭智能控制算法的飞行试验验证。飞行器自身结构设计简单坚固易修改，采用推力可调节的航空涡喷发动机可实现火箭下落时的稳定着陆控制。飞行器通过动力系统和执行机构可实现全部六自由度的位置及姿态运动。飞行器配备的控制系统算力较强，通过箭载飞控机与算力强大的数据处理计算机配合，可实现中等规模深度学习算法IP核的搭载和多核并行算法的搭载试验。飞行器飞控软件内部设有容错制导律，可在飞行器试验算法失控时，可切换至容错制导律实现飞行器安全飞行。同时，飞行器头部的应急回收装置可保证执行机构失效时飞行器的安全着陆。
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公开(公告)号：CN115828099A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211551857.3
申请日：2022-12-05
Applicant: 北京航天自动控制研究所
IPC: G06F18/214 , G06N3/04 , G06N3/08
Abstract: 本公开涉及一种基于强化学习的经验回放缓存池飞行器数据处理方法，包括：获取飞行器姿态控制多维数据的经验回放缓存池中的样本数据集；将所述样本数据集输入至强化学习神经网络进行计算得到该样本数据集的累计奖励值；判断所述累计奖励值与预设阈值之间的大小关系，当所述累计奖励值与预设阈值满足第一大小关系时将所述样本输入至所述经验回放缓存池中的第一样本池；当所述累计奖励值与预设阈值满足第二大小关系时将所述样本输入至所述经验回放缓存池中的第二样本池；当进行经验回放采样时，在所述第一样本池和所述第二样本池之间进行采样。通过上述方法可以保护稀有样本的比例有利于强化学习的准确性。
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公开(公告)号：CN112550675B
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN202011441937.4
申请日：2020-12-08
Applicant: 北京航天自动控制研究所 , 北京理工大学
Inventor： 张磊 , 黄万伟 , 杜立夫 , 李妍妍 , 张惠平 , 杨广慧 , 贾志强 , 张瑞 , 李冬 , 刘晓东 , 蒋丽敏 , 赵坤 , 董纯 , 曹煜 , 吴建武 , 李辉 , 唐山 , 朱榕 , 崔宇 , 何波 , 魏小丹
Abstract: 本发明提供一种用于运载器主动段减小载荷的装置和方法，装置包括惯性组合单元、伺服作动器、发动机喷管和控制器，惯性组合单元安装于所述运载器头部，用于运载器飞行过程中姿态参数测量和法向过载参数的测量；伺服作动器安装于运载器尾部发动机处，用于推动发动机摆喷管动作；发动机喷管用于根据伺服作动器的推动力动作；控制器，用于接收惯性组合单元的测量信号，发送控制指令，所述控制指令控制发动机摆喷管动作。通过控制回路逐步简化完成计算得到最终方便利用的模型，此模型可以直接代入初始运载器参数和设计参数，进行减载控制频域与时域分析，快速有效的给出相应分析结果，完成运载器的载荷降低同时分析参数正确性。
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公开(公告)号：CN112550675A
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN202011441937.4
申请日：2020-12-08
Applicant: 北京航天自动控制研究所
Inventor： 张磊 , 黄万伟 , 杜立夫 , 李妍妍 , 张惠平 , 杨广慧 , 贾志强 , 张瑞 , 李冬 , 刘晓东 , 蒋丽敏 , 赵坤 , 董纯 , 曹煜 , 吴建武 , 李辉 , 唐山 , 朱榕 , 崔宇 , 何波 , 魏小丹
Abstract: 本发明提供一种用于运载器主动段减小载荷的装置和方法，装置包括惯性组合单元、伺服作动器、发动机喷管和控制器，惯性组合单元安装于所述运载器头部，用于运载器飞行过程中姿态参数测量和法向过载参数的测量；伺服作动器安装于运载器尾部发动机处，用于推动发动机摆喷管动作；发动机喷管用于根据伺服作动器的推动力动作；控制器，用于接收惯性组合单元的测量信号，发送控制指令，所述控制指令控制发动机摆喷管动作。通过控制回路逐步简化完成计算得到最终方便利用的模型，此模型可以直接代入初始运载器参数和设计参数，进行减载控制频域与时域分析，快速有效的给出相应分析结果，完成运载器的载荷降低同时分析参数正确性。
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