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公开(公告)号：CN117864445A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202410138476.5
申请日：2024-01-31
Applicant: 北京控制工程研究所 , 北京空间飞行器总体设计部 , 北京理工大学
IPC: B64G7/00
Abstract: 本发明公开的柔性附着探测器地面试验主动重力卸载方法，属于地外探测技术领域。本发明实现方法为：构建柔性附着探测器结构。柔性附着探测器包括本体承重板、缓冲筒和缓冲支架刚体结构，以及柔性连接结构。电机分别连接柔性杆质心和节点质心，根据静态平衡方程计算确定每个电机需要产生的力。建立柔性附着探测器重力卸载地面试验系统。试验系统包括支撑装置，运动装置和控制系统。电机产生的力通过悬吊绳、电机和滑轮组传动动态卸载作用在柔性附着探测器上的重力，完成柔性附着探测器地面试验的重力定量精准卸载，实现柔性附着结构动力学特性的真实模拟。本发明通过多节点卸载重力，既能在有限范围内实现低频运动，又能补偿结构的大变形。
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公开(公告)号：CN108694713B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN201810352908.7
申请日：2018-04-19
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于立体视觉的星箭对接环局部环段识别与测量方法：(1)、采用双目立体视觉相机对星箭对接环进行测量，获取左、右两个相机拍摄的星箭对接环的图像；(2)、将左、右两个相机拍摄的星箭对接环的图像中的星箭对接环区域与背景环境分割开来；(3)、在仅包含星箭对接环区域的图像中提取星箭对接环轮廓；(4)、针对对接环上的螺孔特征，进行特征识别，从对接环中将螺孔分割识别出来；(5)、提取投影后的左右相机图像中对接环局部环段同名点和螺孔同名点，采用双目三维重建方法建立对接环局部环段点三维坐标和螺孔点的三维坐标；(6)、建立对接环局部环段坐标系，采用双矢量定姿方法，确定对接环局部环段与相机之间的相对位置和姿态关系。
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公开(公告)号：CN107608333B
公开(公告)日：2019-06-18
申请号：CN201710790356.3
申请日：2017-09-05
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明公开了一种基于等效降阶的可诊断性评估方法，首先考虑过程和观测噪声以及不确定性的影响，得到复杂动态系统可诊断性的窗口模型；然后利用系统内部的递推关系，得到系统可诊断性的降维窗口模型，大幅降低了数据存储与计算的负担，提高了系统可诊断性的计算效率；最后，得到复杂动态系统的可诊断性量化评估指标。本发明综合考虑了过程和观测噪声以及不确定性对可诊断性评估结果正确性的影响，同时考虑了时间窗口模型对可诊断性评估结果计算量的影响，可以实现在系统设计阶段最大程度提升系统可诊断性设计水平的目标，并为系统的配置提供指导依据，优化系统的设计方法，降低设计成本。
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公开(公告)号：CN107544459A
公开(公告)日：2018-01-05
申请号：CN201710790344.0
申请日：2017-09-05
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明公开了一种控制系统的多重故障诊断优化方法，包括：根据离散状态空间模型，分别构建执行机构和传感器各自对应的未知输入卡尔曼滤波器组；根据第i个执行机构对应的卡尔曼滤波器第k步时的最优状态估计量 和第i个传感器对应的卡尔曼滤波器第k步时的最优状态估计量 得到执行机构和传感器各自对应的输出估计误差残差；对输出估计误差残差进行加权平方和处理，得到相应的加权平方残差；根据加权平方残差与构检测阈值的比较结果，得到初步诊断结果；根据初步诊断结果，输出隔离策略和最终诊断结果。本发明利用结构受限的卡尔曼滤波器组进行控制系统多重故障隔离优化，可以得出状态感知的全局最优解，提高了控制系统故障诊断结果的准确性。
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公开(公告)号：CN104571087B
公开(公告)日：2017-08-29
申请号：CN201410827895.6
申请日：2014-12-26
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种噪声影响下航天器控制系统可诊断性确定方法，首先通过标准化模型和等价空间方法，建立航天器控制系统多元概率分布的统计模型；然后得到可检测性指标，进行故障可检测性能确定；最后得到可隔离性指标，进行故障可隔离性性能确定；本发明充分考虑了过程噪声和观测噪声等干扰因素对可诊断性能的影响，不需要设计任何故障诊断算法，仅依靠航天器控制系统的动力学、运动学、控制器模型等系统信息以及敏感器和执行器的配置/安装情况，即可实现故障可检测和可隔离性的确定，简化了航天器控制系统的故障诊断过程，同时可以为诊断算法的设计提供理论依据，优化了航天器控制系统的设计方法，提高了航天器控制系统设计的可控性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103699119B
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201310718995.0
申请日：2013-12-24
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明公开了一种适用于仿射非线性系统的故障可诊断性分析方法，通过数学变换可将考虑摩擦等非线性因素的闭环控制系统转化为一类仿射非线性系统。针对该类系统，基于微分几何理论，给出了故障可诊断性（包括可检测性和可隔离性）的定义和判据；分别针对故障可检测性和可隔离性设计了两种量化指标；根据上述指标，通过控制系统的数学模型和输出/输出量的分布情况，实现了非线性闭环系统的故障可诊断性分析。本发明在不依赖任何故障诊断算法的情况下，能够将非线性控制系统的故障诊断提前到设计阶段，并为故障诊断算法的设计提供理论依据。
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公开(公告)号：CN103699131B
公开(公告)日：2016-05-04
申请号：CN201310738851.1
申请日：2013-12-26
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明公开了一种卫星控制系统离散积分滑模容错控制方法，基于卫星的离散线性系统模型设计离散积分滑模控制器，控制器的虚拟控制律为,通过故障诊断和参数辨识获得执行机构健康因子W；根据控制量vk和执行机构健康因子W采用基于力矩可达集的直接分配方法获得每个执行机构的控制力矩uk；所述基于力矩可达集的直接分配方法将可达集表面按照表面法向量和目标向量之间的夹角由小到大的顺序排列。本发明方法能够有效的在线处理含健康因子不准确、多故障和多种不确定性同时存在的卫星姿态控制问题。
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公开(公告)号：CN103336528B
公开(公告)日：2016-02-10
申请号：CN201210211437.0
申请日：2012-06-18
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种欠驱动航天器三轴姿态稳定控制方法，针对只能输出两轴控制力矩的欠驱动航天器，设计了通过两轴姿态控制飞轮实现三轴姿态稳定的控制器。建立基于罗德里格斯参数的姿态运动学方程、惯性系内的姿态动力学方程；将整个系统简化整理为一个Brockett双积分系统，采用σ变换根据初始条件是否为零，得到系统状态可控的线性控制系统，设计控制律完成系统的状态稳定，达到航天器三轴姿态稳定控制的目的。所提方法可实现欠驱动航天器只具有两轴姿态控制力矩输出能力时的三轴姿态稳定控制，相对于现有欠驱动控制方法，该设计方法简单直观，易于星上实现，可用于各类采用飞轮的欠驱动航天器的三轴姿态稳定控制。
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公开(公告)号：CN103869820B
公开(公告)日：2015-10-21
申请号：CN201410101409.2
申请日：2014-03-18
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05D1/10
Abstract: 一种巡视器地面导航规划控制方法，步骤包括：序列图像拼接、三维地形恢复、地形可通过性分析、路径规划和移动策略生成。本发明基于双目立体视觉系统对巡视器进行地面导航规划控制，能够根据巡视器探测目标的位置结合实际情况选择包含探测目标的若干对图像进行处理，减少了不必要的计算，规划效率较高；提出自动降噪和人工去噪的方式对三维地形数据进行处理，提高了环境感知的准确性，有助于对巡视器的高精度导航规划控制；提出利用数据融合的方式对多组地形数据进行拼接，增大了环境感知的范围，提高了导航规划的安全性；对于配备其他敏感器进行环境感知的巡视器，本发明提出的地形可通过性分析、路径规划和移动策略生成等导航规划控制方案仍然适用。
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公开(公告)号：CN102944239B
公开(公告)日：2015-08-19
申请号：CN201210409052.5
申请日：2012-10-24
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种用于深空探测自主导航的目标天体图像晨昏线判断方法，目标天体图像的边缘提取，使用传统边缘算子法进行边缘点提取；候选弧段选择；拟合判断；晨昏线补充判断；本发明中的空间目标的晨昏线若不进行判断并剔除则将直接影响目标天体图像中心位置的拟合精度，本发明解决了行星际探测中目标天体晨昏线判断的问题，通过晨昏线判断找到真正的边缘点进行目标天体中心位置拟合，提升了天体图像目标中心的定位精度；具有高鲁棒性、高刷新率、高精度导航天体敏感器的研制具有重要工程使用价值。
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