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[发明专利]基于深度神经网络的有限元参数修正方法、系统及设备-CN202310714436.6在审
发明人：刘向东;周子浩;刘海阔;陈振;路平立 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2023-06-15 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开基于深度神经网络的有限元参数修正方法、系统及设备，涉及结构动力学领域，该修正方法包括：获取卫星太阳能帆板的几何参数和材料参数；根据卫星太阳能帆板的几何参数和材料参数，建立卫星太阳能帆板的高阶有限元模型与修正前低阶有限元模型；计算高阶有限元模型和修正前低阶有限元模型的前5阶固有频率和一阶振型；将高阶有限元模型的前5阶固有频率和一阶振型输入深度神经网络，得到卫星太阳能帆板的密度、弹性模量和泊松比；根据卫星太阳能帆板的密度、弹性模量和泊松比，按照第二设定有限元划分阶数，得到参数修正后的低价有限元模型。本发明能够应用低维数有限元模型获得计算快、精度高的有限元参数。
基于深度神经网络有限元参数修正方法系统设备

[发明专利]一种单元刚度矩阵求解与总体刚度矩阵组装方法及设备-CN202310030455.7在审
发明人：刘向东;朱凯祺;刘海阔;杜长坤;路平立;陈振 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2023-01-10 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开一种单元刚度矩阵求解与总体刚度矩阵组装方法及设备，涉及结构动力学技术领域。本发明通过将训练好的神经网络模型作为单元刚度矩阵确定模型，以处理好的节点坐标矩阵为输入，以单元刚度矩阵为输出，能够较为快速的计算出所需的单元刚度矩阵。并且应用于航天器大尺寸柔性附件的计算中，还能够避免大尺寸带来的有限元计算爆炸问题，提高模型计算效率和模型计算时效性。基于单元刚度矩阵进行总体刚度矩阵的组装确定，还能为大尺寸柔性附件在轨组装阶段的结构振动控制提供实时的模型基础，在提高计算速度的前提下保证了结构振动控制精度。
一种单元刚度矩阵求解总体组装方法设备

[发明专利]基于长短时记忆神经网络的混合动力学建模方法及系统-CN202310126762.5在审
发明人：刘向东;黄靖文;刘海阔;杜长坤;陈振;路平立 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2023-02-17 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开一种基于长短时记忆神经网络的混合动力学建模方法及系统，涉及建模技术领域，构建柔性航天器的混合动力学模型；在设定阈值范围内对动力学模型的物理参数进行调整，得到若干个调整动力学模型；对混合动力学模型和若干个调整动力学模型进行编程计算，得到参考参数矩阵和若干个差异参数矩阵；将各差异参数矩阵与参考参数矩阵进行做差，得到差值集；基于各差异参数矩阵和各差值集对长短时记忆神经网络进行训练，得到训练好的长短时记忆神经网络；基于训练好的长短时记忆神经网络对实际建模的误差进行预测，继而抵消掉不确定性误差，提高建模精度，为后续振动控制提供良好的基础。
基于短时记忆神经网络混合动力学建模方法系统

[发明专利]一种电机测试系统用便拆式端部支撑机构-CN202110160344.9有效
发明人：杜长坤;路平立;刘海阔;刘向东;杨柳 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-02-05 - 公布日： 2022-06-17 - 主分类号： G01R31/34 文献下载
摘要：本发明涉及一种电机测试系统用便拆式端部支撑机构。该电机测试系统用便拆式端部支撑机构主要包括支撑块和压紧块两部分，结构简单，拆装方便，重复测试精度高。支撑块只需通过同轴度校准仪一次性与系统各部件同轴度进行校准安装即可。压紧块仅通过紧固螺钉对电机轴末端的径向和周向进行限位，同时非常便于重复拆卸，且不会影响被测系统的重复测试精度。本发明无需使用同轴度校准仪对待测电机与测试系统各部件同轴度重复进行校准检测，对测试人员的操作技术水平的要求大大降低，可大大提高测试工作效率。此外，本发明还可满足相同输出轴径下不同规格电机重复拆卸的高精度测试要求。
一种电机测试系统用便拆式端部支撑机构

[发明专利]基于云计算的主从式多智能体预测控制系统及方法-CN202011555102.1在审
发明人： 路平立;骆文城;杜长坤;刘海阔 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-12-24 - 公布日： 2021-04-13 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于云计算的主从式多智能体预测控制系统及方法。该方法包括：数据缓冲器模块，设置在各智能体系统的传感器中，将传感时序数据序列及其时间戳打包发往云预测控制器模块；云预测控制器模块，设置在云端，基于数据缓冲器模块发来的时序数据序列和时间戳，计算主从智能体的时序预测控制序列，并将时序预测控制序列与其时间戳打包发送至时延补偿器模块；时延补偿器模块，设置在各智能体系统的执行器中，根据时间戳从时序预测控制序列中选择当前时刻应施加于智能体上的控制信号；云预测输出发生器模块，设置在云端，计算主智能体在当前时刻k到时刻的预测输出序列，并将其发往各从云预测控制器。本发明补偿了随机网络时延带来的误差。
基于计算主从智能预测控制系统方法

[发明专利]一种可变构微纳卫星形态拓扑重建和变构方法-CN201910490200.2有效
发明人： 路平立;肖平;刘向东;刘海阔 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2019-06-06 - 公布日： 2020-11-24 - 主分类号： B64G1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种可变构微纳卫星形态拓扑重建和变构方法，包括：判断可变构微纳卫星系统中各卫星单元模块的结构功能是否相同，若不同，则构建可变构微纳卫星系统的异构形态拓扑结构；反之，则构建可变构微纳卫星系统的同构形态拓扑结构。在构建异构形态拓扑结构的过程中，引入中间构型，将初始构型转换为中间构型后，再转换为直线构型，最后将直线构型转换为目标构型。在构建同构形态拓扑结构的过程中，需要判断初始构型和目标构型中各卫星单元模块的重合度，根据重合度的不同，采用不同的构建方法来构建同构形态拓扑结构。在本发明提供的可变构微纳卫星形态拓扑重建和变构方法，具有能够构建微纳卫星的多样化形态拓扑结构且变构灵活的特点。
一种可变构微纳卫星形态拓扑建和方法

[发明专利]一种基于改进烟花爆炸算法的机器人路径规划方法-CN201910490415.4有效
发明人：董宁;张少攀;路平立;刘向东 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2019-06-06 - 公布日： 2020-09-11 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开一种基于改进烟花爆炸算法的机器人路径规划方法。所述方法包括：初始化烟花种群，生成机器人从起点到终点的若干条路径；对烟花种群进行变异操作；根据交叉概率将各烟花路径向第一最优烟花路径所在位置移动；将覆盖不可行域的烟花路径进行映射；选出第二最优烟花路径；判断当前迭代数是否达到最大，是，则输出第二最优烟花路径；否，则在映射后的烟花种群中，再选出N‑1个烟花路径进行爆炸，产生机器人从起点到终点的新路径，得到下一代烟花种群。通过定义交叉概率，使每一个烟花路径都有一定概率与最优的烟花路径进行交叉，向最优烟花路径所在位置移动，加快收敛速度，加快机器人路径规划速度，提高路径规划效率。
一种基于改进烟花爆炸算法机器人路径规划方法

[发明专利]一种旋提机器人颈椎关节控制装置及控制方法-CN201710889710.8有效
发明人：李冠呈;李健;刘向东;陈振;路平立;黄毅 -专利权人：北京理工大学;中山长峰智能自动化装备研究院有限公司
申请日： 2017-09-27 - 公布日： 2020-04-28 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开一种旋提机器人颈椎关节控制装置及控制方法，所述控制装置包括电机、减速器、柔性关节及控制器；所述电机的输出轴与减速器的输入端连接，所述减速器的输出端连接所述柔性关节；所述控制器分别与所述电机和所述柔性关节连接，所述控制器用于根据所述电机与所述柔性关节的转动情况，调整所述电机的位置。本发明通过设置电机、减速器、柔性关节及控制器，并将控制器分别连接电机和柔性关节，从而使得控制器能够根据所述电机与所述柔性关节的转动情况，调整所述电机的位置，以驱动关节转动，从而实现旋提手法的展示；同时控制调整过程中，不必设置传感器，可简化设备结构，降低成本。
一种机器人颈椎关节控制装置方法

[发明专利]一种主从分布式协作运行的HLA仿真管控-CN201310349162.1有效
发明人： 路平立;余银;刘向东;李震;辛星 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2013-08-12 - 公布日： 2019-08-06 - 主分类号： H04L29/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种主从分布式协作运行的HLA仿真管控，属于计算机分布式仿真技术及应用领域。主模块是指仿真管控主模块，包含所有仿真管控的功能模块，包括仿真预案分析模块、预案全局配置信息管理模块、模型邦员调度模块、仿真联邦创建模块、联邦运行配置模块、仿真资源分配与部署模块、仿真运行过程控制模块、远程通信模块、联邦状态监视模块、仿真数据采集模块、管控联邦HLA协议模块、仿真联邦HLA协议模块。
一种主从分布式协作运行 hla 仿真

[发明专利]一种用于航天器姿态控制算法的集成测试仿真系统-CN201510206682.6有效
发明人：李震;辛星;刘向东;刘胜利;路平立 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2015-04-28 - 公布日： 2018-02-02 - 主分类号： G05B23/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种应用于控制算法集成测试的航天器姿态仿真系统，属于计算机仿真技术及应用领域。其包括控制器(模式管理模块、路径优化模块、闭环控制模块和附件监控模块)、测量模型、执行机构模型、航天器姿态动力学模型、天线模型、帆板模型和载荷模型。系统中各组成部分均是基于通用的卫星平台配置，对典型姿态控制相关的系统设备与动力学特性进行建模，为控制算法提供支持模块化应用的模拟在轨仿真环境。模式管理模块中预置近地轨道卫星任务模式，用户通过选择一种近地轨道卫星任务模式快速建立仿真场景，测试数据具有实际意义。路径优化模块提供对航天器姿态机动的路径进行规划功能，提升闭环控制机制的性能。
一种用于航天器姿态控制算法集成测试仿真系统

[发明专利]一种仿真资源模型库管理系统-CN201410144165.6有效
发明人：刘向东;路平立;李震;王永飞;余银 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2014-04-11 - 公布日： 2017-02-08 - 主分类号： G06F9/455 文献下载
摘要：本发明涉及一种仿真资源模型库管理系统，属于计算机分布式仿真技术及应用领域。其包括用户安全管理子系统、模型预处理子系统、模型数据库管理子系统、模型生成子系统、模型子库管理子系统、人机交互子系统、模型数据库、用户信息数据库、模型子库和项目用户信息表。本发明提出的仿真资源模型库管理系统解决了对异构模型兼容，数据接口规范化等实际问题，集信息收集、转化、标准化、加工、整理、共享等多功能于一体，提供针对性的信息检索开发帮助和资源管理服务，提高仿真系统的开发和维护效率，同时保证模型的可重用性、系统的可扩展性和数据的安全性。
一种仿真资源模型库管理系统

[发明专利]一种仿真系统中通用的模型数据编码和解码方法-CN201610371561.1在审
发明人：李震;余银;刘向东;谢松;路平立 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2016-05-30 - 公布日： 2016-09-21 - 主分类号： G05B17/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种仿真系统中通用模型数据的编码和解码方法。方法包括创建类型为可变长数组类型的变量port_va，读取数据映射表中未处理的数据值，根据数据类型，对数据进行相应的处理，将处理后的数据值通过编码转换为可传输字节流数据，创建类型为不透明字节块类型的变量data_opa，用可传输字节流数据将data_opa初始化，创建类型为固定结构类型的变量port_rec，将port_rec添加到port_va中，调用port_va的编码接口，编码生成满足HLA协议底层传输要求的字节流数据。本发明提供的编码或解码方法可以实现对常用的多种数据类型进行统一表示，可以增加代码的重用性和仿真模型间的互操作性。
一种仿真系统通用模型数据编码解码方法

[发明专利]一种应用于HLA分布式仿真方法的通用联邦成员-CN201310349094.9在审
发明人：李震;余银;刘向东;路平立 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2013-08-12 - 公布日： 2014-01-15 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明涉及一种应用于HLA分布式仿真的通用联邦成员，属于计算机分布式仿真技术及应用领域。由通用联邦成员程序和仿真模型两部分组成，其中通用联邦成员程序由仿真调度模块、模型接口和HLA模块三部分组成。联邦成员通过通用联邦成员程序的HLA模块连接HLA分布式仿真软总线，进而实现与HLA运行支撑环境(RTI)的交互。
一种应用于 hla 分布式仿真方法通用联邦成员

[发明专利]一种应用于HLA分布式仿真技术的通用模型-CN201310349571.1有效
发明人： 路平立;余银;刘向东;李震;辛星 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2013-08-12 - 公布日： 2013-12-25 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明涉及一种应用于HLA分布式仿真技术的通用模型，属于计算机分布式仿真技术及应用领域。在本发明的模型规范的基础上，有利于实现通用的联邦成员程序，使仿真模型开发与HLA协议分离，减小联邦成员的开发难度，提高分布式仿真系统的开发效率。
一种应用于 hla 分布式仿真技术通用模型

[发明专利]一种分布式指数时变滑模姿态协同跟踪控制方法-CN201310404693.6有效
发明人：刘向东;路平立;甘超 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2013-09-09 - 公布日： 2013-12-11 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种分布式指数时变滑模姿态协同跟踪控制方法，属于航天器编队飞行技术领域。本发明方法通过建立Euler-langrage形式的姿态动力学方程，选取指数时变滑模面函数，针对每个航天器求取其同步期望姿态，按照时变滑模控制器的设计思想，设计分布式姿态协同跟踪控制器使航天器协同跟踪期望姿态，并对外界干扰和惯量不确定具有较强的鲁棒性。与常规滑模控制相比，时变滑模使系统的相轨迹始终位于滑模面上，在编队航天器进行姿态协同过程中，如果通信受到限制需要改变拓扑结构时，仍然能够实现航天器的姿态协同跟踪。
一种分布式指数时变滑模姿态协同跟踪控制方法

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