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[发明专利]基于自适应辛普森积分的太阳光照系数的确定方法-CN202310602470.4在审
发明人： 郭延宁;刘正阳;吕跃勇;张璐;冉光滔 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-05-25 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： G06F17/11 文献下载
摘要：基于自适应辛普森积分的太阳光照系数的确定方法，本发明涉及太阳光照系数的确定方法。本发明的目的是为了解决现有算法无法精确计算太阳光照系数，直接影响导航定位的精度的问题。基于自适应辛普森积分的太阳光照系数的确定方法，其特征在于：所述方法具体过程为：步骤S1、根据太阳和地球及卫星的几何关系确定卫星到地球视锥的方程；步骤S2、根据步骤S1确定的卫星到地球视锥的方程及太阳和地球及卫星的几何关系确定地球阴影面积；步骤S3、根据自适应辛普森积分算法对地球阴影面积进行数值积分，得出太阳光照系数。本发明用于航天器轨道动力学领域。
基于自适应辛普森积分太阳光照系数确定方法

[发明专利]一种考虑地球扁率的太阳光照系数确定方法-CN202211115386.1有效
发明人： 郭延宁;刘正阳;吕跃勇;李传江;张钰 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-09-14 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： G01C21/24 文献下载
摘要：一种考虑地球扁率的太阳光照系数确定方法，它属于天体物理及轨道动力学领域。本发明解决了采用现有方法计算太阳光照系数的精度低的问题。本发明方法采取的技术方案为：步骤S1、根据太阳和地球的几何关系计算地球到太阳方向单位向量eSun；步骤S2、根据卫星和地球的几何关系以及eSun确定卫星所处的区域，所述卫星所处的区域包括卫星在考虑扁率的地球的本影区、半影区、全影区和光照区；再根据卫星所处的区域确定太阳光照系数。本发明方法可以应用于天体物理及轨道动力学领域。
一种考虑地球太阳光照系数确定方法

[发明专利]风力机叶片约束层阻尼敷设方案优化方法、装置及设备-CN202211623436.7有效
发明人：吕跃勇;秦文宇;王腾飞;邹双全;韩博文;马广富;郭延宁;曹登庆 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-12-16 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：一种风力机叶片约束层阻尼敷设方案优化方法、装置及设备，涉及风力发电技术领域，解决的技术问题为“如何实现风力机叶片更好的抑颤效果”，方法包括如下步骤：获取可敷设约束层阻尼设计变量；采用遗传算法对所述设计变量进行优化；基于优化后的设计变量，建立约束层阻尼敷设后的风力机叶片的有限元模型；根据所述有限元模型，对所述约束层阻尼敷设后的风力机叶片进行模态分析；判断模态分析结果是否满足优化结束条件，若满足则结束优化，否则重复上述步骤。该方法采用遗传算法，可以有效抑制随机风载下风力机叶片的挥舞和摆振振动，具有较好的应用前景，适用于风力机叶片约束层阻尼敷设场景。
风力机叶片约束阻尼敷设方案优化方法装置设备

[发明专利]基于阻力预测的火星大气进入路径约束处理方法-CN202310150018.9在审
发明人： 郭延宁;唐搏;吕跃勇;郭敏文;张海博 -专利权人：哈尔滨工业大学;北京控制工程研究所
申请日： 2023-02-22 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：基于阻力预测的火星大气进入路径约束处理方法，属于制导律设计技术领域，本发明为解决现有技术存在探测器的高精度跟踪参考轨迹与安全状态无法兼顾的问题。它包括：根据探测器的物理参数和路径约束条件获得路径约束控制量；根据探测器进入火星大气的期望进入位置和终端位置获得探测器的期望跟踪轨迹；根据探测器的期望跟踪轨迹，获得跟踪制导律，输出期望控制量，对期望控制量进行限幅计算，获得探测器的实际控制量；根据探测器的实际控制量，获得探测器的动力学方程，对探测器进入火星大气的进入路径进行约束。本发明用于对火星大气进入过程的路径约束进行在线修正。
基于阻力预测火星大气进入路径约束处理方法

[发明专利]火星大气进入过程轨迹跟踪制导系统及方法-CN202310144161.7在审
发明人： 郭延宁;唐搏;吕跃勇;郭敏文;张海博 -专利权人：哈尔滨工业大学;北京控制工程研究所
申请日： 2023-02-21 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：火星大气进入过程轨迹跟踪制导系统及方法，解决了如何在尽量不损害制导律快速性的同时实现抗饱和效果的问题，属于火星探测技术领域。本发明包括:控制器根据高度跟踪误差e和抗饱和辅助变量χ，结合制导律获得期望控制量uc，制导律中的被控量y＝e+χ，根据uc结合控制约束计算实际控制量u，根据实际控制量u按照参考轨迹进行制导；抗饱和辅助系统根据上一时刻的期望控制量uc和实际控制量u获取Δu，Δu＝u‑uc，获取抗饱和辅助变量χ：本发明使得制导系统快速退出饱和工作区，在饱和消失时补偿量能够在有限时间内快速收敛至0。
火星大气进入过程轨迹跟踪制导系统方法

[发明专利]一种分布式星上在线多对多任务规划方法-CN202210723636.3有效
发明人：马广富;徐杭;郭延宁;吕跃勇;沈锐臻;陈雪松 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-23 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G06F17/00 文献下载
摘要：一种分布式星上在线多对多任务规划方法，它属于服务航天器任务规划领域。本发明解决了现有方法生成方案的速度慢，动态方案调整的响应时间长的问题。本发明的方案为：步骤一、收集在轨服务的任务需求和计算时间要求，再计算内层拍卖最大迭代轮次参数；步骤二、基于计算出的内层拍卖最大迭代轮次参数，在各服务航天器燃料约束下对在轨服务的任务进行分配，得到所有任务执行顺序清单和变轨过程时长信息；步骤三、通过考虑变轨过程中摄动力的影响，对变轨过程中各阶段速度脉冲进行校正，根据所有任务执行顺序清单、变轨过程时长信息以及校正后的各阶段速度脉冲获得最终的规划方案。本发明方法可以应用于服务航天器任务规划。
一种分布式在线任务规划方法

[发明专利]近距离下服务航天器机动策略的规划方法-CN202210457712.0有效
发明人： 郭延宁;闫慧达;李传江;吕跃勇;马广富 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-04-28 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：近距离下服务航天器机动策略的规划方法，它属于航天器在轨服务自主规划领域。本发明解决了现有的规划方案未考虑对单个目标的最优交会轨迹以及传统的近距离制导方式难以克服轨道摄动的影响，导致交会误差大的问题。本发明方法以燃料消耗和任务总时间为规划指标，将目标规划和轨迹规划分成上下两层，设计了一种两层优化求解的方法框架。上层求解交会次序和分配时间，下层求解最优交会轨迹，通过在交会制导中设计迭代制导计算思路，以实现服务航天器对每个目标的精确交会，克服了交会的偏差。本发明方法可以应用于航天器在轨服务自主规划领域。
近距离服务航天器机动策略规划方法

[发明专利]一种针对GEO轨道共面在轨加注任务规划方法-CN202310089789.1在审
发明人：梁维奎;郭浩男;郭延宁;马广富;宋斌;李兴龙 -专利权人：哈尔滨工业大学;上海宇航系统工程研究所
申请日： 2023-02-09 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G06Q10/0631 文献下载
摘要：一种针对GEO轨道共面在轨加注任务规划方法，本发明涉及针对GEO轨道共面在轨加注任务规划方法。本发明的目的是为了解决现有的GEO轨道共面在轨往返式加注往往采用单层或两层优化策略，会导致在寻优的过程中陷入局部最优解，并且收敛速度不够快，很难找到最优解，致使服务星往返服务站目标星进行加注任务时的燃料消耗不能达到最优的问题。过程为：步骤一、建立GEO轨道共面在轨加注任务规划模型；步骤二、根据CGAPB三层优化算法对GEO轨道共面在轨加注任务规划模型进行求解，获得最优的服务星的服务顺序序列，最优的服务时间序列以及服务星返回服务站的最优时间节点序列。本发明用于航天技术领域。
一种针对 geo 轨道加注任务规划方法

[发明专利]一种风力机叶片主动振动控制方法、装置及设备-CN202211640722.4在审
发明人：吕跃勇;秦文宇;高钰丰;王腾飞;孙懿诚;马广富;郭延宁;曹登庆 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-12-20 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：一种风力机叶片主动振动控制方法、装置及设备，涉及风力发电技术领域，解决的技术问题为“如何使风力机叶片振动在有限时间收敛”，方法包括：采集风力机叶片结构参数；基于所述结构参数，建立风力机叶片状态空间模型；基于所述风力机叶片状态空间模型，定义第一控制误差和第二控制误差；对所述第一控制误差进行变换，得到变换误差；基于神经网络状态观测器，对所述风力机叶片状态空间模型进行观测得到观测量；根据所述第二控制误差、变换误差以及观测量定义目标函数，并根据所述目标函数得到控制参数；该方法采用有限时间预设性能理论设计误差变量并采用观测器进行观测，保证了风力机叶片稳定性和收敛时间有界，适用于风力机叶片振动控制场景。
一种风力机叶片主动振动控制方法装置设备

[发明专利]一种基于有限时间观测器的非线性系统执行器鲁棒故障估计方法-CN202210637971.1有效
发明人：马广富;高升;郭延宁;吕跃勇;刘正阳;韩雨萌 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-07 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G05B23/02 文献下载
摘要：一种基于有限时间观测器的非线性系统执行器鲁棒故障估计方法，它属于非线性系统鲁棒故障估计领域。本发明解决了现有的有限时间观测器在进行非线性系统的故障估计时，未考虑未知输入干扰的问题。本发明方法所采取的主要技术方案为：步骤一、建立含有执行器故障和未知输入干扰的非线性系统模型；步骤二、对非线性系统模型进行解耦获得两个降阶的子系统模型；步骤三、分别基于两个子系统模型进行有限时间观测器的设计；步骤四、求解设计的有限时间观测器的设计参数；步骤五、基于设计的有限时间观测器以及求解出的设计参数对执行器故障进行估计。本发明方法可以应用于非线性系统执行器故障估计。
一种基于有限时间观测器非线性系统执行器鲁棒故障估计方法

[发明专利]一种用于近距离航天器轨道脉冲博弈的航天器控制方法-CN202310161150.X在审
发明人： 郭延宁;叶睿卿;梁维奎;宋斌;李兴龙;李传江 -专利权人：哈尔滨工业大学;上海宇航系统工程研究所
申请日： 2023-02-23 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：一种用于近距离航天器轨道脉冲博弈的航天器控制方法，涉及航天器轨道博弈领域。本发明是为了解决现有的航天器控制方法不符合实际的工作环境要求，导致航天器发动机无法在航天器轨道博弈对策下正常工作的问题。本发明包括：获取航天器状态信息，建立惯性坐标系和轨道坐标系，获取航天器在惯性坐标系和轨道坐标系下位置和速度信息；利用位置和速度信息建立C‑W方程，将C‑W方程转换为Ricaati方程，获得最优闭环反馈控制率；获取航天器所受推力，将航天器所受推力转换到惯性坐标系下，利用惯性坐标系下的推力变化获得航天器实时位置信息；根据航天器实时位置信息计算Lambert轨道转移的脉冲推力微分对策，获取交会过程所需速度增量。本发明用于实现航天器轨道博弈。
一种用于近距离航天器轨道脉冲博弈控制方法

[发明专利]一种姿态变换装置及多姿态假人模型-CN202211109149.4在审
发明人：卢文秀;李永辉;郭延宁 -专利权人：清华大学;北京中海芯微科技有限公司
申请日： 2022-09-13 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： G01D21/00 文献下载
摘要：本申请提供了一种姿态变换装置及多姿态假人模型，包括：髋关节模型；至少一个大腿模型，分别与髋关节模型活动连接，髋关节模型具有第一动力模块；至少一个小腿模型，一个小腿模型与一个大腿模型通过膝关节模型活动连接，膝关节模型包括第二动力模块；至少一个间接驱动机构，一个间接驱动机构对应一组相互连接的髋关节模型和大腿模型；其中，间接驱动机构包括活动连接的第一驱动杆和第二驱动杆，第一驱动杆与第一动力模块固定连接，第二驱动杆与大腿模型驱动连接，第一动力模块通过间接驱动机构将第一动力模块输出的扭矩向大腿模型传导。通过本申请提供的装置，实现了站姿和坐姿的相互转换，并大幅度降低了装置的成本，扩大了装置的应用范围。
一种姿态变换装置多姿假人模型

[发明专利]一种挠性航天器作动器布局优化方法-CN202110394714.5有效
发明人：马广富;郭延宁;刘魏林;顾玥;李传江 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2021-04-13 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：一种挠性航天器作动器布局优化方法，解决了现有航天器作动器/传感器布局优化方法通用性差的问题，属于结构振动控制领域。本发明包括：S1、对柔性结构进行模态分析，获取柔性结构振动的模态信息利用模态信息得到各阶模态的有效模态质量Meff,i；S2、建立作动器布局优化准则：S3、以作动器布局优化准则作为作动器的安装位置布局的适应度函数，求解适应度函数值最大的作动器的安装位置布局为作动器最优的安装位置布局，完成作动器布局优化。
一种航天器作动器布局优化方法

[发明专利]结合双框架剪式力矩陀螺和飞轮的航天器执行机构及其控制方法-CN202110422593.0有效
发明人： 郭延宁;唐搏;陆栋宁;马广富;吕跃勇;李传江 -专利权人：哈尔滨工业大学;北京控制工程研究所
申请日： 2021-04-15 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：结合双框架剪式力矩陀螺和飞轮的航天器执行机构及其控制方法，属于航天器姿态控制技术领域，解决了现有采用飞轮或单框架控制力矩陀螺对航天器态控制存在输出力矩小、响应慢或控制算法复杂，且计算量大的问题。本发明采用双框架剪式力矩陀螺驱动航天器进行姿态机动，以三个飞轮吸收双框架剪式力矩陀螺在驱动航天器姿态变换过程中产生的干扰力矩，通过调整DGSPCMG的两个框架角，使航天器始终在欧拉轴方向具备最大机动能力。本发明适用于航天器姿态控制。
结合框架力矩陀螺飞轮航天器执行机构及其控制方法

[发明专利]重力自驱动的电梯导轨检测装置-CN202111056826.6有效
发明人：卢文秀;剡苏文;李永辉;郭延宁 -专利权人：清华大学;北京中海芯微科技有限公司
申请日： 2021-09-09 - 公布日： 2022-05-03 - 主分类号： B66B5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种重力自驱动的电梯导轨检测装置，所述电梯导轨检测装置包括运动控制组件、测量组件和数据处理组件，运动控制组件包括电机、齿轮组、滚珠丝杠、检测平台、第一弹簧和摩擦块，检测平台可移动设在电梯导轨上，第一弹簧与检测平台和摩擦块相连，第一弹簧推动摩擦块以使摩擦块止抵在电梯导轨上，电机与齿轮组相连，齿轮组与滚珠丝杠相连，滚珠丝杠与检测平台相连，测量组件包括光电编码器和顶轮，顶轮设在运动控制组件上，顶轮可在电梯导轨上自由滚动，光电编码器与顶轮同轴相连，数据处理组件与光电编码器数据连通，数据处理组件与运动控制组件数据连通。该电梯导轨检测装置在重力作用下沿电梯导轨匀速下行。
重力驱动电梯导轨检测装置

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