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[发明专利]一种单轴气浮台调平衡方法及系统-CN201610329632.1有效
发明人：孟祥瑞;马广程;王常虹;夏红伟;葛占富 -专利权人： 哈尔滨工大瑞驰高新技术有限公司
申请日： 2016-05-18 - 公布日： 2019-03-22 - 主分类号： G01M1/32 文献下载
摘要：本发明提供了一种单轴气浮平台调平衡方法及系统，属于气浮平台调平衡技术领域。所述方法包括：将设置有负载盘的单轴气浮平台倾斜第一预定角度；将负载盘上的不平衡质量达到运动速度最大值时的位置确定为平衡位置，并将负载盘停止在平衡位置；将负载盘转动第二预定角度后使负载盘自由摆动，并确定负载盘的第一单摆周期；确定在第二预定角度条件下负载盘的第一不平衡质量值，并将第一不平衡质量值对应的第一质量块放置在负载盘相对水平面最高的位置；若负载盘的第一单摆周期大于第一临界单摆周期，则认为已将单轴气浮平台调平衡。本发明能够对多种类型的气浮平台进行调平衡，具有结构和操作较简单以及调平精度较高的优点。
一种单轴气浮台平衡方法系统

[发明专利]基于双涵道垂直推进技术的火星引力地面模拟系统-CN201611099956.7有效
发明人：杨智科;夏红伟;马广程;王常虹;程怡明 -专利权人：哈尔滨工业大学;哈尔滨工大瑞驰高新技术有限公司
申请日： 2016-12-02 - 公布日： 2018-08-21 - 主分类号： G01V7/06 文献下载
摘要：本发明公开一种基于双涵道垂直推进技术的火星引力地面模拟系统，包括：运动模拟单元、定位单元及控制单元；其中，运动模拟单元包括环绕器与着陆器，二者后端分别设置一对涵道式螺旋桨；定位单元实时测量运动模拟单元的位置信息与方位信息，发送到控制单元；控制单元根据定位单元发送的信息判断目标点，确定目标点的位置信息与方位信息；确定目标点处的引力信息，并根据所述引力信息及目标点的方位信息确定每个螺旋桨的推力信息，进而确定每个螺旋桨的转速；控制每个螺旋桨按照确定的转速旋转，以实现对二维火星引力的模拟。本发明模拟的火星引力大小与方向可控，输出加速度较连续，控制简易，精度较高。
基于双涵道垂直推进技术火星引力地面模拟系统

[发明专利]基于萤火虫群优化的PF空间非合作目标轨道预测方法-CN201610815269.4有效
发明人：王常虹;夏红伟;张大力;马广程;冯一博 -专利权人：哈尔滨工业大学;哈尔滨工大瑞驰高新技术有限公司
申请日： 2016-09-09 - 公布日： 2017-09-26 - 主分类号： G06N3/00 文献下载
摘要：公开了一种基于萤火虫群优化的PF空间非合作目标轨道预测方法，包括根据系统的初始状态值构造初始粒子群并将初始粒子的权值设为i＝1,2…N；根据系统状态方程计算k时刻的粒子群并计算粒子的归一化权值根据萤火虫算法对k时刻的粒子群进行优化，包括在每次更新过程中，计算每个粒子对其他粒子的吸引度βi,j，并从βi,j中选取粒子的最大吸引度βi,max；当βi,max大于第一阈值βth时，对与βi,max对应的、权值小的粒子进行位置更新、并计算其权值；当完成预设的更新次数m时，获取优化后的粒子群；根据优化后的粒子群估计系统状态参数在k时刻的状态均值本发明通过采用萤火虫算法对粒子滤波的重采样过程进行优化，在不舍弃粒子、保留低权值粒子所包含系统信息的同时解决了粒子贫化问题。
基于萤火虫优化 pf 空间合作目标轨道预测方法

[发明专利]基于增强现实的航天器地面模拟仿真方法-CN201611037572.2有效
发明人：王常虹;夏红伟;李莉;马广程 -专利权人：哈尔滨工业大学;哈尔滨工大瑞驰高新技术有限公司
申请日： 2016-11-23 - 公布日： 2017-09-12 - 主分类号： B64G7/00 文献下载
摘要：公开了基于增强现实的航天器地面模拟仿真方法，包括实时将地面全物理模拟系统的地面航天器位姿信息存储至AR设备的存储单元；实时向存储单元发送携带时间信息的数据请求，获取与时间信息对应的地面航天器位姿信息作为待显示位姿信息；基于待显示位姿信息调整AR设备显示界面的虚拟模拟系统中所有虚拟器件的虚拟位姿。通过AR设备展示航天器的运行场景，仿真结构更直观可见，并且能够叠加各种挠性模拟器，模拟更宽范围的挠性振型和频率；通过地面全物理模拟系统发送的地面航天器位姿信息驱动AR设备，使得仿真数据准确性更高；通过采用分布式地面全物理模拟系统，可以突破地域因素对航天模拟系统的限制，增加本发明模拟仿真方法的实用性。
基于增强现实航天器地面模拟仿真方法

[发明专利]一种基于光栅的数据采集系统-CN201610916140.2有效
发明人：马广程;夏红伟;王常虹;张寒冰;解伟男 -专利权人：哈尔滨工业大学;哈尔滨工大瑞驰高新技术有限公司
申请日： 2016-10-20 - 公布日： 2017-07-28 - 主分类号： G06F13/38 文献下载
摘要：公开了一种基于光栅的数据采集系统，包括第一信号转换模块、FPGA模块、总线模块、第二信号转换模块；第一信号转换模块用于将FPGA模块发送的单端时钟信号转换为双端时钟信号，并将所述双端时钟信号发送至编码器；第二信号转换模块用于将所述编码器发送的差分数据信号转换为单端数据信号，并将所述单端数据信号发送至FPGA模块；FPGA模块用于对接收的单端数据信号进行解码、CRC校验，并将校验成功的数据信号经总线模块传送至上位机；其中，FPGA模块、总线模块还用于为数据采集系统供电。本发明的数据采集系统适用于多种绝对式光栅、增量式光栅，通用性强、扩展性强、可靠性高、结构简单、成本低。
一种基于光栅数据采集系统

[发明专利]基于李群谱算法的卫星姿态数值仿真方法-CN201610867370.4有效
发明人：王常虹;李益群;夏红伟;马广程;李莉 -专利权人：哈尔滨工业大学;哈尔滨工大瑞驰高新技术有限公司
申请日： 2016-09-30 - 公布日： 2017-07-28 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：公开了一种基于李群谱算法的卫星姿态数值仿真方法，包括如下步骤S1、基于SO(3)群建立卫星的姿态运动学与动力学的李群模型；S2、选择正则坐标，将卫星的姿态李群方程转化为等价的李代数方程和李群重构方程；S3、用谱方法求解李代数方程得到卫星姿态转动的角速度并利用李群重构方程求解卫星的姿态矩阵。本发明基于SO(3)群建立卫星的姿态运动学与动力学模型，卫星姿态表示简洁，没有奇异性而且避免了退绕现象；采用李群谱方法模拟姿态动力学模型，能够长时间保持卫星系统的几何结构与物理特性，精度高且稳定性强。
基于李群算法卫星姿态数值仿真方法

[发明专利]一种航天器地面仿真用多维连续喷气推力装置-CN201610984201.9有效
发明人：夏红伟;马广程;王常虹;李莉;王聪 -专利权人：哈尔滨工业大学;哈尔滨工大瑞驰高新技术有限公司
申请日： 2016-11-09 - 公布日： 2017-07-28 - 主分类号： G01M9/08 文献下载
摘要：公开了一种航天器地面仿真用多维连续喷气推力装置，包括电机、进动机构、气量调整锥、喷气组件、进气管、外壳；喷气组件由气阀门、喷气口组成；电机与进动机构相连，用于驱动进动机构前后移动；气量调整锥设置在外壳内部，其一端与进动机构相连，另一端为锥形端，且锥形端可部分伸入气阀门；气量调整锥可在进动机构的带动下调节锥形端伸入气阀门的长度；气阀门与气量调整锥的锥形端相配合，用于调节喷气口的喷气冲量。本发明的装置可实现推力的连续改变，实现推力调节的连续控制。进一步的，本发明的装置可实现更高的精度控制，并可适用于更多的应用场合。
一种航天器地面仿真多维连续喷气推力装置

[发明专利]一种运动控制方法及装置-CN201610916139.X有效
发明人：王常虹;夏红伟;张寒冰;马广程;解伟男;温奇咏 -专利权人：哈尔滨工业大学;哈尔滨工大瑞驰高新技术有限公司
申请日： 2016-10-20 - 公布日： 2017-07-07 - 主分类号： G05B19/042 文献下载
摘要：公开了一种运动控制方法和装置。所述方法包括第一信号转换器将外部编码器采集的差分数据信号转换为单端数据信号，并将单端数据信号发送至FPGA解码器；FPGA解码器对单端数据信号进行解码，并将解码得到的数据信号发送至ARM控制器；ARM控制器通过主定时器模块读取所述解码得到的数据信号以及上位机发送的控制参数，并根据预设的复合控制算法获取控制输出量，并将控制输出量输出至DA转换器；DA转换器对控制输出量进行数模转换，然后将其输出至电机驱动器；其中，所述ARM控制器装载有UCOSII操作系统。本发明的运动控制方法、装置的通用性强、实时性强、控制精度高。
一种运动控制方法装置

[发明专利]基于气浮台的行星着陆运动模拟系统及方法-CN201610920788.7有效
发明人：王常虹;夏红伟;李丹阳;马广程;李莉 -专利权人：哈尔滨工业大学;哈尔滨工大瑞驰高新技术有限公司
申请日： 2016-10-21 - 公布日： 2017-06-16 - 主分类号： B64G7/00 文献下载
摘要：公开了一种基于气浮台的行星着陆运动模拟系统及方法，其中所述系统包括三自由度气浮支撑子系统、单自由度气浮支撑子系统、运动辅助子系统、气浮系统主平台、推力执行子系统、位姿测量子系统和控制器。本发明采用包括三自由度气浮支撑子系统、单自由度气浮支撑子系统、气浮系统主平台和推力执行子系统模拟航天器在空间的运动，采用初始状态给定施力装置驱动航天器达到初始运动状态，采用引力模拟施力装置模拟航天器与行星之间的引力。根据本发明的行星着陆运动模拟系统和方法能够模拟复杂的深空环境，实现行星着陆运动的全物理仿真，提高飞行器的效费比，降低风险，缩短研发周期，对于深空探测、行星着陆研究等具有重要的意义。
基于浮台行星着陆运动模拟系统方法

[发明专利]基于跟踪技术的三轴气浮台超高精度测量装置及方法-CN201610920787.2有效
发明人：夏红伟;张大力;王常虹;李莉;马广程 -专利权人：哈尔滨工业大学;哈尔滨工大瑞驰高新技术有限公司
申请日： 2016-10-21 - 公布日： 2017-06-09 - 主分类号： G05D3/12 文献下载
摘要：公开了基于跟踪技术的三轴气浮台超高精度测量装置及方法，其中所述装置包括三轴气浮台、四面棱镜、圆形导轨、滑车、竖梁、纵向运动台、转台、光电自准直仪和控制器。本发明采用包括圆形导轨、滑车、竖梁、纵向运动台和转台的跟踪系统，能够根据三轴气浮台的机动范围调整两台光电自准直仪与对应四面棱镜的相对位置关系，扩大三轴气浮台测量装置的测量范围，实现大范围动态测量。此外，由于圆形导轨、滑车、纵向运动台和转台可以达到角秒级的控制精度，因此本发明能够实现角秒级精度的高精度测量。
基于跟踪技术三轴气浮台超高精度测量装置方法

[发明专利]太阳翼挠性模拟器-CN201610916201.5有效
发明人：马广程;夏红伟;王常虹;李丹阳;温奇咏 -专利权人：哈尔滨工业大学;哈尔滨工大瑞驰高新技术有限公司
申请日： 2016-10-20 - 公布日： 2017-05-03 - 主分类号： B64G7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种太阳翼挠性模拟器，包括基座、第一模拟部件、第二模拟部件、第三模拟部件及力矩传感器；其中，第一模拟部件、第二模拟部件、第三模拟部件依次连接，并通过与第一模拟部件连接的基座安装于气浮平台；第一模拟部件用于模拟太阳翼第一阶模态转动惯量及频率，第二模拟部件用于模拟太阳翼第六阶模态转动惯量及频率，第三模拟部件用于模拟太阳翼第十二阶模态转动惯量及频率，力矩传感器设置于模拟器近于气浮平台处，用于测量模拟器向气浮平台输出的力矩。本发明能够分析出不同转动惯量、不同模态频率对航天器本体结构的影响，在此基础上可对太阳翼结构进行优化设计。
太阳翼挠性模拟器

[发明专利]大型球面气浮轴承精研装置-CN201610920948.8有效
发明人：王常虹;李莉;夏红伟;张大力;马广程;庞志成 -专利权人：哈尔滨工业大学;哈尔滨工大瑞驰高新技术有限公司
申请日： 2016-10-21 - 公布日： 2017-05-03 - 主分类号： B24B37/025 文献下载
摘要：本发明公开了一种大型球面气浮轴承精研装置，包括转台、连接件、承力绳、轴系、拉力传感器、传动器及控制器。其中，转台上固定安装球面气浮轴承的球窝。连接件与待研磨的气浮球顶端平面固定连接，连接件两端均设置把手。承力绳一端与连接件连接，另一端通过轴系与拉力传感器及传动器连接。拉力传感器与控制器连接，用于实时采集承力绳上的瞬时拉力信息发送到控制器。控制器与传动器连接，用于根据拉力传感器发送的瞬时拉力信息，通过传动器控制承力绳的伸缩，使承力绳上的拉力按照预设规则改变。本发明能够实现气浮球的重力卸载，方便了操作者进行研磨，大大提高了研磨精度。同时能够有效避免气浮球重力对研磨精度的不利影响。
大型球面轴承装置

[发明专利]基于悬浮技术的航天器十二自由度全物理模拟装置-CN201611038085.8在审
发明人：李莉;夏红伟;王常虹;马广程;张大力 -专利权人：哈尔滨工业大学;哈尔滨工大瑞驰高新技术有限公司
申请日： 2016-11-23 - 公布日： 2017-03-15 - 主分类号： G09B25/00 文献下载
摘要：公开了基于悬浮技术的航天器十二自由度全物理模拟装置，属于航天器运动模拟系统技术领域。本发明的航天器十二自由度全物理模拟装置包括基座、以及设置在基座上的两个航天模拟器。通过基于气浮技术采用气浮平台和二维气浮转台，能够模拟航天器在外太空中微干扰力矩中的运行环境；通过使气浮平台能够在基座上自由平动、使气浮运动滑台能够沿气浮导轨往复滑动，能够模拟航天器的轨道平动；通过使气浮平台能够绕垂直于基座的方向转动，并在气浮运动滑台上设置二维气浮转台，能够模拟航天器的姿态运动。本发明能够实现航天器十二自由度全物理模拟，结构简单、便于安装拆卸，并且模拟运动范围大、精度高。
基于悬浮技术航天器十二自由度物理模拟装置

[发明专利]前件不匹配的TSFMB时滞系统控制方法-CN201610976929.7在审
发明人：王常虹;夏红伟;马广程;马倩倩;张大力 -专利权人：哈尔滨工业大学;哈尔滨工大瑞驰高新技术有限公司
申请日： 2016-10-27 - 公布日： 2017-02-22 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明基于T‑S模糊模型理论建立非线性时滞系统的动力学数学模型，设计的模糊控制器具有和系统模型不一样的模糊规则前件和模糊规则数目，将系统模型和模糊控制器模型串联，得到系统的全局动态模型；根据Lyapunov稳定性理论推导自治系统的两种稳定性条件；利用自治系统的稳定性条件和系统模型，进行线性化处理，推导镇定条件，并设计相应的模糊控制器。本发明中所设计的稳定性条件和镇定条件都是以线性矩阵不等式的形式呈现，便于仿真计算以及实现，与同类方法相比保守性较小。与现有技术相比，本发明可以自由选择隶属度函数，减小控制器设计复杂度，对不确定系统具有较好的鲁棒性。
前件不匹配 tsfmb 系统控制方法

[实用新型]应用在机床上的自动送料取料装置-CN201620649740.2有效
发明人：王常虹;马广程;马长波;孟祥瑞 -专利权人： 哈尔滨工大瑞驰高新技术有限公司
申请日： 2016-06-27 - 公布日： 2016-11-23 - 主分类号： B23Q7/04 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种应用在机床上的自动送料取料装置，所述第一部分包括机架和材料盘，材料盘设置在机架的上端，第二部分安装在机架的上，其结构为三自由度平动模组加二爪气动装置，第三部分安装靠近第二部分一侧，为单自由度平动模组加两个三爪气动装置，第四部分安装在机床上，为平动机构加带悬臂的二爪气动装置。本实用新型的自动送料取料装置使用同步齿形带等传动机构成本相对较低，而不影响其控制精度，在机床工作位置上使用的气动爪悬臂机构使用的是谐波减速机，其回转精度高，在0～180°内无齿隙误差，重复精度高，因此可保证加工后材料的质量。运送材料部分采用两个三爪气动机构可同时进行送料取料，节约每个循环运行的时间，效率高。
应用机床自动送料取料装置

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