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[发明专利]一种基于减重配重和倾角感应的低重力模拟装置及方法-CN202111412979.X有效
发明人：贾永;邢琰;胡海霞;段文杰;王鹏基;谭顺栓;滕宝毅;牟小刚;毛晓艳;郝永波;刘祥 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-11-25 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： B64G7/00 文献下载
摘要：一种基于减重配重和倾角感应的低重力模拟装置及方法，所述装置包括减重平台主体(6)、配重单元(5)、二维平动单元(4)、倾角感知绞车单元(3)和张力绳索(2)。本发明利用简单的平衡原理和配重抵消重量的方法，简化了恒张力机构和复杂性控制的问题。基于拉拽绳索垂直倾角的感知和补充方式，采用小惯量二维平动单元(4)细调倾角感知绞车单元(3)位置的方法，实现控制策略简单、随动、低成本、快速、可靠的低重力模拟功能。
一种基于配重倾角感应重力模拟装置方法

[发明专利]一种航天器姿控物理仿真试验系统精准快建平台及方法-CN202110725968.0有效
发明人：郝永波;胡海霞;牟小刚;魏春岭;张勇智;段文杰;黄萌;姜科宇;邢延浩 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-06-29 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G05B17/02 文献下载
摘要：本发明提出了一种航天器姿控物理仿真试验系统精准快建平台及方法，包括：环境模拟单元构建模块，采用数字的方法仿真模拟地面难以实际运行或不需要实际运行的航天器组件的功能，形成环境模拟单元；物理仿真试验组件接口单元构建模块，接收外部输入的物理仿真试验组件接口属性，采用数字的方法模拟物理仿真试验组件通信接口和数据转换接口，形成物理仿真试验组件接口单元；项目工程模拟单元构建模块，以试验任务为单位，创建航天器姿控物理仿真试验工程，包含星上控制仿真工程和地面主控管理工程，该航天器姿控物理仿真试验工程经过编译，生成星上控制可执行程序和地面主控管理可执行程序存储至数据库中。该系统工程实施简单，推广应用前景良好。
一种航天器物理仿真试验系统精准建平方法

[发明专利]一种高精度固定时间收敛的相对姿态容错跟踪控制方法-CN202110726029.8有效
发明人：袁利;陶佳伟;刘磊;汤亮;牟小刚;贾永;刘昊 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-06-29 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：一种高精度固定时间收敛的相对姿态容错跟踪控制方法，针对空间交会对接任务的特殊性，首先通过设计一种能固定时间收敛的相对姿态跟踪误差性能约束边界，结合预设性能控制方法来保证相对姿态跟踪误差的在固定时间内收敛到稳态指标约束范围内，此外通过自适应控制技术对系统不确定性、外界干扰、执行机构故障等复合不确定性进行估计并补偿，能够在固定时间内保证闭环控制系统的稳定性，实现对故障的容错控制的同时，亦能实现对外部干扰抑制控制以及对模型不确定性的鲁棒控制，既增强了控制系统对执行机构故障的鲁棒容错能力。
一种高精度固定时间收敛相对姿态容错跟踪控制方法

[发明专利]一种交会对接最后逼近段相对姿轨耦合控制方法-CN202110728295.4有效
发明人：汤亮;陶佳伟;刘磊;贾永;牟小刚;刘昊 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-06-29 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：一种交会对接最后逼近段相对姿轨耦合控制方法，针对空间交会对接任务的特殊性，在继承预设性能控制方法优点的同时，利用径向基函数神经网络(RBFNN)的逼近能力来补偿实际交会对接任务中执行机构的饱和非线性。整个控制器设计过程无需执行机构饱和非线性的结构特性、外界干扰及轨道器质量转动惯量等模型先验知识，不仅能大大降低了计算复杂度，同时考虑预设稳态和暂态性能的同时兼顾了执行机构的控制饱和约束，具有较强的工程实用性。
一种交会对接最后逼近相对耦合控制方法

[发明专利]一种基于高精度IMU的气浮台初始对准方法及系统-CN202110674031.5有效
发明人：汤亮;刘昊;袁利;刘磊;贾永;牟小刚 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-06-17 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G01C1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于高精度IMU的气浮台初始对准方法及系统，其中，该方法包括如下步骤：定义坐标系；根据地球自转角速度和气浮台所处地理经纬度得到惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵；根据陀螺传感输出四元数得到本体系到基座惯性坐标系的姿态变换矩阵；根据双矢量定姿原理得到基座惯性坐标系到惯性坐标系的姿态变换矩阵；根据惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵、本体系到基座惯性坐标系的姿态变换矩阵和基座惯性坐标系到惯性坐标系的姿态变换矩阵得到本体坐标系到东北坐标系的姿态变换矩阵；根据本体坐标系到东北坐标系的姿态变换矩阵得到陀螺的输出和加速度计的输出。本发明能够实现气浮台本体系相对基准系初始姿态的确定。
一种基于高精度 imu 浮台初始对准方法系统

[发明专利]一种基于自动位置校正的双电机同步控制系统及方法-CN202211423324.7在审
发明人：董顶峰;李强;江兴科;黄哲钦;牟小刚;王超;何苏昆;刘晓东;张磊;刘鑫 -专利权人：扬州曙光光电自控有限责任公司
申请日： 2022-11-15 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： H02P5/747 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于自动位置校正的双电机同步控制系统及方法。该系统包括驱动器、主电机、主电机旋转变压器、主减速机、主电动缸、从电机、从电机旋转变压器、从减速机、从电动缸、负载、负载编码器和用户上位机。方法为：首先建立负载编码器和电机位置对照表，存储在驱动器的存储单元中；然后驱动器加电后查询负载编码器的角度A在负载编码器和电机位置对照表里的值，作为主电机、从电机的当前位置；接着接收用户指令角度B并转化为负载编码器和电机位置对照表里的值，作为同步位置控制的目标位置；最后根据主电机、从电机的当前位置和目标位置，进行双电机位置环同步控制。本发明具有调试和维修简单、成本低、环境适应性强、可靠性高的优点。
一种基于自动位置校正电机同步控制系统方法

[发明专利]一种高精度主从双位置环同步控制系统及方法-CN202211424527.8在审
发明人：董顶峰;牟小刚;江兴科;李强;刘晓东;曹崇志;金鸿飞;董海星 -专利权人：扬州曙光光电自控有限责任公司
申请日： 2022-11-15 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： H02P5/56 文献下载
摘要：本发明公开了一种高精度主从双位置环同步控制系统及方法。该系统包括上位机、主机、主机位置环轨迹发生器、主机速度环、主机位置环、主电机、主PID调节程序、从机、从机位置环轨迹发生器、从机速度环、从机位置环、从电机、从PID调节程序、SPI串行外设接口。方法为：上位机发出控制指令，主机通过主机位置轨迹发生器计算出累加产生距离，并通过SPI发送给从机；主PID调节程序生成速度给定发送至主机速度环控制主电机转动，从PID调节程序生成速度给定发送至从机速度环控制从电机转动；主机位置环和从机位置环实时判断主从机的当前位置之差，当主从机的位置差超过设定阈值时，主机和从机停机。本发明提高了位置环同步控制的精度，增强了系统的安全性。
一种高精度主从位置同步控制系统方法

[发明专利]基于多对极编码器的位置环跨对极连续编码方法-CN201911400935.8有效
发明人：王颇;牟小刚;李卢毅;何苏昆;董海星;王超;邹黎明 -专利权人：扬州曙光光电自控有限责任公司
申请日： 2019-12-31 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： G01D5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多对极编码器的位置环跨对极连续编码方法，获取编码器位置零点；根据编码器当前码字和编码器位置零点，确定编码器正反转及跨对极情况；计算位置环反馈码。本发明位置反馈码字连续，使得多对极编码器可以任意角度安装，一次安装后不需要再检测是否在编码器一个象限中，从而大大简化安装难度，缩短安装时间。
基于编码器位置连续编码方法

[发明专利]一种停靠式抓捕的航天器自主交会对接试验方法-CN202110832184.8在审
发明人：汤亮;袁利;刘磊;贾永;牟小刚;刘昊 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-07-22 - 公布日： 2022-01-11 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种停靠式抓捕的航天器自主交会对接试验方法，所述方法包括如下步骤：建立抓捕机构的航天器自主交会对接系统；建立被捕获航天器的样本图片数据库；对标注后的样本图片数据库进行训练，输出被捕获航天器四个轮廓特征点的图像二维坐标，得到被捕获航天器相对于捕获服务航天器的位姿；获取抓捕机构中心点和适配机构中心点的相对距离、相对姿态以及相对速度的信息；根据相对距离、相对姿态以及相对速度的信息，基于强化学习实现航天器自主交会对接控制，并采用深度确定性策略梯度算法训练智能体网络进行训练。本发明能够通过模拟仿真交会对接过程，实现对交会对接控制算法的验证，从而降低了地面物理试验的风险。
一种停靠抓捕航天器自主交会对接试验方法

[发明专利]一种航天器交会对接仿真方法及系统-CN202110830743.1在审
发明人：袁利;刘昊;汤亮;贾永;牟小刚 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-07-22 - 公布日： 2021-11-09 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种航天器交会对接仿真方法及系统，其中，该方法包括如下步骤：步骤S1：建立地月日空间场景模型；步骤S2：建立远场近场相机模型；步骤S3：建立姿轨动力学模型；步骤S4：建立交会对接碰撞动力学模型；步骤S5：根据地月日空间场景模型、远场近场相机模型、姿轨动力学模型和交会对接碰撞动力学模型构建交会对接仿真系统。本发明能够实现航天器弱碰撞交会对接仿真，为航天器交会对接设计提供参考。
一种航天器交会对接仿真方法系统

[发明专利]一种航天器交会对接最后逼近段相对轨道与姿态跟踪控制方法-CN202110748227.4在审
发明人：袁利;刘磊;汤亮;贾永;牟小刚;陶佳伟;刘昊 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-06-29 - 公布日： 2021-10-08 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：一种航天器交会对接最后逼近段相对轨道与姿态跟踪控制方法，为了解决现有预设性能控制方案中控制器设计对系统跟踪误差初值有依赖性，而且现有的方法在考虑相对轨道与姿态跟踪误差预设性能约束的情况下，不能保证满足实际交会对接任务中推力器、控制力矩陀螺、动量轮等执行机构的物理结构限制的问题，通过建立跟踪航天器与目标航天器之间相对轨道与姿态跟踪动力学模型，构造一种新的性能函数，放宽了对初始跟踪误差已知的限制，利用预设性能的设计思想来实现兼顾相对轨道与姿态跟踪误差的精细稳态与暂态控制，并通过设计一个辅助饱和补偿系统来补偿执行机构的饱和非线性。
一种航天器交会对接最后逼近相对轨道姿态跟踪控制方法

[发明专利]一种误差约束下固定时间相对姿轨跟踪控制方法-CN202110728294.X在审
发明人：袁利;陶佳伟;汤亮;刘磊;贾永;牟小刚;刘昊 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-06-29 - 公布日： 2021-10-08 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：一种误差约束下固定时间相对姿轨跟踪控制方法，针对空间交会对接任务的特殊性，结合固定时间稳定概念显式给出了相对轨道与姿态跟踪误差收敛至稳态边界约束范围内的时间，即实现了收敛时间的预先设定，同时与传统预设性能控制方法相比，无需误差变换函数就可以保证相对姿轨跟踪误差具有期望的动态和稳态性能，同时通过设计非线性干扰观测器估计并补偿了系统不确定性、外界干扰等复合不确定性以提高系统鲁棒性，设计的控制器具有较高的控制精度和响应速度，满足实际交会对接任务对相对状态约束和收敛时间约束的要求。
一种误差约束固定时间相对跟踪控制方法

[实用新型]一种交流伺服控制系统的保护电路-CN202022864632.6有效
发明人：刘晓东;牟小刚;吉凤巍;何苏昆;陈华林;邹黎明;王艳钊;季晨 -专利权人：扬州曙光光电自控有限责任公司
申请日： 2020-12-03 - 公布日： 2021-09-17 - 主分类号： H02H7/09 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种交流伺服控制系统的保护电路。该电路包括动力电源线检测电路、抱闸逻辑电路；所述动力电源线检测电路，用于检测输入电源进线的通断，并接入CPU的A/D端口，CPU的I/O端口连接抱闸逻辑电路，抱闸逻辑电路通过制动器抱死系统负载。所述动力电源线检测电路包括外部输入动力电源，线性光耦芯片的前级供电电源，线性光耦芯片的后级供电电源；所述抱闸逻辑电路包括电阻R1～电阻R10，电容C1～电容C4，电容C63，光耦B1，MOS管V1，稳压二极管V2，二极管V3，+5V电源，+24V电源，+15V电源。本实用新型驱动器内部设计有检测电路，可快速的检测外部的信号，保护系统负载。
一种交流伺服控制系统保护电路

[实用新型]一种带三相电机缺相检测的数字式交流伺服驱动器-CN202022510235.9有效
发明人：季晨;牟小刚;吉凤巍;李卢毅;董海星;李强;刘晓东 -专利权人：扬州曙光光电自控有限责任公司
申请日： 2020-11-03 - 公布日： 2021-07-06 - 主分类号： G01R31/34 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种带三相电机缺相检测的数字式交流伺服驱动器。该伺服驱动器包括数字式交流伺服驱动器、伺服电机，其中交流伺服驱动器包括微控制器、运算放大器、电源模块、三端稳压器、功率模块、U相电流检测单元、V相电流检测单元；U相电流检测单元的一端与伺服电机的U相连接采集U相电流，另一端通过运算放大器接入微控制器；V相电流检测单元的一端与伺服电机的V相连接采集V相电流，另一端通过运算放大器接入微控制器；微控制器的输出端接入功率模块，功率模块的三个输出端分别连接伺服电机的U、V、W相；三端稳压器接入微控制器，电源模块接入运算放大器。本实用新型准确可靠、简单有效的实现了三相电机启动时的电机缺相检测。
一种三相电机检测数字式交流伺服驱动器

[发明专利]一种航天器两级姿态控制模拟系统-CN201810714038.3有效
发明人：汤亮;关新;王有懿;张科备;雷拥军;牟小刚;郝永波;何海锋;张勇智;郝仁剑;齐田雨 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2018-06-29 - 公布日： 2021-03-26 - 主分类号： G05B17/02 文献下载
摘要：一种航天器两级姿态控制模拟系统，用于验证航天器“超高精度指向”、“超高稳定度控制”、“超敏捷控制”等三超控制技术。验证系统包括：星体、载荷模拟器、主动指向平台、星体一级控制回路和载荷模拟器二级控制回路；星体一级控制回路和载荷模拟器二级控制回路均包括：控制单元、执行机构、测量单元；星体一级控制回路和载荷模拟器二级控制回路通过平台连接；主动指向平台为载荷模拟器二级控制回路提供主动控制力；载荷模拟器通过主动指向平台将主动控制力的反作用力传递给星体一级控制回路。本发明构建的航天器两级姿态控制模拟系统可验证三超平台航天器多级复合控制技术以及控制性能指标。
一种航天器两级姿态控制模拟系统

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