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[发明专利]一种小型航天器远距离追击与近距离交会一体化控制方法-CN202310792001.3在审
发明人：黄捷;刘怡帆;陈宇韬;张建程;黄景丽 -专利权人：福州大学
申请日： 2023-06-30 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： B64G1/64 文献下载
摘要：本发明涉及一种小型航天器远距离追击与近距离交会一体化控制方法，属于航天工程技术领域。该方法考虑小型航天器的轨道动力学方程以及环境扰动，建立目标航天器和追踪航天器的动力学模型；设计一种非线性模型预测控制框架来实现对追踪航天器的运动控制，使得卫星在保证执行器饱和约束的情况下实现与追踪目标的交会控制；并且进一步运用模糊逻辑方法将两航天器间相对距离进行模糊化分类，利用模型预测控制加模糊逻辑调参控制器控制追踪航天器，使得航天器在远近距离时能够自动调节位置、速度和推力的权重，实现航天器远距离追击与近距离交会一体化控制。
一种小型航天器远距离追击近距离交会一体化控制方法

[发明专利]一种联合高斯回归模型预测控制的履带车运动控制方法-CN202310825418.5在审
发明人：黄捷;张柯;黄景丽;陈宇韬 -专利权人：福州大学
申请日： 2023-07-06 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明涉及一种联合高斯回归模型预测控制的履带车运动控制方法，包括：将履带车动力学模型分为可建模部分与未建模部分，将同样的控制量施加到两种模型中，得到两种模型的状态量差值；以当前状态量和控制量为输入，两种模型下一时刻状态量差值作为输出，得到离线数据集并学习超参数；在线高斯回归需进行在线更新数据集并学习超参数达到最优的预测性能，采用稀疏高斯回归方法来进行稀疏近似，并将诱导点设置在距离当前状态最近的数据集中进行稀疏近似；根据当前时刻两种学习方式的误差大小实时调整联合学习最终占比权重得到联合学习均值；将预测均值放入到未建模部分的MPC中进行状态补偿并优化求解。该方法有利于提高控制精度并满足实时性要求。
一种联合回归模型预测控制履带运动方法

[发明专利]基于合同网的多卫星态势感知系统分布式任务规划方法-CN202110813851.8有效
发明人：黄捷;田国庆;陈宇韬;李东方 -专利权人：福州大学
申请日： 2021-07-19 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G06Q10/0631 文献下载
摘要：本发明提出基于合同网的多卫星态势感知系统分布式任务规划方法，合同网包括全局规划层、紧急规划层、局部规划层；方法包括以下步骤：步骤一、全局主管卫星指定局部主管卫星；步骤二、全局主管卫星对感知任务进行招标，由局部主管卫星进行任务投标；步骤三、全局主管卫星接收投标结果后，进行感知目标集群与卫星集群之间的匹配；步骤四、局部主管卫星对感知任务进行招标，从属卫星进行投标；步骤五、局部主管卫星接收到投标结果后，将局部感知目标分配至局部卫星；步骤六、当出现突发任务，紧急任务主管卫星将突发任务分配至各局部规划层；步骤七、局部规划层将任务分配至执行任务的卫星；本发明可解决多卫星多任务且存在多突发性的任务分配问题。
基于合同卫星态势感知系统分布式任务规划方法

[发明专利]风电场风速突变预警方法及装置和计算机设备-CN202310663918.3在审
发明人： 陈宇韬;黄凌翔;彭郎军;曾冰;张硕望 -专利权人：哈电风能有限公司
申请日： 2023-06-06 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： F03D17/00 文献下载
摘要：本申请提供一种风电场风速突变预警方法及装置和计算机设备，涉及风力发电技术领域。本申请通过针对目标风电场内的每个风电机组，基于该风电机组在当前时刻的实际机组运行数据，调用与目标风电场匹配的目标风速突变预警模型检测该风电机组处当前是否出现风速突变风况，并在检测到出现风速突变风况时，从目标风速突变预警模型处提取与该风电机组空间相关性最强的目标机组标识，以及目标机组标识在该风电机组处的目标提前预警时长，接着警示目标机组标识所指向的目标风电机组在与当前时刻间隔目标提前预警时长的未来时刻遇到风速突变风况，从而利用目标风电场内不同风电机组之间的空间相关性关系，针对各个风电机组进行风速突变提前预警。
电场风速突变预警方法装置计算机设备

[发明专利]一种面向机器人系统的人在回路决策建模与控制方法-CN202110829617.4有效
发明人：黄捷;吴文华;陈宇韬;李东方;郑松 -专利权人：福州大学
申请日： 2021-07-22 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明提出一种面向机器人系统的人在回路决策建模与控制方法，包括机器人任务设计、人的决策信息选择、人的决策行为建模、人的决策任务设计、固定时间滑模自适应行为控制器设计；所述方法首先获取机器人执行任务后的输出信息值，然后通过选择机器人位置偏差信息与速度偏差信息作为人的决策信息，使用人为决策漂移扩散模型作为建模方法，根据人的决策信息对人的决策行为进行建模，达到决策阈值后选择执行人为干预行为，设计人为决策任务，最后基于固定时间滑模控制方法设计自适应行为控制器，当机器人无法自主控制完成任务时，通过执行人为决策任务来在有限时间内完成工作任务；本发明有助于保证有限时间内完成人机复合任务，实现人机任务共融。
一种面向机器人系统回路决策建模控制方法

[发明专利]基于分层微分博弈的多智能体系统编队策略-CN202310342269.7在审
发明人：黄捷;薛文艳;陈楠;王武;陈宇韬;占思远;黄景丽 -专利权人：福州大学
申请日： 2023-04-03 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于分层微分博弈的多智能体系统编队策略：首先，利用图论，建立智能体之间的通信拓扑结构，并建立智能体模型和障碍物环境模型；其次，针对未知障碍物环境，在策略层，将带有已知障碍物约束的多智能体编队问题转化为分布式微分博弈，并为博弈参与人设计成本函数，建立博弈模型；利用庞特里亚金最小值原理，分析局部纳什均衡解的存在性以及唯一性，并求解局部纳什均衡解的表达形式，给出了局部纳什均衡解全局收敛性条件；在规划层，利用基于滚动优化的二次规划模型实时修改来自策略层的局部纳什均衡解，最后形成混合编队策略；其在理论上保证了智能体成功避开未知障碍物后，混合编队策略能够收敛到局部纳什均衡解。
基于分层微分博弈智能体系统编策略

[发明专利]面向多智能体输入时滞系统的强化学习编队方法-CN202310081659.3在审
发明人：黄捷;邵文泰;陈宇韬;程俊哲 -专利权人：福州大学
申请日： 2023-01-19 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种面向多智能体输入时滞系统的强化学习编队方法，包括：建立关于一阶多智能体系统之间的通讯拓扑图；建立系统中其余智能体与领航者智能体之间的跟踪误差；设计每个智能体的编队误差；引入新的系统变量，进而得到新的无时滞多智能体系统的动力学模型方程；建立系统中的跟踪误差并建立无时滞系统的编队误差；考虑一个控制器，当其使得无时滞系统达到编队一致时，原多智能体系统也可达到编队一致；建立两个系统对应的性能指标函数，使两个系统共同达到最优的条件；建立HJB方程；采用基于演员‑评论家网络结构方法建立基于强化学习的最优控制器；进行演员与评论家网络更新律的设计。该方法可以在保证编队一致和最优性的同时能够缩减计算时间。
面向智能输入系统强化学习编队方法

[发明专利]基于预测行为控制的多航天器编队系统控制一体化方法-CN202211734821.9在审
发明人：黄捷;张建程;陈宇韬;程俊哲 -专利权人：福州大学
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：基于预测行为控制的多航天器编队系统控制一体化方法，包括以下步骤：步骤S1：明确多航天器编队所要执行的全局任务：编队保持、移动；局部任务：避障，再通过零空间的行为控制投影的方式建立复合任务；步骤S2：设计一个基于分散式模型预测控制的轨迹跟踪器跟踪参考轨迹；步骤S3：将预测轨迹反馈给规划层用于未来任务优先级的预测，将传统零空间的单步规划扩展到多步预测。应用本技术方案可得到一个无任务约束轨迹跟踪控制问题，大大降低了在线计算成本。此外，在任务优先级的确定过程中考虑了对航天器未来状态的预测信息，使得其相较于传统的逻辑切换方法具有更加理想的切换效果。
基于预测行为控制航天器编队系统一体化方法

[发明专利]一种面向智能网联车辆在无信号交叉口的通行协调方法-CN202211741287.4在审
发明人：黄捷;吴智鸿;陈宇韬 -专利权人：福州大学
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G08G1/07 文献下载
摘要：本发明提供了一种面向智能网联车辆在无信号交叉口的通行协调方法，包括以下步骤：步骤S1：对进入无信号交叉口的智能车辆的冲突预测；步骤S2：建立非合作和合作博弈模型；具体包括：建立车辆数学模型、无信号交叉口车辆控制目标以及设计控制器；步骤S3：分布式鲁棒微分博弈控制策略优化。应用本技术方案可提供实时控制策略。
一种面向智能车辆信号交叉口通行协调方法

[发明专利]一种基于鲁棒微分博弈的多智能体系统避碰策略方法-CN202310086217.8在审
发明人：黄捷;薛文艳;林定慈;占思远;陈宇韬;吴智鸿 -专利权人：福州大学;福州哲研智能科技有限公司
申请日： 2023-01-16 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于鲁棒微分博弈的多智能体系统避碰策略方法。首先将具有通信能力有限且受外部干扰的多智能体系统避碰问题转化为分布式微分博弈问题；其次，基于人工势场法，明确的引入轨迹优化目标惩罚智能体的偏离程度；然后，将外部干扰看作最大化成本函数的虚拟玩家，求取最坏干扰下的最优避碰策略；分析局部鲁棒纳什均衡的存在性以及全局收敛性；最后，利用基于最佳成本函数的逆优化方法构建最优控制策略，采用基于非支配占优的蚁群优化算法求解最优反馈增益矩阵；该方法可以减少智能体到达目标点的时间，并且可以使避碰策略具有鲁棒性；此外，该方法采用分布式体系结构，相较于集中式体系结构，不依赖于全局状态信息，具有良好的可扩展性。
一种基于微分博弈智能体系统避碰策略方法

[发明专利]一种任意通信链故障下的车辆编队纵向控制方法-CN202310036765.X在审
发明人：黄捷;陈宇韬;林定慈;陈楠;程俊哲 -专利权人：福州大学;福州哲研智能科技有限公司
申请日： 2023-01-10 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种任意通信链故障下的车辆编队纵向控制方法,包括以下步骤：步骤S1:分析Bidirectional‑leader通信拓扑结构下可能的通信链故障情况,并根据故障位置以及处理方法分为三大类型；步骤S2:利用Bidirectional‑leader拓扑结构特征，结合分布式模型预测控制算法针对每一种故障类型，构建相应的主动通信拓扑和控制器变换方案。本发明能够在Bidirectional‑leader所定义的拓扑结构下，自主适应任何一种通信链故障的发生，避免车辆间的碰撞，实现编队的正常运行，为车辆编队实际落地过程中的通信故障情况提供一种安全、可行、实用的对应方法。
一种任意通信故障车辆编队纵向控制方法

[发明专利]一种基于动态安全仲裁器的人机共驾方法-CN202310073811.3在审
发明人：黄捷;陈昊聪;陈宇韬 -专利权人：福州大学
申请日： 2023-01-19 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： B60W50/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于动态安全仲裁器的人机共驾方法，首先采用模型预测控制方法构建智能车的自主控制任务，然后构建动态安全仲裁器来动态地调节智能车自主控制任务和人类控制任务的优先级，最后构建人机共享控制方案，在智能车无法依赖自主控制系统通过复杂环境的时候，融合智能车自主控制和人类控制，帮助机器人顺利通过。该方法可以有效融合智能车自主控制和人类控制，实现人机共驾。
一种基于动态安全仲裁人机方法

[发明专利]基于跟踪误差和时变系数预测的蛇形机器人自适应路径跟随控制器及其设计方法-CN202110841288.5有效
发明人：李东方;黄捷;陈宇韬;杨弘晟 -专利权人：福州大学
申请日： 2021-07-23 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提出一种基于跟踪误差和时变系数预测的蛇形机器人自适应路径跟随控制器及其设计方法，基于多关节蛇形机器人运动学模型和步态关节的控制函数，根据蛇形机器人路径跟随过程中的动态控制任务和姿态控制任务；基于蛇形机器人的运动位置误差的预测值、侧滑角的时变量预测值、干扰变量的预测值分量，通过改进的LOS方法，得到蛇形机器人的期望运动方向角，进行多关节蛇形机器人的步态控制；根据多关节蛇形机器人运动方向角速度的虚拟辅助函数和蛇形机器人的关节角补偿函数，基于参数预测值的更新律，实现多关节蛇形机器人的运动方向角误差、关节角误差、预测值误差渐进稳定。其实现了机器人对跟踪位置误差和干扰变量的预测。
基于跟踪误差系数预测蛇形机器人自适应路径跟随控制器及其设计方法

[发明专利]多智能体系统零空间行为控制动态任务优先级规划方法-CN202010677791.7有效
发明人：黄捷;张祯毅;陈宇韬;蔡逢煌;齐义文;王武;柴琴琴;林琼斌;李卓敏 -专利权人：福州大学
申请日： 2020-07-14 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G06Q10/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种多智能体系统零空间行为控制动态任务优先级规划方法，首先，通过零空间投影的方法，建立复合任务；其次，将动态任务优先级规划问题转化为一个切换模式最优控制问题；最后应用混合整数优化方法，求解该最优控制问题得到最优复合任务轨迹。此方法解决多智能体系统零空间行为控制动态任务优先级规划问题，该方法不需要人为的设定任务优先级的切换条件，从而减少了研究人员的工作量，并具有良好的可扩展性，能被应用于传统逻辑法难以处理的大数量任务优先级动态规划中。此外，该方法在任务优先级切换的过程中考虑了对智能体未来状态的预测信息，使得其相较于传统的逻辑方法具有更加理想的切换效果。
智能体系空间行为控制动态任务优先级规划方法

[发明专利]一种基于代价敏感极端随机森林的故障检测方法及装置-CN202010777335.X有效
发明人：唐明珠;陈宇韬;付湘皖;陈荐;彭书豪;王馨逸 -专利权人：长沙理工大学
申请日： 2020-08-05 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： G06F16/245 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于代价敏感极端随机森林的故障检测方法及装置，提高了故障检测率及实时性。方法包括：获取风力发电机的历史数据，对历史数据进行特征提取，获得训练样本集；根据代价敏感极端随机决策树算法及训练样本集，构建得到代价敏感极端随机森林故障检测模型；获取风力发电机的待检测样本集；通过代价敏感极端随机森林故障检测模型及待检测样本集，检测得到风力发电机的故障检测结果。
一种基于代价敏感极端随机森林故障检测方法装置

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