检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

信息非完备下多航天器轨道博弈强化学习方法

宇航学报 2023年第10期44卷 1522-1533页

作者：王英杰袁利汤亮黄煌耿远卓北京控制工程研究所北京100094 中国空间技术研究院北京100094 空间智能控制技术重点实验室北京100094

针对信息非完备约束下航天器轨道博弈难以自主决策的问题,基于多智能体强化学习提出一种多航天器轨道博弈决策方法。首先建立轨道博弈动力学和信息非完备约束。其次建立用于训练和决策的神经网络模型,依据分布式系统架构对网络的输入输... 详细信息

针对信息非完备约束下航天器轨道博弈难以自主决策的问题,基于多智能体强化学习提出一种多航天器轨道博弈决策方法。首先建立轨道博弈动力学和信息非完备约束。其次建立用于训练和决策的神经网络模型,依据分布式系统架构对网络的输入输出结构进行设计,并引入具有记忆功能的长短期记忆网络(LSTM),根据航天器轨道运动在时间、空间连续的属性,补偿位置、速度测量信息的非完备性。然后采用近端策略优化(PPO)算法开展红蓝左右互搏式学习训练。最后通过三组对比训练实验,验证了所提出的方法在信息非完备约束下能够有效增强学习训练过程的稳定性,并提升任务完成率和降低燃料消耗。

关键词：航天器信息非完备轨道博弈多智能体强化学习长短期记忆网络近端策略优化算法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

混合空间目标下的多航天器抵近观测任务规划

宇航学报 2023年第12期44卷 1871-1882页

作者：李传江闫慧达郭延宁耿远卓叶睿卿哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 北京控制工程研究所北京100094

研究了服务航天器对多个空间目标的抵近观测任务规划问题,并考虑了高价值航天器、普通航天器以及失效航天器或空间碎片3类待观测目标。通过构建合理的评价体系,对目标观测的任务方案进行评分。建立了综合观测目标数量、观测目标类型、... 详细信息

研究了服务航天器对多个空间目标的抵近观测任务规划问题,并考虑了高价值航天器、普通航天器以及失效航天器或空间碎片3类待观测目标。通过构建合理的评价体系,对目标观测的任务方案进行评分。建立了综合观测目标数量、观测目标类型、燃料消耗、单次点火速度增量以及任务时长的多约束优化模型,涉及的优化变量包括目标分配向量、观测次序向量以及观测时刻向量。服务航天器通过一种四脉冲机动策略抵近每个目标。采用进化算法求解规划问题,并提出一种基于动态规划(DP)的局部搜索策略以优化观测时刻,提升优化效率。最后分别给出了针对单一类型和混合类型空间目标的抵近观测任务规划算例,通过与传统进化算法的求解结果对比,说明了所提出的DP搜索策略的优势。

关键词：多航天器抵近观测混合空间目标任务规划动态规划

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

航天器轨道追逃博弈多阶段强化学习训练方法

上海航天（中英文） 2022年第4期39卷 33-41页

作者：袁利耿远卓汤亮黄煌北京控制工程研究所北京100094 空间智能控制技术重点实验室北京100094

针对航天器轨道追逃博弈问题,提出一种多阶段学习训练赋能方法,使得追踪星在终端时刻抵近逃逸星的特定区域,而逃逸星需要通过轨道机动规避追踪星。首先,构建两星的训练策略集,基于逻辑规则设计追踪星和逃逸星的机动策略,通过实时预测对... 详细信息

针对航天器轨道追逃博弈问题,提出一种多阶段学习训练赋能方法,使得追踪星在终端时刻抵近逃逸星的特定区域,而逃逸星需要通过轨道机动规避追踪星。首先,构建两星的训练策略集,基于逻辑规则设计追踪星和逃逸星的机动策略,通过实时预测对方的终端位置,设计己方的期望位置和脉冲策略,显式给出追逃策略的解析表达式,用于训练赋能;其次,为提升航天器的训练赋能效率及应对未知环境的博弈能力,提出一种基于强化学习技术多模式、分阶段的学习训练方法,先使追踪星和逃逸星分别应对上述逻辑规则引导下的逃逸星和追踪星,完成预训练;再次,开展二次训练,两星都采用邻近策略优化(PPO)策略进行追逃博弈,在博弈中不断调整网络权值,提升决策能力;最后,在仿真环境中验证提出的训练方法的有效性,经过二次训练后,追踪星和逃逸星可有效应对不同策略驱动下的对手,提升追逃成功率。

关键词：轨道追逃博弈决策强化学习训练赋能多阶段学习

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

双体卫星对日定向姿态控制研究

双体卫星对日定向姿态控制研究

作者：耿远卓哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着空间观测任务的多样化和复杂化以及空间观测技术的不断发展,对日观测作为空间科学的重要任务之一受到广泛关注。高精度对日观测是提升人类对太阳认知的基础。而对日观测的实现需要卫星对日定向。因此,亟需开展高精度、高稳定度对日... 详细信息

随着空间观测任务的多样化和复杂化以及空间观测技术的不断发展,对日观测作为空间科学的重要任务之一受到广泛关注。高精度对日观测是提升人类对太阳认知的基础。而对日观测的实现需要卫星对日定向。因此,亟需开展高精度、高稳定度对日定向控制技术研究。但是传统卫星平台与载荷存在物理连接,难以从根本上消除振动对载荷的影响,严重制约了观测精度的提升。双体卫星由于采用了载荷、平台完全分离的物理结构,使得载荷免受平台振动的影响,为高精度、高稳定度空间观测奠定基础。本论文主要针对双体卫星对日定向问题,考虑执行机构安装偏差以及输出受限,开展双体卫星姿态机动和避碰控制研究。主要研究内容如下:针对对日定向控制问题,首先建立对日基准坐标系,分析双体卫星结构特点和工作机理,分别从姿态和位置控制的需求出发,针对两舱的工作模式分别建立载荷舱主动对日机动姿态运动模型,以及平台舱姿态跟踪模型。根据轨道动力学建立两舱相对位置运动方程,并推导磁浮机构线圈与磁钢相对位置的数学表征及相对运动方程,结合载荷舱姿态运动模型,建立载荷舱位姿一体化动力学模型。根据两舱工作机理分别设计两舱姿态控制律及避碰控制律。利用PD控制律实现载荷舱主动对日机动和平台舱姿态跟踪控制,避免磁浮机构碰撞的前提下完成高精度、高稳定度的对日定向机动。进一步地,为提高平台舱姿态跟踪动态性能,设计基于反步法的平台舱姿态跟踪控制律,补偿飞轮惯性常数。为提高两舱协同性能,设计变系数载荷舱姿态机动策略,显著缩短姿态机动时间。通过数学仿真验证控制算法的有效性。针对磁浮机构输出力方向偏差和幅值受限问题,为实现载荷舱高精度对日机动,首先建立磁浮机构实际输出力模型,设计反步自适应控制策略,补偿未知磁浮机构安装偏差。针对磁浮机构输入受限问题,基于载荷舱位姿六自由度运动方程,利用双曲正切函数设计位姿一体化抗饱和控制器。为补偿外界干扰,设计干扰观测器提升对日指向精度。其次,设计基于零空间的抗饱和控制分配策略有效避免磁浮机构饱和,改善系统动态性能。最后通过数值仿真验证控制策略的有效性。

关键词：双体卫星对日定向载荷舱平台舱姿态机动控制磁浮机构避碰

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

单推力航天器交会对接轨迹规划及跟踪控制

航空学报 2020年第9期41卷 186-200页

作者：耿远卓李传江郭延宁 James Douglas BIGGS 哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 Department of Aerospace Science and Technology Politecnico di MilanoMilano 20156

针对单推力航天器交会对接问题,提出一种轨迹规划及跟踪算法。首先,考虑到追踪航天器只沿本体X轴安装推力器,且推力方向固定,为了实现从起始位置转移至期望位置并满足姿态要求,基于三维螺旋线设计两阶段转移轨迹,根据初末位置以及末端... 详细信息

针对单推力航天器交会对接问题,提出一种轨迹规划及跟踪算法。首先,考虑到追踪航天器只沿本体X轴安装推力器,且推力方向固定,为了实现从起始位置转移至期望位置并满足姿态要求,基于三维螺旋线设计两阶段转移轨迹,根据初末位置以及末端速度方向要求,求解螺旋线参数。该螺旋线可以保证在初末速度方向固定情况下,曲率积分最小。其次,为了降低轨迹跟踪难度并减小初始时刻的位置跟踪控制力,需要将转移轨迹初始速度与追踪星X轴重合。传统螺旋线无法满足该约束条件。本文对传统螺旋线进行改进,提出一种旋转螺旋线轨迹设计方法。通过引入姿态旋转矩阵,将螺旋线在三维空间旋转,在不改变曲线形状的前提下满足初末位置及速度方向要求。然后,为了跟踪转移轨迹以及跟踪期望推力方向,提出基于CLF(Control Lyapunov Function)的滑模控制策略,当追踪星X轴与期望推力方向夹角较大时,采用CLF,保证最优性;当姿态误差收敛至滑模面附近时,切换为滑模控制,以提升系统鲁棒性。最后,通过仿真验证旋转螺旋线相比于传统螺旋线的优势。

关键词：单推力航天器交会对接轨迹规划旋转螺旋线 CLF

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

双体卫星对日定向姿态机动控制

宇航学报 2018年第7期39卷 740-750页

作者：耿远卓李传江孙延超马广富哈尔滨工业大学控制科学与工程系哈尔滨150001

研究了双体卫星(DFP)对日定向姿态机动控制问题。首先分析双体卫星工作机理,建立载荷舱与平台舱姿态模型,推导磁浮机构线圈和磁钢相对距离的数学表达式。提出基于PD控制的载荷舱对日姿态机动、平台舱姿态跟踪以及两舱避碰等控制策略。... 详细信息

研究了双体卫星(DFP)对日定向姿态机动控制问题。首先分析双体卫星工作机理,建立载荷舱与平台舱姿态模型,推导磁浮机构线圈和磁钢相对距离的数学表达式。提出基于PD控制的载荷舱对日姿态机动、平台舱姿态跟踪以及两舱避碰等控制策略。在此基础上,为提高平台舱姿态跟踪速度,设计反步控制器对平台舱飞轮的动态特性进行补偿。进一步,为提高两舱协同控制性能,对传统PD控制进行改进,提出基于变增益PD控制的载荷舱姿态机动控制律,将两舱相对姿态信息包含在载荷舱对日姿态机动控制律中,有效降低了两舱碰撞风险,提高了两舱姿态机动速度。仿真结果表明,本文控制算法能有效实现双体卫星对日定向,且能避免两舱碰撞。

关键词：双体卫星对日定向姿态机动变增益PD控制避碰控制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

敏捷凝视卫星密集点目标聚类与最优观测规划

控制与决策 2020年第3期35卷 613-621页

作者：耿远卓郭延宁李传江马广富李文博哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 北京控制工程研究所北京100190

针对敏捷凝视卫星密集点目标观测规划问题,提出一种快速观测任务聚类策略和启发式蚁群优化算法.首先,针对敏捷凝视卫星视场范围特点,提出基于顶点度的团划分算法,解决密集点观测任务聚类问题,形成系列团观测目标,有效提高观测效率;其次... 详细信息

针对敏捷凝视卫星密集点目标观测规划问题,提出一种快速观测任务聚类策略和启发式蚁群优化算法.首先,针对敏捷凝视卫星视场范围特点,提出基于顶点度的团划分算法,解决密集点观测任务聚类问题,形成系列团观测目标,有效提高观测效率;其次,为得到最优团目标观测序列,考虑目标可见时间窗口约束以及卫星敏捷机动能力约束,构建基于多目标观测收益和姿态机动能耗的性能指标,实现能量高效的任务规划;再次,为克服传统蚁群算法易陷入局部极小值和收敛较慢的缺点,设计一种同时考虑目标点优先级、目标可见时间窗口、目标之间卫星姿态转换时间等因素的启发式蚁群算法;最后,选取大规模密集地面目标验证所提出算法的可行性和高效性.

关键词：敏捷凝视卫星密集点目标凝视观测任务规划任务聚类蚁群算法

抑制LCC-HVDC后续换相失败的改进型电流偏差控制策略

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电力建设 2024年第3期45卷 97-106页

作者：辛业春刘奇王拓崔远卓江守其东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012

高压直流控制器交互影响可能导致后续换相失败恶化,为此,分析了故障后各时段换流器控制交互影响机理,设计了降低后续换相失败风险的策略。依据逆变侧控制器动作逻辑,将系统故障发生至恢复稳态划分为4个阶段,基于各阶段的动态轨迹分析,... 详细信息

高压直流控制器交互影响可能导致后续换相失败恶化,为此,分析了故障后各时段换流器控制交互影响机理,设计了降低后续换相失败风险的策略。依据逆变侧控制器动作逻辑,将系统故障发生至恢复稳态划分为4个阶段,基于各阶段的动态轨迹分析,得到逆变侧控制器对换相失败恢复过程的影响规律,结果表明逆变侧定关断角控制与定电流控制的二次交互过程,即电流偏差控制阶段极易引发后续换相失败。提出了一种改进型电流偏差控制策略,通过补偿控制器二次交互期间电流偏差,提升关断角状态识别的准确度,从而抑制因控制器交互不当引发的后续换相失败。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台中以CIGRE标准算例,对不同工况下所提改进控制策略进行测试,结果表明所分析故障后动态过程准确,所提出的后续换相失败抑制策略效果显著。

关键词：高压直流输电故障恢复动态过程电流偏差控制后续换相失败

连接无源网络的LCC-FHMMC混合直流输电系统送端交流故障穿越控制策略

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

高压电器 2024年第3期60卷 151-160页

作者：朱博徐攀腾崔远卓娄伟涛辛业春中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局广州510663 东北电力大学电气工程学院吉林吉林132012

LCC-FHMMC型混合直流输电系统可以完全解决逆变侧换相失败问题,在向无源网络供电领域具有广阔的应用前景。建立了双端混合直流输电系统的数学模型,在分析送端交流故障机理和无源网络工作特性的基础上提出一种基于桥臂电压控制的故障穿... 详细信息

LCC-FHMMC型混合直流输电系统可以完全解决逆变侧换相失败问题,在向无源网络供电领域具有广阔的应用前景。建立了双端混合直流输电系统的数学模型,在分析送端交流故障机理和无源网络工作特性的基础上提出一种基于桥臂电压控制的故障穿越控制策略。通过让负荷主动参与调节换流站不平衡功率,快速恢复直流功率传输的同时有效避免切负荷,同时实现受端换流站和负荷的故障穿越。依靠全桥子模块拓扑能够输出负电平的特点扩大逆变侧直流电压的调节范围,避免子模块电容过度放电导致的换流站闭锁,有效减小了故障清除后直流冲击电流。设计了不同严重程度交流故障下相关参数的选取原则,后基于电磁暂态仿真软件搭建双端混合直流输电系统的仿真模型验证了所提控制策略的有效性。

关键词：混合直流输电系统无源网络故障穿越感应电动机