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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种基于极坐标和控制权重的系绳抓捕器控制系统和方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114545973B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-15发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210190443.6，技术领域涉及：G05D1/495；该发明授权一种基于极坐标和控制权重的系绳抓捕器控制系统和方法是由孟中杰;马建伟;刘宗杰;卢俊杰;陈德设计研发完成，并于2022-02-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于极坐标和控制权重的系绳抓捕器控制系统和方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于极坐标和控制权重的系绳抓捕器控制系统和方法，该系统研究的是一种系绳连接的，具有自主机动能力的抓捕器。该方法是一种基于模糊控制、反步法和滑模控制的系绳抓捕器逼近控制方法。首先，将系绳抓捕器动力学模型在极坐标下表示，利用模糊控制方法调整姿态和位置权重，使姿态控制和位置控制实现时间上分离。基于前述极坐标下的系统模型，可利用反步法和滑模控制方法分别设计控制器使抓捕器一方面沿着确定轨迹以较高精度逼近目标，另一方面保证了对其他状态量扰动较小且在可控范围内。该方法利用极坐标下的状态表示和控制权重相结合的控制方法，不用重新配置执行机构，就能使系绳抓捕器以唯一确定的状态精确逼近待抓捕目标。

本发明授权一种基于极坐标和控制权重的系绳抓捕器控制系统和方法在权利要求书中公布了：1.一种基于极坐标和控制权重的系绳抓捕器控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 通过期望偏航角指令调节器获取期望偏航角，通过期望偏航角设定跟踪误差，通过姿态权重修正跟踪误差，获得偏航角的虚拟控制量，通过偏航角的虚拟控制量获得偏航角的控制力矩；结合控制力矩，调整姿态权重，使抓捕器偏航角收敛至期望状态； 所述姿态权重通过模糊控制方法获得，所述模糊控制方法中的原始姿态权重表达式为： 9 其中，为偏航跟踪误差； 将式（9）的原始姿态权重进行反模糊化处理后，得到姿态权重； 位置权重通过模糊控制方法获得，所述模糊控制方法中的原始位置权重表达式为： 11 将式（1）的原始位置权重进行反模糊化处理后，得到位置权重； 通过控制系绳连接点的前后移动控制俯仰运动，进而控制抓捕器的滚转运动，所述滚转运动的虚拟控制量为俯仰运动角速度的期望指令； 通过极坐标方程获得抓捕器的极径，通过极径建立水平面的跟踪误差，通过位置权重修正水平面的跟踪误差，结合滑模控制方法，建立抓捕器的质心运动控制律，进而控制抓捕器的水平运动； 引入高度误差，结合滑模控制方法，建立抓捕器的飞行高度控制律，进而控制抓捕器的飞行高度； 所述滚转运动的虚拟控制指令为： 19； 其中，分别表示滚转角和俯仰角，为期望滚转指令，为滚转跟踪误差； 所述质心运动控制率为： 23； 所述飞行高度率控制律为： 30。

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