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公开(公告)号：CN118672130A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202411076569.6
申请日：2024-08-07
Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学 , 哈尔滨电气集团海洋智能装备有限公司
IPC: G05B13/02 , G05D1/49 , G05D109/30
Abstract: 本公开提供了一种海洋机器人控制方法、装置、电子设备及存储介质，将扩张状态观测器与动态线性化理论相结合，通过对扩张状态观测器中需精确已知的输入增益系数采用动态线性化方法进行实时估计，设计了数据驱动扩张状态观测器，在仅使用系统输入输出信息的情况下可以实现系统状态信息与集总扰动观测，并将数据驱动扩张状态观测器应用于海洋机器人控制系统中。本公开提出的数据驱动扩张状态观测器，实现了海洋机器人集总扰动的观测与系统输入增益系数的自适应估计，解决了传统扩张状态观测器需已知系统模型信息的问题，提高了海洋机器人控制系统的普适性。
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公开(公告)号：CN118672130B
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202411076569.6
申请日：2024-08-07
Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学 , 哈尔滨电气集团海洋智能装备有限公司
IPC: G05B13/02 , G05D1/49 , G05D109/30
Abstract: 本公开提供了一种海洋机器人控制方法、装置、电子设备及存储介质，将扩张状态观测器与动态线性化理论相结合，通过对扩张状态观测器中需精确已知的输入增益系数采用动态线性化方法进行实时估计，设计了数据驱动扩张状态观测器，在仅使用系统输入输出信息的情况下可以实现系统状态信息与集总扰动观测，并将数据驱动扩张状态观测器应用于海洋机器人控制系统中。本公开提出的数据驱动扩张状态观测器，实现了海洋机器人集总扰动的观测与系统输入增益系数的自适应估计，解决了传统扩张状态观测器需已知系统模型信息的问题，提高了海洋机器人控制系统的普适性。
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公开(公告)号：CN117944831A
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202410112500.8
申请日：2024-01-26
Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC: B63B35/00 , B63B1/24 , B63B1/30 , B63G8/00 , B63G8/14 , B63G8/24 , B63G8/08 , B63H9/061 , B63H9/10 , B63H21/20 , B63C11/52
Abstract: 一种风光波能混合驱动跨域海洋机器人，涉及一种跨域海洋机器人。本发明为了解决常规的海洋机器人海况适应性和续航能力较差，且均不具备跨域航行能力的问题。本发明包括机器人外壳及框架结构、外循环大浮力调节装置、内循环小浮力调节装置、姿态调节装置、舵推装置、风帆水翼收放机构和控制舱；姿态调节装置、外循环大浮力调节装置和内循环小浮力调节装置由前至后依次安装在机器人外壳及框架结构内，风帆水翼收放机构安装在机器人外壳及框架结构的前端内，控制舱安装在机器人外壳及框架结构的后端内。本发明属于海洋能航行器技术领域。
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公开(公告)号：CN117193012B
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202311289513.4
申请日：2023-10-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 海洋机器人的高阶输出式无模型自适应航向控制方法及系统，属于海洋机器人控制技术领域。为了解决现有MFAC算法均存在的航向控制系统与MFAC控制器之间动态响应速度不匹配的问题。本发明首先计算控制器运行k次时的实际艏向与运行k‑1次时的实际艏向的差值得到一阶差分输出信息Δy(k)，以及控制器运行k‑1次时的实际艏向与运行k‑2次时的实际艏向的差值得到一阶差分输出信息Δy(k‑1)；然后计算一阶差分输出信息Δy(k)和Δy(k‑1)的差值得到二阶差分输出信息；将艏向误差e(k)、一阶差分输出信息Δy(k)、二阶差分输出信息Δy(k)‑Δy(k‑1)作为无模型自适应控制器的输入解算出期望输入u(k)，无模型自适应控制器基于控制输入准则函数构建得到。
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公开(公告)号：CN117519260A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311609507.2
申请日：2023-11-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/485 , G05D101/10
Abstract: 跨域型海洋能驱动机器人全局路径规划方法及规划系统，本发明涉及海洋能驱动机器人全局路径规划方法及规划系统。本发明为了解决现有规划方法只考虑了固定航行状态下的路程或能源最优问题，没有考虑机器人的航态切换而导致续航能力差的问题。过程为：获取跨域型海洋能驱动机器人航行区域的海洋环境信息；初始化海洋环境地图；基于航行状态计算海域栅格内机器人的能源消耗功率和能量转化功率；计算机器人在栅格内不同航行方向的速度；自起始栅格起，基于Theta*算法原理，计算拓展栅格的代价值，将代价值最低的拓展栅格加入规划路径，直到加入目标栅格，完成路径规划，机器人按照规划路径航行。本发明用于海洋能驱动机器人全局路径规划领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116736709B
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202310686509.5
申请日：2023-06-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种海洋机器人的动态补偿型自抗扰艏向控制方法，涉及机器人运动控制领域。本发明是为了解决现有艏向控制方法不能在不同航速下保证稳定的艏向控制性能，导致航艏控制准确性差的问题及航艏控制参数求解复杂的问题。本发明包括：将海洋机器人期望艏向角ψd输入跟踪微分器，获得跟踪微分器为ψd安排的过渡过程v1；将海洋机器人实际艏向角ψ、控制舵角δ及实际航速U输入线性扩张状态观测器，获得扰动补偿参数b、潜体艏向z1、转向加速度z2、潜体艏摇系统的扰动z3；将z1、z2、z3、b、v1输入自适应状态误差反馈，获得所需控制舵角δ'；将δ'下发至舵机，获得ψ'，若ψ'与ψd的误差不在预设误差内则重新输入线性扩张状态观测器，直至ψ'与ψd的误差在预设误差内。本发明用于海洋机器人的航艏控制。
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公开(公告)号：CN117193126B
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202311289511.5
申请日：2023-10-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 波浪环境下海洋机器人的节能控制方法及控制系统，本发明涉及海洋机器人的节能运动控制方法及控制系统。本发明的目的是为了解决现有方法在波浪环境影响下导致的航行轨迹偏离期望路线，造成能量损耗与机械损坏的问题。过程为：1：设置当前k时刻的期望艏向角；获取海洋机器人当前k时刻的实际艏向角、转艏角速度、遭遇角和波浪的波高；2：若航向误差绝对值大于阈值执行3；否则结束艏向控制；3：推理计算出波高和遭遇角对应的时变增益参数；4：计算海洋机器人当前k时刻的艏向控制系统输出；5：得到海洋机器人当前k时刻的艏向控制系统的输入；6：根据艏向控制系统的输入执行相应操作，令k＝k+1，执行1。用于机器人控制领域。
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公开(公告)号：CN118210310A
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202410314007.4
申请日：2024-03-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/43
Abstract: 本发明属于海洋机器人路径跟踪技术领域，具体涉及一种面向于弱机动海洋机器人改进引力型LOS路径跟踪方法、程序、设备及存储介质。本发明在期望路径的几个特殊位置处设置引力向量，用于指引期望路径终点方向，缩小横向跟踪误差以及克服海流影响带来的稳态误差；将期望艏向设置为几个引力的合力方向，同时设定了横向误差判断器以及根据是否发生超调采取不同的期望艏向角计算公式，使得既可以准确的跟踪期望路径，又可以在大偏移下返回目标路径点附近，继续完成路径跟踪任务。本发明相比于传统的LOS制导策略可以良好的解决由于海流影响带来的稳态误差问题，同时也解决了传统的AFLOS算法可能导致的超调过程大，调节时间长的问题。
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公开(公告)号：CN117193126A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311289511.5
申请日：2023-10-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 波浪环境下海洋机器人的节能控制方法及控制系统，本发明涉及海洋机器人的节能运动控制方法及控制系统。本发明的目的是为了解决现有方法在波浪环境影响下导致的航行轨迹偏离期望路线，造成能量损耗与机械损坏的问题。过程为：1：设置当前k时刻的期望艏向角；获取海洋机器人当前k时刻的实际艏向角、转艏角速度、遭遇角和波浪的波高；2：若航向误差绝对值大于阈值执行3；否则结束艏向控制；3：推理计算出波高和遭遇角对应的时变增益参数；4：计算海洋机器人当前k时刻的艏向控制系统输出；5：得到海洋机器人当前k时刻的艏向控制系统的输入；6：根据艏向控制系统的输入执行相应操作，令k＝k+1，执行1。用于机器人控制领域。
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公开(公告)号：CN117193012A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311289513.4
申请日：2023-10-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 海洋机器人的高阶输出式无模型自适应航向控制方法及系统，属于海洋机器人控制技术领域。为了解决现有MFAC算法均存在的航向控制系统与MFAC控制器之间动态响应速度不匹配的问题。本发明首先计算控制器运行k次时的实际艏向与运行k‑1次时的实际艏向的差值得到一阶差分输出信息Δy(k)，以及控制器运行k‑1次时的实际艏向与运行k‑2次时的实际艏向的差值得到一阶差分输出信息Δy(k‑1)；然后计算一阶差分输出信息Δy(k)和Δy(k‑1)的差值得到二阶差分输出信息；将艏向误差e(k)、一阶差分输出信息Δy(k)、二阶差分输出信息Δy(k)‑Δy(k‑1)作为无模型自适应控制器的输入解算出期望输入u(k)，无模型自适应控制器基于控制输入准则函数构建得到。
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