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公开(公告)号：CN109240289B
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN201811015888.0
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 波浪滑翔器艏摇信息自适应滤波方法涉及波浪滑翔器的运动控制领域，具体涉及波浪滑翔器艏摇信息自适应滤波方法。波浪滑翔器艏摇信息自适应滤波方法，包括浮体艏摇响应自适应滤波方法和潜体艏摇响应自适应滤波方法，二者并行运行。本发明提供的一种波浪滑翔器艏摇信息自适应滤波方法，根据波浪滑翔器实际航行的动态数据修正数据模型，实现自适应滤波，能够同时估计波浪滑翔器的浮体和潜体的艏向角与转艏角速度，在不确定性环境干扰和模型参数摄动的影响下仍然能够达到良好的滤波效果。本发明结构简单，易于实现，具有较好的自适应性，应用于波浪滑翔器运动控制系统中能够有效改善控制效果。
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公开(公告)号：CN107544500B
公开(公告)日：2020-12-29
申请号：CN201710839806.3
申请日：2017-09-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种考虑约束的无人艇靠泊行为轨迹规划方法，远端规划：1计算当前的期望艏向；2对期望艏向进行近障碍前瞻补偿；3更新无人艇位置；4判断无人艇是否到达远端规划目标点，是则结束远端规划转入近岸规划阶段，否则返回步骤1。近岸规划：1计算出指向第ii的初始值为1个虚拟码头的期望路径；2计算无人艇距离目标码头的距离，为当前期望速度添加码头约束；3更新无人艇位置；4判断无人艇是否抵达第i个虚拟码头，是则转步骤5，否则返回步骤2；5判断第i个虚拟码头是否为目标码头，是则规划完毕程序结束，否则令i＝i+1，返回步骤1。本发明采用了改进人工势场法，为无人艇的自主靠泊控制问题提供便利。
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公开(公告)号：CN108563113B
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN201810602151.2
申请日：2018-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明提供一种舰船用多回路无模型自适应艏向控制方法，本发明中控制系统采用外环导航控制器和内环角速度控制器的组合方式，外环导航控制器计算期望转艏角速度，内环MFAC角速度控制器完成角速度控制，间接实现航向控制的目的。实际应用中，角速度传感器噪声大，本发明利用控制系统历史输入输出数据进行角速度预测，通过卡尔曼滤波器对角速度数据滤波，作为内环角速度控制器的反馈输入，抑制角速度传感器的噪声，有效提高实际应用中的控制效果。本发明将MFAC控制理论引入舰船艏向控制领域，借助MFAC理论独特的自适应性及在线数据驱动优点，本发明提供的舰船用多回路无模型自适应艏向控制方法具有较强的自适应性。
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公开(公告)号：CN109782774A
公开(公告)日：2019-05-21
申请号：CN201910191105.2
申请日：2019-03-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提出了一种基于积分法的艏摇响应参数在线辨识方法，属于海洋航行器操纵性模型技术领域，适用于舰船及波浪滑翔器。本方法首先设置积分区间的时间长度，将操纵响应方程对时间积分，得到积分的舰船操纵响应方程；之后设置准则函数，并通过权重系数调节准则函数中参数的相对权重；然后将准则函数根据当前时刻主参数的估计值求极小值，加入步长因子，迭代修正当前时刻主参数的估计值，最后重复以上步骤，直至收到估计过程结束指令，保证估计过程中所述主参数遍历操纵响应方程中所有待估参数。本方法通过实际航行数据实时修正艏摇响应参数，避免了机理建模的困难，保证了艏摇响应参数对舰船或波浪滑翔器操纵性能的真实反映。
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公开(公告)号：CN109747776A
公开(公告)日：2019-05-14
申请号：CN201910185374.8
申请日：2019-03-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63B9/00
Abstract: 本发明提出了一种基于积分法的艏摇响应参数向量估计方法，属于船舶操纵性建模技术领域，适用于舰船或波浪滑翔器。本方法首先设置积分区间的时间长度L，将操纵响应方程对时间积分，得到积分的操纵响应方程；之后根据操纵响应方程设置参数向量与状态向量，然后设置准则函数，利用权重系数调节内部参数的相对权重；之后将准则函数关于当前时刻参数向量的估计值求极小值，加入步长因子，得到递推形式的当前时刻参数向量的估计值；最后重复以上步骤，直至收到估计过程结束指令。本发明可在舰船航行过程中实时修正艏摇响应参数向量，获取实时变化的舰船或波浪滑翔器的艏摇响应参数，相比已有技术在快速性、便利性、适用范围等方面具有显著优势。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109062236A
公开(公告)日：2018-12-21
申请号：CN201811017272.7
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/08
CPC classification number: G05D1/0875
Abstract: 本发明公开了波浪滑翔器自适应浮体艏向控制方法，属于海洋航行器运动控制技术领域。本发明利用波浪滑翔器的实际航行数据实时规划潜体期望艏向，通过对潜体的艏向控制间接实现波浪滑翔器的浮体艏向控制，克服了浮体艏向响应滞后导致的控制系统不稳定的问题，并且能够消除环境干扰带来的稳态误差，有效提高波浪滑翔器的浮体艏向控制的能力。本发明结构简单，易于实现，且不依赖于精确的数学模型，在不确定性外界环境干扰下具有较强的自适应性。
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公开(公告)号：CN108829102A
公开(公告)日：2018-11-16
申请号：CN201810602138.7
申请日：2018-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G05D1/0206 , G05D1/0875
Abstract: 本发明提供一种自适应艏向信息融合的波浪滑翔器航向控制方法，(1)制导模块给出期望航向角；(2)得到修正后的潜体浮体相对于系统艏向角的比例系数的估计值；(3)计算潜体期望艏向角；(4)计算潜体期望艏向与浮体艏向的夹角的绝对值，将其限制在预先设定的阈值内；(5)进行潜体艏向控制，主计算机向舵机发出舵角指令，舵机驱动舵板转动；(6)计算波浪滑翔器实际航向与期望航向误差绝对值，如果小于设定的阈值并保持一定时间，认为波浪滑翔器航向控制系统实际输出稳定收敛到期望输出，跳出循环，否则返回步骤(2)。本发明通过对潜体的艏向控制间接实现波浪滑翔器系统整体航向的控制，达到航向控制的目的，并使得该方法具有较强的自适应性。
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公开(公告)号：CN105752307B
公开(公告)日：2017-07-11
申请号：CN201610168654.4
申请日：2016-03-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种海洋航行器动力输出轴向可调扭矩传输机构，本发明可调方向的动力变向输出机构可以作为航行器的矢量推进装置，也可应用于其他需要动力变向输出的机构中，包括动力轴变向机构和动力轴机构。当航行器需要变向时矢量推进器的动力输出轴在变向机构的带动下向转向，动力轴的转动带动螺旋桨盘面的转动使螺旋桨的推力方向发生变化，从而螺旋桨对潜水器产生一个转向力矩。动力轴机构负责传递主推电机的动力到螺旋桨，动力轴机构由一个万向节构成，且该万向节输出节固联轴承内钢圈。万向节的选择也是多样的，可以是囚笼式和十字轴式，不管是哪种形式，在输出端必须有固联轴承内钢圈。
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公开(公告)号：CN105752307A
公开(公告)日：2016-07-13
申请号：CN201610168654.4
申请日：2016-03-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种海洋航行器动力输出轴向可调扭矩传输机构，本发明可调方向的动力变向输出机构可以作为航行器的矢量推进装置，也可应用于其他需要动力变向输出的机构中，包括动力轴变向机构和动力轴机构。当航行器需要变向时矢量推进器的动力输出轴在变向机构的带动下向转向，动力轴的转动带动螺旋桨盘面的转动使螺旋桨的推力方向发生变化，从而螺旋桨对潜水器产生一个转向力矩。动力轴机构负责传递主推电机的动力到螺旋桨，动力轴机构由一个万向节构成，且该万向节输出节固联轴承内钢圈。万向节的选择也是多样的，可以是囚笼式和十字轴式，不管是哪种形式，在输出端必须有固联轴承内钢圈。
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公开(公告)号：CN108520089B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN201810165097.X
申请日：2018-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/28 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 柔性连接的波浪滑翔器运动预测方法，具体步骤如下：(1)获取舵角信息(2)计算潜体受到的作用力(3)计算潜体受到的柔链拉力；(4)判断潜体受到垂向柔链拉力的方向，若为竖直向上，则返回(2)，若为竖直向下或为零，则存储当前时刻状态信息作为(5)初始状态，进入(5)；(6)计算浮体与潜体的距离，若距离小于柔链长度，则返回(5)；若距离大于柔链长度，则存储当前时刻状态信息作为(1)初始状态，返回(1)；若距离等于柔链长度，则进入(7)；(7)判断浮体与潜体相对运动趋势，若为相互靠近或在二者连线方向相对静止，则返回(5)；若为相互远离，则存储当前时刻状态信息作为1)初始状态，返回(1)。
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