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公开(公告)号：CN118746993A
公开(公告)日：2024-10-08
申请号：CN202410801413.3
申请日：2024-06-20
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供了一种多输入约束多安全约束的无人船安全到达控制器及方法，控制器包括：欠驱动无人船、目标到达制导律模块、内点法优化模块和控制障碍函数模块；所述控制障碍函数模块发送原始权重信号和统一控制障碍函数的信号至内点法优化模块；所述内点法优化模块发送最优的权重信号至控制障碍函数模块，所述内点法优化模块发送最优的期望速度和期望角速度至无人船；所述目标到达制导律模块接收来自给定输入的无人船位置信号，所述控制障碍函数模块发送期望的速度信号和角速度信号至内点法优化模块。本发明提出的控制方法是针对欠驱动无人船而提出，因此本发明有着更加广阔的利用前景。
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公开(公告)号：CN118295419A
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202410402286.X
申请日：2024-04-03
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明一种基于视觉信息的无人艇领航跟随安全编队方法，包括以下步骤：设计n个跟随无人艇双偶极向量场，设计总领航者双偶极向量场，领航者收敛到每个离散目标点；设计n个跟随无人艇侧滑角预估器，得到n个跟随无人艇侧滑角，设计总领航者侧滑角预估器，得到总领航者侧滑角；基于n个跟随无人艇与领航无人艇的距离差以及n个跟随无人艇摄像头正前方与领航者无人艇船头正前方的角度差，设计跟随无人艇的可见性维护策略；基于期望目标点以及期望朝向，设计总领航者的控制策略；基于跟随者的跟随无人艇的可见性维护策略、总领航者的控制策略，实现总领航者与n个跟随无人艇保持编队保持类似牵引挂车队形编队，安全从起始点运行到目标点。
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公开(公告)号：CN118192208A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410435571.1
申请日：2024-04-11
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明公开了一种基于改进黑蜘蛛优化算法的船舶动力定位PID控制方法，所述方法包括以下步骤：S1基于动力定位船舶的运动模型获取船舶的位置与艏向信息；S2根据船舶的位置与艏向信息构建船舶PID控制器；S3基于改进黑蜘蛛优化算法t‑GLDBWOA对船舶PID控制器的设计参数寻优，以获取优化船舶PID控制器；S4根据优化船舶PID控制器实现对动力定位船舶的运动控制。本发明解决了PID控制器作为一种基础级的控制方式时，PID控制的适用性有一定范围，使得对于被控对象难以控制的复杂系统以及控制精度要求特别高的系统只采用PID控制效果并不十分理想，且传统的黑蜘蛛优化算法(Black Widow Spider Optimization Algorithm，BWOA)存在全局勘探和局部开发难以协调、收敛速度慢、易陷入局部最优等问题，使得在与PID控制器结合实现船舶动力定位过程中，存在控制精度不高且定位不准确的问题。
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公开(公告)号：CN118153774A
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410429411.6
申请日：2024-04-10
Applicant: 大连海事大学
IPC: G06Q10/04 , G06F17/16 , G06F17/18 , G06N3/0442 , G06N3/0464 , G06N3/08 , G06F18/214 , G06F18/24
Abstract: 本发明公开了一种基于引力搜索优化的系泊缆张力长短期记忆网络预测方法，包括以下步骤：S1获取数据训练集、验证集以及测试集；S2基于LSTM网络模型对训练集进行训练获取当前系泊缆张力网络模型；S3通过验证集对当前系泊缆张力网络模型评估模型精度，将精度满足预设精度阈值的当前系泊缆张力网络模型作为优化系泊缆张力网络模型，执行S5；否则执行S4；S4对当前获取的系泊缆张力网络模型进行超参数寻优，重复执行S2至S3；S5通过所述数据测试集对优化系泊缆张力网络模型进行验证测试，并将验证测试通过的优化系泊缆张力网络模型作为最优系泊缆张力网络模型；S6根据获取的最优系泊缆张力网络模型实现系泊缆线张力的预测。本发明解决了传统的卷积神经网络训练会出现梯度爆炸或梯度消失的问题，且传统的全局优化算法需要通过环境因素来感知环境中的情况，不能有效获取网络超参数的问题。
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公开(公告)号：CN118131762A
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202410193921.8
申请日：2024-02-21
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种人在回路无人船列队协同控制系统及其方法，控制方法的具体步骤包括：虚拟领导者参数模块获取可变速度作为输入，向通讯网络输出虚拟领导者路径参数；通信网络向第i艘船发送邻船j的路径参数；第i艘船的协同路径参数更新率模块获取邻船j的路径参数后，向路径跟踪制导律模块输出路径参数更新率；路径跟踪制导律模块将制导速度和角速度输入到二次优化模块；海上避碰规则状态机模块获取目标船的参数作为输入，将当前状态输入到会遇船舶避碰约束模块；二次优化模块获取制导速度和角速度后，结合会遇船舶避碰约束模块、速度/角速度约束模块和邻居无人船约束模块输出的约束条件，最终得出无人船的安全制导速度和角速度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118068703A
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202410116153.6
申请日：2024-01-26
Applicant: 大连海事大学 , 上海交通大学 , 深圳市赢合科技股份有限公司
Abstract: 本发明提供了一种无人系统集群多目标博弈对抗方法，包括如下步骤：S1、设定无人系统集群多目标追踪场景，给定无人系统集群数目与追踪目标数目，定义控制目标；S2、建立分布式部分可观测马尔科夫博弈模型；S3、构建分层目标过滤注意力网络；S4、建立多智能体深度确定性策略梯度算法；S5、设定训练轮次与每轮训练步数，开始训练，得到训练好的多智能体深度确定性策略梯度算法；S6、在进行无人系统集群多目标对抗博弈时，将局部观测信息输入到训练好的多智能体深度确定性策略梯度算法中，获取下一时刻的执行动作。本发明设计了一种新的目标权重分配算法，自动衡量每个目标的重要性，从而提高任务完成的精度与效率。
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公开(公告)号：CN117572810B
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410059757.1
申请日：2024-01-16
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明公开了一种基于控制障碍函数的机械臂安全协同控制系统，在机械臂动力学系统受到复杂环境带来的外部干扰的情况下，实现一致性编队协同控制任务，提高了控制策略的鲁棒性和抗干扰性能。所提出的多机械臂安全跟踪一致性控制协议在执行时，即使多机械臂系统遭遇动静态障碍物，仍能够继续完成编队一致性控制任务。通过基于控制障碍函数的安全优化模块的设计，能够有效的实现在系统完成底层一致性控制任务的同时实现安全编队控制，避免了机械臂在使用过程中因碰撞而造成的损失。同时，本发明的模块化设计的控制结构，显著降低了控制器设计的复杂度，减少了计算负荷，提高了控制器设计的灵活性，便于工程实现。
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公开(公告)号：CN115494848B
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202211216595.5
申请日：2022-09-30
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种规避动静态障碍物的无人船路径跟踪视距制导方法及系统，属于无人船运动控制技术领域，本发明方法，包括：构建欠驱动无人船运动学模型；根据构建的欠驱动无人船运动学模型，计算得到视距制导角；根据得到的视距制导角，计算得到向量场引导角；根据得到的视距制导角和向量场引导角，计算得到合成向量最终制导角；根据得到的合成向量最终制导角和无人船实际航向信息，设计角速度制导律，实现欠驱动无人船运动学闭环安全控制。本发明通过视距制导产生的制导向量和排斥场产生的排斥向量相结合，得到用于控制欠驱动无人船的安全制导角，保证了欠驱动无人船在路径跟踪过程中规避动静态障碍物以保证航行的安全性。
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公开(公告)号：CN117891245A
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202311498480.4
申请日：2023-11-10
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供了一种面向区域防御防卫的海上无人船反攻击拦截型制导系统，涉及海上无人船运动控制技术领域，包括反攻击拦截权重模块、反攻击拦截制导模块、运动学制导模块和防碰撞模块；所述反攻击拦截权重模块的输入端接收海上环境噪声信息ωτ，所述反攻击拦截权重模块的输出端输出反攻击拦截的权重参数λt至运动学制导模块和拦截策略模块的输入端；所述反攻击拦截制导模块包括返回策略模块和拦截策略模块；所述运动学制导模块的输入端接收反攻击拦截的权重参数λt和欠驱动防御型无人船速度误差Vd，所述运动学制导模块的输出端输出欠驱动防御型无人船的目标速度信号Uc和目标角速度rc至防碰撞模块的输入端。本发明实现了海上无人船保护者成功拦截攻击者，以达到保护海上领土的目的。
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公开(公告)号：CN117631540A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311674056.0
申请日：2023-12-07
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种带有信号量化和事件触发机制的无人船航向跟踪控制方法，包括：获取周围环境及周围其他船舶的海况信息，建立无人船的航向控制数学模型；采用均匀量化器对控制系统中的状态变量和控制输入信号进行量化处理，并利用线性解析模型描述输入量化过程；利用扰动观测器对船舶模型中存在的不确定项及控制系统中固有的时变外部扰动进行估计；在系统中引入事件触发驱动策略；基于事件触发驱动策略，设计系统控制律和自适应律；利用Lyapunov稳定性理论，证明设计的带有信号量化和事件触发机制的无人船航向跟踪控制系统的稳定性，且闭环控制系统中的所有信号都是一致，最终有界的。本发明解决了海上通讯带宽受限情况下无人船的航向跟踪控制问题。
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