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公开(公告)号：CN109725650B
公开(公告)日：2021-10-19
申请号：CN201910182252.3
申请日：2019-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 一种密集障碍物环境下的AUV避障方法，属于水下无人航行器智能控制技术领域。发明把声呐探测的障碍物数据通过轮廓凸算法和贝塞尔插值将障碍物边界简化，利用预测导引避障算法设计出密集障碍物环境下的避障航迹。考虑到密集障碍物的复杂多样性，因此该方法结合避障参数和避障规则制定出避障权值函数得出全局最优预测避障参数，最后制定出相应的避障导引航迹点使得AUV实现避障的目的。实验数据可以看出本发明所提算法针对复杂密集障碍物环境有更好的适应性和避障执行效率，能够更好的利用到水下无人潜航器AUV的水下避障过程中。
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公开(公告)号：CN106054884B
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201610429103.9
申请日：2016-06-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于神经网络的L1自适应船舶动力定位双环控制系统，包括海洋船舶、外环位置跟踪回路控制器、基于神经网络的L1自适应内环控制器和路径生成器。外环位置跟踪回路控制器能够跟踪系统的参考路径，得到虚拟的速度指令，基于神经网络的L1自适应内环控制器包括自适应小波神经网络逼近、状态预测器、参数自适应律和L1控制规律，L1控制规律中包含一个滤波器，基于神经网络的L1自适应内环控制器解决了系统中的不确定性问题，并利用递归小波神经网络对系统中的耦合项进行了逼近。L1控制器在进行反馈的同时，将一个低通滤波器引入到了反馈回路中，削弱控制信号中未知高频噪声对系统的影响。本发明可应用于其它船舶动力定位系统控制问题上。
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公开(公告)号：CN108459503A
公开(公告)日：2018-08-28
申请号：CN201810165096.5
申请日：2018-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于量子蚁群算法的无人水面艇航迹规划方法，属于无人水面艇和航迹规划技术领域。本发明通过量子蚁群算法来解决无人水面艇的航迹规划问题，包含以下步骤：根据地理信息数据库中的障碍物分布情况，建立航行区域的静态环境模型；根据无人水面艇航迹规划的目标函数和约束条件，建立无人水面艇的航迹规划综合评价函数；采用量子蚁群算法对无人水面艇进行全局静态航迹规划。本发明提出的算法既能体现量子计算的高效性，又保持了蚁群算法较好的寻优能力和较强的鲁棒性，可以提高算法的计算速度，能够有效且快速地得到无人水面艇在复杂海况下的最优航迹，使无人水面艇在满足约束条件的前提下，得到最优航迹，从而完成任务要求。
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公开(公告)号：CN106005264B
公开(公告)日：2018-04-17
申请号：CN201610312433.X
申请日：2016-05-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及的是一种基于自动监测控制的钻井平台推进器辅助锚泊定位系统。本发明涉及的基于自动监测控制技术的推进器辅助锚泊定位系统包括钻井平台2、传感器系统3、锚泊系统4、风力补偿器9、观测器10、锚泊监测系统11、控制器13、推进系统14传感器系统3包括张力传感器5、罗经6、GPS7和风传感器8。通过实时监测锚泊系统锚链的张力状态，进行控制器使能决策；当海洋环境恶劣导致锚链张力超过设定阈值并持续一定时间时，令控制器参与到钻井平台的定位控制，以降低锚泊系统锚链张力，防止其由于张力过大而断裂，实现推进器辅助锚泊定位功能，从而增强钻井平台对海洋环境的适应性。
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公开(公告)号：CN106773722A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201710088312.6
申请日：2017-02-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种基于人工鱼群算法的船舶动力定位系统推力分配方法。包含以下步骤：输入参与推力分配的纵荡、横荡和艏摇的力和力矩；设定每个推进器推力的大小、推力变化率、推进器方位角禁区的范围和推进器方位角变化率；根据船舶所受的合力，要求所有的推进器产生的合力和合力矩与参与推力分配的输入指令相等；建立推力分配数学模型，并应用人工鱼群算法解决推力分配的优化问题。本发明对目标函数的性质要求不高，寻优速度快，具备全局寻优的能力，能够有效地将纵荡、横荡和艏摇三个自由度的推力指令分配到每个推进器上，从而降低推进器的能量消耗，解决动力定位系统的推力分配问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106227223A
公开(公告)日：2016-12-14
申请号：CN201610854334.4
申请日：2016-09-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
CPC classification number: G05D1/0692
Abstract: 本发明属于水下无人航行器的轨迹跟踪和动态滑模控制技术领域，具体涉及一种基于动态滑模控制的UUV轨迹跟踪方法。建立UUV水平面模型；通过坐标转换获得误差变量，并对误差变量求导得到误差变量的导数；构造李雅普诺夫函数并且定义虚拟速度控制变量将姿态跟踪转化为虚拟速度控制；稳定虚拟速度控制变量，利用滑模控制方法对系统参数不精确及外界时变扰动进行自适应估计，建立滑模动态函数；选取动态滑模控制律，实现UUV的轨迹跟踪。本专利通过反步法和自适应动态滑模控制技术的组合，解决了UUV平面轨迹跟踪控制问题在系统中可能存在建模不确定性、未知环境扰动的问题、系统的参数不确定性。
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公开(公告)号：CN102929157B
公开(公告)日：2015-10-21
申请号：CN201210458941.0
申请日：2012-11-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种三冗余的船舶动力定位控制计算机系统，本发明涉及一种船舶动力定位系统，具体涉及一种冗余设置的船舶动力定位控制计算机系统。它克服了由一个独立的仲裁单元对三个计算机的运行情况进行监控和冗余切换，仲裁单元一旦出现故障就会形成整个船舶动力定位系统故障的缺陷。它包括传感器组（3）和相同的三个控制子系统，其特征在于每个控制子系统包括一台计算机模块（1）和一个与之相连的冗余仲裁模块（2），三个冗余仲裁模块（2）的通信端口之间形成两两互联的结构，传感器组（3）的数据输出端分别连接在每个控制子系统的计算机模块（1）的数据输入端。
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公开(公告)号：CN103217175B
公开(公告)日：2015-09-30
申请号：CN201310122150.5
申请日：2013-04-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及的是一种自适应容积卡尔曼滤波方法，特别是涉及一种带渐消记忆时变噪声统计估值器的自适应容积卡尔曼滤波方法。本发明包括下列步骤：（1）设定初始参数；（2）时间更新；（3）量测更新；（4）构造渐消记忆时变噪声统计估值器；（5）实时估计和修正噪声。相比于标准容积卡尔曼滤波方法，该方法不要求精确已知噪声的先验统计特性，具有应对噪声变化的自适应能力，且噪声统计估值器递推公式简单，更容易实现，且对噪声统计的估计是无偏的。
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公开(公告)号：CN103576693A
公开(公告)日：2014-02-12
申请号：CN201310553699.X
申请日：2013-11-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提供的是一种基于二阶滤波器的水下机器人三维路径跟踪控制方法，利用滤波反步法进行水下机器人三维路径跟踪控制，通过引入两个基于水下机器人三维路径跟踪运动学误差模型建立的二阶滤波器，获取姿态、速度、角速度的虚拟控制量及其导数，再结合水下机器人动力学模型获取路径跟踪控制器的控制输入，作用于机器人推进器与舵机，进而实现对三维路径的跟踪；并依据李雅普诺夫能量函数对位置、姿态控制回路设计滤波反馈补偿项，对速度控制回路引入积分环节，构成系统误差补偿回路，提升跟踪系统的精度。
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公开(公告)号：CN102929157A
公开(公告)日：2013-02-13
申请号：CN201210458941.0
申请日：2012-11-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种三冗余的船舶动力定位控制计算机系统，本发明涉及一种船舶动力定位系统，具体涉及一种冗余设置的船舶动力定位控制计算机系统。它克服了由一个独立的仲裁单元对三个计算机的运行情况进行监控和冗余切换，仲裁单元一旦出现故障就会形成整个船舶动力定位系统故障的缺陷。它包括传感器组（3）和相同的三个控制子系统，其特征在于每个控制子系统包括一台计算机模块（1）和一个与之相连的冗余仲裁模块（2），三个冗余仲裁模块（2）的通信端口之间形成两两互联的结构，传感器组（3）的数据输出端分别连接在每个控制子系统的计算机模块（1）的数据输入端。
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