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公开(公告)号：CN109116727A
公开(公告)日：2019-01-01
申请号：CN201811031880.3
申请日：2018-09-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明属于海洋运载器运动控制领域，具体涉及一种基于低通滤波器的PID型一阶全格式无模型自适应航速控制算法；包括向海洋运载器下达期望航速指令即y*(k)；通过传感器测得海洋运载器当前的实际航速y(k)，并计算航速误差e(k)；若|e(k)|小于预先设定的误差阈值e0，则认为海洋运载器航速收敛到期望航速，否则将e(k)作为基于低通滤波器的PID_FO_FFDL_MFAC算法的输入，并由该控制器解算出当前时刻的期望指令u(k)，海洋运载器推进机构即螺旋桨或喷水推进等模式执行期望指令，海洋运载器航速发生改变；通过海洋运载器上搭载的传感器测得此刻海洋运载器的实际航速，本发明通过引入低通滤波器降低了微分项的引入对系统性能的不利影响，从而使得海洋运载器航速能够快速稳定收敛到期望航速。
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公开(公告)号：CN108717263A
公开(公告)日：2018-10-30
申请号：CN201810508958.X
申请日：2018-05-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种波浪滑翔器多体艏向融合的无模型自适应航向控制方法，将波浪滑翔器航向控制系统的输出定义为浮体航向角速度、潜体转艏角速度、浮体航向角和潜体艏向角的函数，通过多体艏摇运动信息融合提高波浪滑翔器航向控制能力，同时满足无模型自适应控制理论对受控系统“拟线性”假设条件的要求；计算波浪滑翔器航向控制系统的期望输出与实际输出的误差，作为MFAC控制器的输入，解算出控制系统期望输入；期望输入指令下达到操纵机构，进而控制波浪滑翔器的系统航向。本发明借助MFAC理论独特的自适应性及在线数据驱动优点，融合波浪滑翔器浮体和潜体的艏摇运动信息，能够有效控制波浪滑翔器的航向，并具有较强的自适应性。
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公开(公告)号：CN110263400B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN201910503700.5
申请日：2019-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供一种无人艇非线性动力学模型的积分辨识方法，通过获取所需辨识双体无人艇Z型试验数据；对数据中大幅度偏离真实值的野值进行剔除处理；建立无人艇一阶非线性K‑T方程的运动模型；选取舵角和艏向角速度与时间的关系列表；对K‑T方程进行积分化处理，对需辨识的模型方程两侧基于时间区域进行积分，利用积分方式舍掉角加速度，引入艏向角数据；对积分区间离散并求积，对积分区间以控制节拍为基准进行离散，并采取牛顿‑科特斯求积公式插值求积；利用最小二乘方法使辨识方程两侧差值的平方最小，即可求得K,T,α的值。本发明的方法可以对无人艇操纵模型的一阶非线性项进行辨识，在无人艇动力学模型辨识上具有显著进步，可以同时兼顾效率与性能。
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公开(公告)号：CN110231821B
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN201910474756.2
申请日：2019-06-03
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于移动机器人编队运动规划领域，具体涉及一种多机器人编队的改进自适应零空间行为融合方法，包括以下步骤：将机器人的编队运动过程分解成3种运动行为：奔向目标点、避障、编队；确定3种运动行为的执行顺序，其优先级顺序为为避障、奔向目标点、编队；建立每一行为的运动模型；根据机器人运动信息求解行为运动模型；本发明的方法是在传统的零空间行为融合方法基础上，在避障行为中提出了一种逻辑优先的机器人间障碍物选定策略，有效避免了在两个机器人互为障碍物时，复选产生“越避越远”偏离任务路线的现象，提高了多机器人编队任务效率，有利于编队队形保持，在运动规划上具有显著进步。
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公开(公告)号：CN109489672B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN201910041363.2
申请日：2019-01-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提出了考虑海流与无人艇动力学影响的节能A星路径规划方法，步骤包括：(1)获取全局海图信息并网格化；(2)获取无人艇的起点和终点位置信息；(3)将当前位置设为起点位置，创建OPEN和CLOSD表；(4)计算在海流影响下的无人艇航速堆；(5)将当前位置存入OPEN表；(6)依次判断当前位置无人艇是否可以向周围八个方向行驶等。本发明在传统A星路径规划算法的基础上，结合海流影响下的无人艇动力学模型，设计考虑海流影响的能耗启发函数E_heurstic，并通过调整该函数的权值，实现对算法节能效率的动态调节，为无人艇在海面上长时间工作提供技术支持。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109116727B
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN201811031880.3
申请日：2018-09-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明属于海洋运载器运动控制领域，具体涉及一种基于低通滤波器的PID型一阶全格式无模型自适应航速控制算法；包括向海洋运载器下达期望航速指令即y*(k)；通过传感器测得海洋运载器当前的实际航速y(k)，并计算航速误差e(k)；若|e(k)|小于预先设定的误差阈值e0，则认为海洋运载器航速收敛到期望航速，否则将e(k)作为基于低通滤波器的PID_FO_FFDL_MFAC算法的输入，并由该控制器解算出当前时刻的期望指令u(k)，海洋运载器推进机构即螺旋桨或喷水推进等模式执行期望指令，海洋运载器航速发生改变；通过海洋运载器上搭载的传感器测得此刻海洋运载器的实际航速，本发明通过引入低通滤波器降低了微分项的引入对系统性能的不利影响，从而使得海洋运载器航速能够快速稳定收敛到期望航速。
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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：CN109343555B
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN201811310161.5
申请日：2018-11-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提出了一种基于仿鱼侧线的岸壁效应测量及船舶艏向补偿控制方法，属于船舶运动控制技术领域，利用仿鱼侧线的方法消除岸壁效应影响，控制船舶近岸行驶时的艏向，实现步骤包括：(1)在船舶近岸侧及远离岸壁侧的船体上分别安装仿鱼侧线装置；(2)利用流体力学中流体作用于曲面时的压力计算原理，计算岸壁效应对船体产生的力F及力矩M；(3)将F及M带入船舶操纵运动方程，计算补偿舵角；(4)计算舵角，并将舵角输入船舶的自动舵装置，控制船舶运行方向。本发明具有普遍适用性，不受船体曲面、岸壁形状的限制；运用传感器测量，结果更加精准；实时获取数据，可在线、实时补偿岸壁效应的不利影响，实现艏向的前馈补偿控制。
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公开(公告)号：CN109144066B
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN201811031878.6
申请日：2018-09-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于舰船运动控制领域，具体涉及一种舰船用积分分离式PI型紧格式无模型自适应航向控制算法。包括在紧格式无模型自适应控制算法的基础上引入比例项构成PI型CFDL_MFAC算法,比例项的离散形式为kp·Δe(k)；设定航向偏差阈值e0；计算航向偏差e(k)，其中e(k)＝y*(k)‑y(k)；当e(k)的绝对值|e(k)|大于设定的航向状态偏差的阈值e1；积分分离式PI_CFDL_MFAC控制器根据e(k)，解算出航向系统的期望输入u(k)；令k＝k+1，更新航向舰船当前航向y(k)。本发明通过在控制算法中引入比例项，提高了系统的响应速度，同时在算法中引入积分分离的思想，避免了原控制算法直接应用到舰船航向控制中因积分饱合造成系统震荡甚至失稳的问题，比例项与积分分离思想的引入扩展了CFDL_MFAC理论的应用范围，从而使得舰船航向能够快速稳定收敛到期望航向。
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公开(公告)号：CN108829113B
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN201811017293.9
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及多机器人编队控制领域，具体涉及一种多机器人编队自适应零空间行为融合方法。根据机器人编队运动意图，将机器人运动过程分解，确定行为顺序步骤，然后建立运动模型步骤，结合3种运动行为的执行顺序进行求解，得到3种运动模型，之后根据机器人在运动过程中反馈得到的运动信息，解算得到增益系数，融合运动行为步骤，得到最终的速度和方向。相对于传统零空间行为融合方法，本发明使得求解出来的速度不受工况环境改变而改变，具有很好的自适应性，同时兼顾效率与性能，可以对速度进行有效控制，在运动规划上具有显著进步。
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