随机干扰下的无人船路径跟踪有限时间输入饱和控制方法

    公开(公告)号:CN115220456A

    公开(公告)日:2022-10-21

    申请号:CN202210911006.9

    申请日:2022-07-29

    Abstract: 本发明随机干扰下的无人船路径跟踪有限时间输入饱和控制方法,包括以下步骤:建立带有随机噪声无人船的动力学模型;基于波浪的建模思想,模拟非白噪声与白噪声对于P‑M波浪谱的拟合情况;采用后推法设计满足无人船的路径跟踪系统有限时间内达到跟踪期望值位置和航向的输入饱和限制下的有限时间后推控制器;在随机微分方程的理论框架下,证明了无人船路径跟踪系统是依概率噪声到状态稳定的,无人船路径跟踪系统的状态是依概率渐进增益。对有限时间后推控制器进行仿真验证,证实了设计的输入饱和限制下无人船路径跟踪系统有限时间后推控制器的有效性。基于上述理由本发明可在无人船运动控制领域广泛推广。

    一种协同考虑船港综合能源系统的分布式能源管理方法

    公开(公告)号:CN113822578A

    公开(公告)日:2021-12-21

    申请号:CN202111117258.6

    申请日:2021-09-23

    Abstract: 本发明提供一种协同考虑船港综合能源系统的分布式能源管理方法,当船舶离港期间,港口综合能源系统内部进行能量管理;当船舶进岸靠港停留期间,将船舶视为移动电源,将其作为额外的供电设备参与至港口综合能源系统中,从而实现能源的充分利用。本发明针对船舶航行期间的集中式能量管理模式基于动态规划方法对其能量管理问题进行求解,基于船舶航行期间港口综合能源系统的分布式能量管理模式和船舶靠港期间协同考虑船舶与港口综合能源系统模式则采用分布式交替乘子算法对其进行优化调度。本发明可在保证船舶与港口综合能源系统安全可靠运行的同时提升能源利用效率,进而降低“港口圈”对于传统能源的需求,最终实现经济效益与环境效益的双重提升。

    一种基于广义模糊双曲模型的智能船舶航向控制方法

    公开(公告)号:CN113110511A

    公开(公告)日:2021-07-13

    申请号:CN202110546654.4

    申请日:2021-05-19

    Abstract: 本发明公开了一种基于广义模糊双曲模型的智能船舶航向控制方法,包括:建立以船舶舵角为输入,船舶航向角及航向角速度为输出的非线性船舶航向控制模型;将船舶实际艏向角度与期望艏向角差值作为非线性船舶航向控制模型的输入信息,对该模型中的非线性函数进行逼近、获得智能模糊船舶航向控制模型,设计智能船舶航向控制的模糊虚拟控制函数;将存在饱和限制的输入信号u与控制信号v进行比较获得误差信号、将该误差信号进行反馈和辅助补偿处理获得辅助补偿信号、从而循环地对船舶舵角输入限制进行补偿;通过广义模糊双曲正切逼近方法建立模糊航向控制模型,采用饱和补偿方法分析辅助补偿信号,设计模糊自适应更新率,从而实现船舶航向控制过程。

    多模态网络下考虑无人船充放电的港口分布式能源管理系统

    公开(公告)号:CN119602360A

    公开(公告)日:2025-03-11

    申请号:CN202411460698.5

    申请日:2024-10-18

    Abstract: 本发明提供了一种多模态网络下考虑无人船充放电的港口分布式能源管理系统,新能源及节能技术/港口微电网系统能源调度技术领域,可有效处理多模态网络下考虑无人船充放电的港口分布式能源管理问题,针对港口数据中心,考虑港口的延迟敏感型负荷,建立数据负载延迟约束,并构建港口数据中心的能耗计算模型。针对港口微电网系统,以港口微电网运行成本、主电网购电或售电成本、碳成本、数据中心运行成本和无人船充放电成本为目标函数,构建考虑无人船充放电的港口分布式能源管理模型。并基于对偶分解的混合整数线性规划,设计分布式能源优化策略;最终求解出最优能源管理方案,进而实现多模态网络下考虑无人船充放电的港口微电网能源管理。

    电-数互联的多区域能源系统最优分布式能源调度方法及系统

    公开(公告)号:CN119378854A

    公开(公告)日:2025-01-28

    申请号:CN202411385690.7

    申请日:2024-09-30

    Abstract: 本发明提供电‑数互联的多区域能源系统最优分布式能源调度方法及系统,将电力网络与数据网络的深度融合,实现多个区域能源系统之间的信息共享、协同优化和智能调度。本发明可有效处理多区域能源系统能源调度问题,针对多区域的算力系统,本发明建立考虑数据传输延迟影响的能耗评估模型。针对多区域的电力系统,以电力系统运行成本与数据中心运行成本最小化为目标函数,构建电‑数互联的多区域能源系统最优分布式能源调度模型;并基于对偶分解的混合整数线性规划,设计分布式能源优化策略;最终求解出最优能源调度方案,进而实现电‑数互联的多区域能源系统最优分布式能源调度。

    船舶综合能源系统的分布式随机能源管理方法

    公开(公告)号:CN119168313A

    公开(公告)日:2024-12-20

    申请号:CN202411300950.6

    申请日:2024-09-18

    Abstract: 本发明公开了船舶综合能源系统的分布式随机能源管理方法,涉及新能源及节能技术领域,该方法包括:建立船舶综合能源系统的能源管理模型;针对船舶综合能源系统的分布式结构,对其能源管理问题进行变量替换;针对复杂海况对负载需求影响,简化所述能源管理模型;根据所述船舶综合能源系统中不同设备的状态信息,构建其通信拓扑,采用分布式随机优化算法求解复杂海况下的船舶综合能源系统能源管理问题,得到船舶综合能源系统的最优能源管理决策参数。本发明中的方法不仅能有效解决船舶综合能源系统的能源管理问题,在复杂海况下高效获得最优调度方案,保证船舶安全航行。

    一种基于广义噪声船舶靠离泊后推控制器设计方法

    公开(公告)号:CN113139301B

    公开(公告)日:2024-03-15

    申请号:CN202110548231.6

    申请日:2021-05-19

    Abstract: 本发明提供一种基于广义噪声船舶靠离泊后推控制器设计方法,包括:引入广义噪声,构建船舶靠离泊系统的数学模型;考虑靠离泊过程中复杂波浪对船舶靠泊运动的影响,构造符合真实海浪情况的有色噪声,模拟有色噪声与白噪声对于P‑M波浪谱的拟合情况;引用随机微分方程框架中的假定与引理,证明船舶靠离泊系统是否稳定;采用后推法推出船舶靠离泊控制系统的控制器,对船舶靠离泊系统进行控制。本发明在船舶做靠离泊运动中,采用广义噪声刻画船舶靠离泊的不确定性,证明广义噪声在模拟真实海浪状况对船舶运动控制的影响强于白噪声;基于随机微分方程描述船舶靠离泊系统的数学模型,证明控制器系统由噪声到状态稳定,靠离泊模型具有概率渐进增益。

    一种广义噪声下复杂非线性系统的容错控制方法

    公开(公告)号:CN113820954B

    公开(公告)日:2024-02-13

    申请号:CN202111145463.3

    申请日:2021-09-28

    Abstract: 本发明提供一种广义噪声下复杂非线性系统的容错控制方法,包括考虑广义噪声,构建非线性系统;基于非线性系统,采用随机微分方程和局部非线性建模技术得到模糊模型;基于模糊模型,设计模糊故障观测器;基于所述模糊模型和所述模糊故障观测器,建立估计误差系统;结合逐次逼近法证明所述估计误差系统有且仅有一个解,并使用LMI工具箱求解给定的性能指标不等式,得到观测器存在的充分条件;使用二型模糊建模方法对系统重新建模,并设计容错控制器结构得到闭环系统,结合逐次逼近法证明闭环系统有且仅有一个解,并根据给定的性能指标得(56)对比文件许域菲;姜斌;齐瑞云;高志峰.基于模糊T-S自适应观测器的近空间飞行器故障诊断与容错控制.东南大学学报(自然科学版).2009,(第S1期),全文.

    一种基于多USV包含控制系统通信网络的拓扑重构方法

    公开(公告)号:CN116319361A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310464024.1

    申请日:2023-04-26

    Abstract: 本发明提供一种基于多USV包含控制系统通信网络的拓扑重构方法,包括:对跟随者‑跟随者网络拓扑进行辨识;添加或删减跟随者‑跟随者网络通信链路,获取重构后的跟随者‑跟随者网络拓扑;获取系统拓扑;基于获取的系统拓扑,计算USV间的距离,若USV间的距离大于等于设定的避碰安全距离,则系统具有良好的避碰性能,生成最终的多USV包含控制系统拓扑;否则,重新添加或删减跟随者‑跟随者网络通信链路,开始新一轮的拓扑重构。本发明从系统通信拓扑的角度,以多USV包含控制系统的收敛性为控制目标,通过重构跟随者网络通信拓扑,得到一种保证跟随者收敛位置相对分散的拓扑结构,从而提升系统的抗扰避碰性能,使系统能够应对复杂海洋环境对性能的影响。

    基于多模态网络的低碳港口微电网及其分布式能源管理方法

    公开(公告)号:CN115549189A

    公开(公告)日:2022-12-30

    申请号:CN202211204353.4

    申请日:2022-09-29

    Abstract: 本发明提出了基于多模态网络的低碳港口微电网及其分布式能源管理方法,该低碳港口微电网包括:主电网、供电设备、碳捕集设备和碳封存设备;主电网、供电设备、碳捕集设备和碳封存设备之间基于多模态网络进行数据通信。每种模态由数据层、控制层、服务层组成,实现了不同模态下各个能源主体间的信息交互,提升了港口发电设备、主电网和碳捕集碳封存设备之间网络通信的性能。分布式能源管理方法中在并网运行模式和孤岛运行模式,分别基于多智能体领导跟随一致性和平均一致性实现了低碳港口微电网分布式能源管理,能够降低港口微电网的运行成本和碳排放量,实现了港口经济、安全、稳定运行。

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