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公开(公告)号：CN110377034A
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201910613566.4
申请日：2019-07-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于船舶领域，公开了一种基于蜻蜓算法优化的水面船轨迹跟踪全局鲁棒滑模控制方法，包含如下步骤：步骤(1)：建立船舶三自由度运动模型获取船舶的位置及艏向；步骤(2)：利用非线性估计滤波器滤去波浪力中的一阶高频干扰力及测量噪声；步骤(3)：设计基于全局鲁棒的轨迹跟踪滑模控制器；步骤(4)：根据实际情况设计巴特沃斯低通滤波器；步骤(5)：引入蜻蜓优化算法对轨迹跟踪滑模控制器中重要参数寻优；步骤(6)：将轨迹跟踪滑模控制器、巴特沃斯低通滤波器及非线性估计滤波器与水面船构成闭环系统，输入期望轨迹。本发明保证了航迹跟踪误差的渐进收敛，解决了常规滑模控制趋近段的不鲁棒性，实现了全局快速稳定。
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公开(公告)号：CN109725650A
公开(公告)日：2019-05-07
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：CN105867122B
公开(公告)日：2018-10-19
申请号：CN201610201135.3
申请日：2016-04-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 基于滚动时域估计的动力定位船舶波频模型参数估计系统，涉及船舶动力定位领域，具体涉及动力定位船舶波频模型参数估计系统。为了解决现有的利用带通滤波进行海浪滤波过程中存在的精度有限的问题，本发明包括：波频模型参数估计功能启动模块、时间窗提取模块、测量信息序列提取模块、主导频率预估器、高通滤波器、滚动时域估计器和模型参数估计结束模块；主导频率预估器取出动力定位船舶位置和艏向的测量信息并进行快速傅里叶变换获取谱曲线并确定初始的波频模型参数；高通滤波器对测量信息进行滤波估计出波频运动分量；然后，滚动时域估计器估计出波频模型参数和波频运动估计。本发明适用于动力定位船舶波频模型参数估计。
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公开(公告)号：CN108490961A
公开(公告)日：2018-09-04
申请号：CN201810243237.0
申请日：2018-03-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
CPC classification number: G05D1/0692
Abstract: 本发明提供一种多AUV动态圆弧编队控制方法，是一种在已知路径下的多自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicles,AUV)动态圆弧编队控制策略，属于船舶控制技术领域。本发明提出了一种新的实现多AUV圆弧编队控制策略，将领航者与跟随者的位姿关系分为相对于坐标轴原点的距离与角度关系，构建姿态角、艏向角、速度误差模型，通过PID控制器控制编队中每个AUV实现圆弧编队运动；跟随者实时接收且只需接收领航者的位姿信息，减少了AUV在多种信息通讯时出现的延时、丢失等不利现象，增强了编队控制的稳定可靠性。
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公开(公告)号：CN105823503B
公开(公告)日：2018-02-09
申请号：CN201610169230.X
申请日：2016-03-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01D18/00
Abstract: 基于改进灰色预测GM（1,1）模型自主水下航行器传感器故障诊断方法，涉及自主水下航行器(AUV)故障诊断领域。本发明是为了增强自主水下航行器在水下工作的安全性。本发明主要包括以下步骤：1、建立自主水下航行器传感器故障模型；2、对自主水下航行器的传感器数据进行预处理；3、设计改进的灰色预测GM(1,1)模型；4、将改进的灰色预测GM(1,1)模型运用到自主水下航行器传感器中并进行故障诊断；5、利用改进GM(1,1)模型实现自主水下航行器传感器的实时故障诊断。本发明适用于自主水下航行器传感器故障诊断。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107065569A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201710396708.7
申请日：2017-05-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种基于RBF神经网络补偿的船舶动力定位滑模控制系统及方法。包括显控计算机(1)、导引系统(2)、扩张状态观测器(3)、滑模控制器(4)、RBF神经网络补偿器(5)、执行机构(6)、动力定位船舶(7)、传感器系统(8)。本发明的基于RBF神经网络补偿的船舶动力定位滑模控制系统及方法考虑了船舶运动中的未建模动态、模型不确定、环境干扰和执行机构输入饱和问题，提高船舶动力定位系统的抗干扰能力和定位精度，在推进器、螺旋桨等执行机构输入受限情况下能够达到较好的控制效果。
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公开(公告)号：CN106054884A
公开(公告)日：2016-10-26
申请号：CN201610429103.9
申请日：2016-06-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
CPC classification number: G05D1/0692
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：CN103632582A
公开(公告)日：2014-03-12
申请号：CN201310563441.8
申请日：2013-11-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G09B9/06
Abstract: 本发明涉及一种进行动力定位控制的验证和动力定位操作控制台的使用的交互式DP操作模拟训练仿真平台。一种交互式DP操作模拟训练仿真平台，包括四台显示终端(1)、1#图形工作站、2#图形工作站、动力定位操作控制台、以太网、数据处理计算机、传感器模拟计算机、数学模型仿真计算机、控制计算机。本发明建立一种交互式DP操作模拟训练仿真平台，主要应用于动力定位操作控制台的人员培训和动力定位控制算法验证，能够真实的模拟船舶控制系统的特征，可以在实验室环境下方便实现，并用于减少实体实验和实船培训过程中的风险。
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公开(公告)号：CN103407443A
公开(公告)日：2013-11-27
申请号：CN201310293593.0
申请日：2013-07-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B60V1/11
Abstract: 本发明涉及一种采用双通道控制的气垫船航行安全性的协调控制方法。本发明包括：通过姿态传感器测量气垫船的航行状态参数信息；将状态参数信息及操纵机构信息转换为数字信号；根据期望航向角和反馈的气垫船实际航向角计算出航向偏差；舵控制器解算并输出控制信号；喷管控制器解算并输出控制信号；计算协调后的控制量；控制气垫船运行到期望工况下。本发明在协调控制过程中，两种控制器同时工作，舵控制器完成航向跟踪任务，喷管控制器则对气垫船的横倾进行控制，通过执行机构作用于运动模型，最终提高气垫船运动的安全性。
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公开(公告)号：CN102446367B
公开(公告)日：2013-03-13
申请号：CN201110278195.2
申请日：2011-09-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06T17/05
Abstract: 基于多波束声纳海底测量数据构建三维地形矢量模型的方法，它涉及一种用多波束声纳的测量数据进行三维矢量地形模型构建的方法。它解决了多波束测距传感器只能提供离散地形高程且仅能查询测量点地形参数的缺点。用于非结构化海底地形建模和矢量数据检索。该方法首先采集海底区域地形的采样点水平坐标及所对应的高程数据，根据多波束声纳地形测量数据的特征定义地形三角网模型的数据结构，最后根据多波束声纳地形测量的各点高程数据和Delaunay三角网的数据结构，建立Delaunay三角网失量模型。
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