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公开(公告)号：CN111007854A
公开(公告)日：2020-04-14
申请号：CN201911313364.4
申请日：2019-12-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种欠驱动船轨迹跟踪控制系统，采集船舶实际位姿及速度信息，干扰观测器估计欠驱船所受外力干扰。导引系统提供各时刻期望位姿和速度。虚拟速率控制律基于坐标变换后速度微分值和位姿误差产生相应的值。一个辅助虚拟横向速率控制律处理欠驱问题。虚拟控制力基于虚拟速率控制律的微分值，虚拟速率误差和干扰的估计值产生相应的值。控制输入是基于虚拟输入力和输入误差补偿器的和，得到最终的控制指令传递给船舶，达到期望位置。本发明考虑了执行机构的输入饱和和输入速率限制，提出了基于虚拟控制律和输入误差补偿器的控制器，并将其应用到欠驱船的轨迹跟踪控制上，降低执行机构的输入速率对于降低推进器磨损和节能环保有着重大意义。
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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：CN105929685B
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201610312432.5
申请日：2016-05-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明设计的是一种考虑舰载机备件供应响应时间和不确定需求的基于模糊鲁棒的舰载机备件生产和供应控制系统。包括舰载机备件供应器，舰载机备件供应代价器，基地备件储存量模糊划分器，航母上备件储存量模糊划分器，模糊规则的备件供应系统参数设定器，模糊规则的备件供应系统参数设定器，模糊规则的备件供应系统参数设定器，模糊规则的备件供应系统参数设定器，备件的模糊鲁棒控制参数调节器，备件供应期内模糊鲁棒控制参数调节器，备件生产量和供应量控制器，供应期内备件生产量和供应量控制器。本发明能够保持舰载机备件供应代价和备件储存量的稳定，避免舰载机备件供应系统的振荡。
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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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Patent Agency Ranking
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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公开(公告)号：CN105929685A
公开(公告)日：2016-09-07
申请号：CN201610312432.5
申请日：2016-05-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/02
CPC classification number: G05B13/0275
Abstract: 本发明设计的是一种考虑舰载机备件供应响应时间和不确定需求的基于模糊鲁棒的舰载机备件生产和供应控制系统。包括舰载机备件供应器，舰载机备件供应代价器，基地备件储存量模糊划分器，航母上备件储存量模糊划分器，模糊规则的备件供应系统参数设定器，模糊规则的备件供应系统参数设定器，模糊规则的备件供应系统参数设定器，模糊规则的备件供应系统参数设定器，备件的模糊鲁棒控制参数调节器，备件供应期内模糊鲁棒控制参数调节器，备件生产量和供应量控制器，供应期内备件生产量和供应量控制器。本发明能够保持舰载机备件供应代价和备件储存量的稳定，避免舰载机备件供应系统的振荡。
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公开(公告)号：CN103592846B
公开(公告)日：2014-12-17
申请号：CN201310551643.0
申请日：2013-11-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/02
CPC classification number: G05D1/0206
Abstract: 本发明提供的是一种基于自适应模糊估计器的滤波反步船舶运动控制系统。包括控制系统(2)、导引系统(4)、微分同胚变换器(6)、数据处理系统(7)和传感器系统(12)，导引系统(4)得到船舶在各个时刻的期望位置、期望艏向及期望速度，传感器系统(12)包含位姿传感器(11)和速度传感器(10)，数据处理系统(7)包括数据融合系统(9)及滤波系统(8)，控制系统(2)包括滤波反步控制器(3)和自适应模糊估计器(5)，自适应模糊估计器(5)同时接收导引系统(4)和微分同胚变换器(6)的数据，滤波反步控制器(3)同时接收导引系统(4)提供的期望信息及其导数、微分同胚变换器(6)提供的新的状态变量信息，以及自适应模糊估计器(5)提供的对未知非线性函数的估计输出。
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公开(公告)号：CN104076821A
公开(公告)日：2014-10-01
申请号：CN201410276571.8
申请日：2014-06-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于模糊自适应观测器的欠驱动水面艇轨迹跟踪控制系统。传感器模块采集水面艇的位置及航向信息y，输出给模糊自适应观测器；模糊自适应观测器接收控制器的输出，得到位置与艏向估计速度估计慢变扰动力估计和未知非线性项估计分别传送给轨迹跟踪误差生成器和控制器；导引系统解算得到船体坐标系下期望速度及加速度信息，分别传送给轨迹跟踪误差生成器和控制器；轨迹跟踪误差生成器得到轨迹跟踪各状态误差信息，传送给控制器；控制器计算出当前时刻的纵向推力和转艏力矩控制指令，传递给推力系统，推力系统执行控制指令。本发明能够仅有位置和艏向角可测且模型存在不确定性的情况下，能够实现快速跟踪。
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公开(公告)号：CN103760900A
公开(公告)日：2014-04-30
申请号：CN201410003233.7
申请日：2014-01-03
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供的是一种考虑控制输入约束的船舶运动控制系统。包括导引系统、控制系统、传感器系统、微分同胚变换器、数据处理系统，还包括控制输入补偿系统；导引系统根据输入的期望值与船舶的初始位置，计算船舶在各个时刻的期望位姿及期望速度；传感器采集船舶实际位姿信息和速度信息；数据处理系统得到船舶的低频位姿信息和速度；微分同胚变换器得到新的状态变量；控制系统根据新的状态变量进行相应解算得到相应的控制指令信息；控制指令信息传递给输入约束补偿系统经补偿后，得到最终的控制指令发送给船舶的执行机构。本发明是一种模型存在未知非线性函数并考虑控制输入约束时基于自适应神经网络估计的利用滤波反步法设计的船舶运动控制系统。
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