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公开(公告)号：CN110231822A
公开(公告)日：2019-09-13
申请号：CN201910480480.9
申请日：2019-06-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种舰船用变输出约束式无模型自适应航向控制方法，属于舰船运动控制领域；本发明首先定义系统输出约束函数；然后将航向系统的期望输出量y*(k)与实际输出量y(k)相减得到误差e(k)；当误差e(k)超过设定的航向状态偏差的阈值e0时，通过变输出约束式无模型自适应控制方法根据e(k)解算出期望舵角um(k)；然后操纵机构接收并执行航向系统输入指令u(k)，令k＝k+1，更新舰船航向ψ(k)。本发明以的形式为例，通过变输出约束函数的引入，降低了输出重定义无模型自适应控制方法对重定义系数的敏感性，同时提高了系统的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN109765907A
公开(公告)日：2019-05-17
申请号：CN201910163383.7
申请日：2019-03-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于舰船运动控制领域，具体涉及一种舰船用PID无模型自适应航向控制算法。包括将自适应比例项以及自适应微分项引入无模型自适应控制算法中，提出一种舰船用PID-MFAC算法；根据舰船期望航向y*(k)与舰船当前航向y(k)，计算航向偏差e(k)，e(k)＝y*(k)-y(k)；当e(k)的绝对值|e(k)|小于设定的航向状态偏差的阈值e1，则认为舰船的实际航向收敛到期望航向并跳出循环否则执行下一步；PID-MFAC算法根据e(k)解算出航向系统的期望输入u(k)；操纵机构接收并执行航向系统输入指令u(k)；令k＝k+1，更新舰船当前航向y(k)，并转到步骤2。本发明解决了MFAC算法直接应用到舰船航向控制中存在易发生严重超调、震荡现象甚至失稳的问题，自适应比例项与自适应微分项的引入，提高了控制器的响应速度与系统的动态响应性能。
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公开(公告)号：CN109656142A
公开(公告)日：2019-04-19
申请号：CN201910118169.X
申请日：2019-02-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种无人艇的串级结构无模型自适应制导方法，属于无人艇制导领域。所述无人艇安装有舵机、航向传感器，GPS和主控计算机。首先利用S面控制算法解算理想环境下无人艇的期望偏移变化率，然后通过建立动态线性模型拟合非线性制导系统，利用在线的、离散的无人艇的航行信息数据逼近真实海况中无人艇期望航行方向关于期望偏移变化率的伪偏导数。通过S面控制算法与无模型自适应算法的串联结构制导方法，解决了无模型自适应算法不适应于无人艇航向制导的问题，实现非线性系统数据驱动的无模型自适应无人艇制导。利用无模型自适应无人艇制导方法，避免了无人艇在真实海况下由于环境干扰变化带来的模型摄动等问题导致路径跟随效果差的现象。
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公开(公告)号：CN109240289A
公开(公告)日：2019-01-18
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：CN109018256A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201810602840.3
申请日：2018-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种波浪滑翔器的水下拖体缓冲系缆初始配平方法，在确定系缆分段数目、部分节点配置的重力或浮力等初始条件的情况下，将缓冲系缆进行分段组划分，对各个分段组或单独分段求解静力平衡方程，继而求解其他节点处需配置的重力或浮力，同时提供拖曳母体受垂向载荷的估计值和和各分段与水平面夹角的估计值。利用本发明的计算结果作为进一步水中配平试验的初值，可降低水中配平试验的盲目性，提高确定最终配平方案的效率，进一步地可提供多种初始条件下的配平方案估计以及对应的系缆形状估计、拖曳母体载荷估计，形成图谱，为方案选择提供基础。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108762326A
公开(公告)日：2018-11-06
申请号：CN201810531047.9
申请日：2018-05-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D13/62
CPC classification number: G05D13/62
Abstract: 本发明公开的是一种水下动态对接过程中的AUV纵向速度制导方法。针对水下AUV与母艇的动态对接过程，考虑到AUV若纵向速度过大可能导致与母艇所搭载的坞站发生严重的碰撞事故，提出了一种针对AUV的纵向速度制导方法。本方法将对接过程分为接近段和对接段：在接近段，选择AUV重心与坞站之间的距离作为参考量设计纵向速度；在对接段，选择AUV重心与坞站两者所对应的圆形轨道弧长作为参考量设计纵向速度。与传统的设置纵向分段速度相比，该方法可以保证AUV迅速接近母艇并以较小的安全速度进入坞站，且保证速度曲线不会发生明显的突变，缩短了对接时间，提高了对接安全性。
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公开(公告)号：CN108639279A
公开(公告)日：2018-10-12
申请号：CN201810602836.7
申请日：2018-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63C11/34
Abstract: 本发明提供一种能够应急回收的波浪滑翔器，在潜体的刚性支架上设置有应急回收模块，所述应急回收模块是一壳体结构且其内依次设置发条舱、卷盘舱、丝杠舱、压缩气瓶舱、气囊舱，所述发条舱内设置有发条，卷盘舱内设置有卷盘，发条的旋转轴与卷盘的旋转轴固连，卷盘上设置有一与脐带连接的吊钩，丝杠舱内设置有与卷盘旋转轴固连的丝杠，丝杠上设置有滑块，所述压缩平气囊舱设置有一压缩气瓶，所述气囊舱内设置有大压缩比的气囊，压缩气瓶与气囊之间通过气管连接，所述丝杠舱内还设置有压缩瓶触发按钮。本发明在正常航行时提供缓冲机制降低极端工况下脐带断裂风险，脐带断裂情况下避免潜体沉于海底丢失而造成损失，为后续回收工作提供便利。
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公开(公告)号：CN108563113A
公开(公告)日：2018-09-21
申请号：CN201810602151.2
申请日：2018-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/02
CPC classification number: G05B13/024
Abstract: 本发明提供一种舰船用多回路无模型自适应艏向控制方法，本发明中控制系统采用外环导航控制器和内环角速度控制器的组合方式，外环导航控制器计算期望转艏角速度，内环MFAC角速度控制器完成角速度控制，间接实现航向控制的目的。实际应用中，角速度传感器噪声大，本发明利用控制系统历史输入输出数据进行角速度预测，通过卡尔曼滤波器对角速度数据滤波，作为内环角速度控制器的反馈输入，抑制角速度传感器的噪声，有效提高实际应用中的控制效果。本发明将MFAC控制理论引入舰船艏向控制领域，借助MFAC理论独特的自适应性及在线数据驱动优点，本发明提供的舰船用多回路无模型自适应艏向控制方法具有较强的自适应性。
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公开(公告)号：CN108375899A
公开(公告)日：2018-08-07
申请号：CN201810085117.2
申请日：2018-01-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B9/03
CPC classification number: G05B9/03
Abstract: 一种高可靠性波浪滑翔器控制系统，包括主控计算机，备用计算机，切换模块，外围设备，属于波浪滑翔器控制领域。主控计算机与备用计算机之间存在通信连接。控制系统具有主控计算机处理模式和备用计算机处理模式两种工作模式，由备用计算机根据主控计算机是否正常运行进行自动切换。该控制系统还具有集成气象站GPS位置信息故障诊断与替代功能，由当前控制计算机根据集成气象站GPS航速信息自动诊断与替代。本发明提供的高可靠性波浪滑翔器控制系统具有可靠性高，结构简单，易于开发的优点，能有效提高波浪滑翔器生命力，降低其失联、失踪的风险。
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公开(公告)号：CN107942688A
公开(公告)日：2018-04-20
申请号：CN201810010308.2
申请日：2018-01-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 本发明提供的是一种水中航行器用遗忘因子式无模型自适应航向控制方法。一：下达期望航向状态指令；二：通过罗经测得当前实际航向状态，计算误差的绝对值e(k)，若e(k)小于一个期望常数e0、且稳定一段时间，则认为实际航向稳定收敛到期望航向并结束循环，否则进入步骤三；三：将e(k)作为遗忘因子式MFAC航向控制器的输入，解算出期望输入；所述遗忘因子式MFAC航向控制器是在MFAC航向控制器的基础上，用β×u(k-1)代替MFAC航向控制器中的u(k-1)；四：将期望输入指令下达到执行机构，执行期望输入指令，同时在外界环境干扰共同作用下，水中航行器不断调整航向，并转到步骤二，直到水中航行器航向稳定收敛到期望航向。本发明能够避免航向出现大的超调或震荡现象。
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