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公开(公告)号：CN103970021B
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201410216174.1
申请日：2014-05-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于模型预测控制的松弛动力定位控制系统，包括：传感器模块、扩展卡尔曼滤波器、海图计算单元、环境干扰补偿器、控制器、船舶动力装置。传感器模块包括位置参考系统和罗经，将北东坐标信息x、y和航向信息ψ传给扩展卡尔曼滤波器；扩展卡尔曼滤波器估计出系统的状态估计信息，海图计算单元将产生状态期望信息，环境干扰补偿器得到环境干扰力传送给控制器，控制器包括优化器和非线性模型预测控制器，优化器产生最优初始控制值传送给非线性模型预测器，非线性模型预测器产生控制指令传送给船舶动力装置。本发明产生的控制信号是缓慢变化的，从能量角度来看是最优的，有效的减少能耗和推进装置的磨损。
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公开(公告)号：CN106005264A
公开(公告)日：2016-10-12
申请号：CN201610312433.X
申请日：2016-05-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: B63B21/50 , B63B21/20 , B63B2021/203 , B63B2021/505 , B63H21/00
Abstract: 本发明涉及的是一种基于自动监测控制技术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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公开(公告)号：CN105867382A
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201610312435.9
申请日：2016-05-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
CPC classification number: G05D1/0206
Abstract: 本发明属于定位控制系统领域，具体涉及一种将动力定位船舶低频运动模型中存在的非线性和环境扰动的不确定问题，在等效干扰补偿理论的基础上设计纵向、横向、艏向三个非线性控制器的基于等效干扰补偿的船舶动力定位控制系统。基于等效干扰补偿的船舶动力定位控制系统，包括显控计算机，纵向控制器，横向控制器，艏向控制器，推力系统，动力定位船舶。本发明提出的动力定位船舶低频运动纵向、横向、艏向三个控制器能够分别对船舶三自由度运动进行控制，将耦合项和非线性项以及外部环境扰动当成等效干扰进行处理，通过扩张状态观测器对等效扰动进行估计和补偿，从而更好的控制船舶定位到期望状态。
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公开(公告)号：CN105867165A
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201610201150.8
申请日：2016-04-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B17/02
Abstract: 基于扩展卡尔曼滤波器的动力定位船舶波频模型参数估计系统，本发明涉及基于动力定位船舶波频模型参数估计系统。本发明的目的是，通过所提出的基于扩展卡尔曼滤波器的动力定位船舶波频模型参数估计系统，获取动力定位船舶波频模型的参数。波频模型参数估计系统(2)包括：波频模型参数估计功能启动模块(4)、时间窗提取模块(5)、测量信息序列提取模块(6)、主导频率预估器(7)、高通滤波器(8)、扩展卡尔曼滤波器(9)、数据处理分析功能模块(10)、波频模型参数估计结束模块(11)、模型更新系统(12)，完成波频模型的更新功能。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：CN105867122A
公开(公告)日：2016-08-17
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103576694B
公开(公告)日：2015-03-11
申请号：CN201310563442.2
申请日：2013-11-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种通过在陆地上模拟船舶运动，将设备在装船之前进行详细的实验验证，从而确保系统装船后可靠性的动力定位船的半实物仿真系统。包括仿真计算机、1#数据处理模块、1#控制模块、2#数据处理模块、2#控制模块、半实物系统，半实物系统由三自由度仿真实验平台、六自由度运动装置、传感器模块和数据接收机组成，传感器模块包括GPS模块、罗经、MRU，传感器模块安装在六自由度运动装置上，三自由度仿真实验平台安装在六自由度运动装置上。本发明结合平台和摇摆台实物、六自由度船舶数学模型及环境模型对水面船的动力定位系统进行仿真。以实现设备装船之前的实验验证。
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公开(公告)号：CN103592846A
公开(公告)日：2014-02-19
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：CN103324201A
公开(公告)日：2013-09-25
申请号：CN201310236660.5
申请日：2013-06-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明提供的是一种救生艇救生对接过程的姿态控制方法，包括有限时间状态观测器(3)、干扰估计器(6)、线速度镇定回路(7)、姿态控制回路(8)和传感器装置(13)。本发明包括了一个有限时间状态观测器，通过对位置和姿态传感器信息进行处理，快速得到救生艇的线速度和角速度信息，从而用于控制器使用，干扰估计器可以估计和补偿由海流及脐带缆等造成外界干扰力的作用。本发明适用于全驱动的救生艇，在恶劣救生环境下的对接作业过程，能够使救生艇有效的抵抗外界干扰力作用，并在有限时间内使救生艇的三个姿态角跟踪到给定值，从而实现与失事艇的对接救生。
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公开(公告)号：CN103312256A
公开(公告)日：2013-09-18
申请号：CN201310177216.0
申请日：2013-05-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H02P21/13
Abstract: 本发明提供的是一种基于干扰观测器的伺服电机网络化控制方法。包测量元件采集伺服电机的角位移和角速度，通过网络发送给干扰观测器和滑模控制器，干扰观测器同时读取控制量缓存器中储存的控制量历史值、估计出干扰大小并发送给滑模控制器，滑模控制器通过解算得到控制电压信号、并通过网络发送给伺服电机形成伺服电机的闭环网络控制。本发明针对存在外界干扰的伺服电机系统，通过网络连接实现了网络化控制，提高了系统的互操作性和灵活性等，且通过选取带历史控制输入的滑模函数，补偿了网络诱导时延，提高了系统的稳态性能，并通过干扰观测器的设计，实现了干扰的抑制，降低了系统抖振，提高了系统的动态性能。
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公开(公告)号：CN103117011A
公开(公告)日：2013-05-22
申请号：CN201310001898.X
申请日：2013-01-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种动力定位仿真试验平台及控位方法。包括船舶运动仿真计算机(7)、三自由度水平运动平台(8)、四自由度运动转台(9)、数据处理计算机(4)、综合显控计算机(6)、罗经(1)、GPS(2)和MRU(3)，数据处理计算机(4)、船舶运动仿真计算机(7)、三自由度水平运动平台(8)和四自由度运动转台(9)通过以太网连接成一个局域网，四自由度运动转台(9)安装在三自由度水平运动平台(8)上，罗经(1)、GPS(2)和MRU(3)均安装在四自由度运动转台(9)上并与数据处理计算机(4)通过串口连接，数据处理计算机(4)中加载有数据融合算法(5)。本发明可用于模拟船舶的六自由度运动。
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