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公开(公告)号：CN108490770A
公开(公告)日：2018-09-04
申请号：CN201810165856.2
申请日：2018-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于混合算法的船舶动力定位系统推力分配方法，属于船舶动力定位系统技术领域。通过蚁群和人工鱼群混合算法来解决船舶动力推力分配优化问题，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、推进器方位角变化率和推进器方位角禁区的范围；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，并应用蚁群和人工鱼群混合算法解决推力分配的优化问题。本发明提出的算法增强了遍历寻优的能力，克服了易陷入局部极值的问题，能够有效地将三个自由度的推力指令分配到每个推进器上，解决动力定位系统的推力分配问题。
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公开(公告)号：CN108226887A
公开(公告)日：2018-06-29
申请号：CN201810066318.8
申请日：2018-01-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/40
Abstract: 一种观测量短暂丢失情况下的水面目标救援状态估计方法，涉及水面目标救援跟踪技术领域。本发明的目的是为了提高观测量短暂丢失时的水面目标救援实时性和准确性。技术要点：建立基于历史量测的状态转移模型；设计历史测量数据量M的自适应调整策略；基于状态转移模型和M值自适应调整策略建立观测量短暂丢失情况下的目标状态估计系统模型；基于Chapman‑Kolmogorov方程的权值自适应更新策略设计改进高斯混合容积卡尔曼滤波，以克服常规高斯混合容积卡尔曼滤波器在观测量丢失时高斯分量权值保持不变的问题。在观测量正常时采用常规高斯混合容积卡尔曼滤波，当观测量短暂丢失时，加入高斯分量权值自适应调整策略，提高状态估计精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105911867A
公开(公告)日：2016-08-31
申请号：CN201610429104.3
申请日：2016-06-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 本发明提供一种基于NSGA?II算法的船舶推力分配方法，确定推力分配输入量即动力定位系统控制器发出的推力指令：纵向合力、横向合力和艏摇力矩并设定为已知变量；分析目标船所受合力；建立推力分配数学模型，运用NSGA?II算法进行推力分配得到最优推力分配解等一系列步骤。本发明采用NSGA?II算法在进行推力分配的过程中不需要人为的设定各个目标函数权重值，从而能够更精确的寻找到使得推进系统能耗最小、推力误差最小和推进器磨损最小时每个推进器的最优转速和方向角。
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公开(公告)号：CN103576693B
公开(公告)日：2016-06-29
申请号：CN201310553699.X
申请日：2013-11-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提供的是一种基于二阶滤波器的水下机器人三维路径跟踪控制方法，利用滤波反步法进行水下机器人三维路径跟踪控制，通过引入两个基于水下机器人三维路径跟踪运动学误差模型建立的二阶滤波器，获取姿态、速度、角速度的虚拟控制量及其导数，再结合水下机器人动力学模型获取路径跟踪控制器的控制输入，作用于机器人推进器与舵机，进而实现对三维路径的跟踪；并依据李雅普诺夫能量函数对位置、姿态控制回路设计滤波反馈补偿项，对速度控制回路引入积分环节，构成系统误差补偿回路，提升跟踪系统的精度。
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公开(公告)号：CN103407443B
公开(公告)日：2015-12-02
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：CN103970021A
公开(公告)日：2014-08-06
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：CN103389094A
公开(公告)日：2013-11-13
申请号：CN201310296086.2
申请日：2013-07-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提供的是一种改进的粒子滤波方法。包括：（1）运载体启动后，选取运载体状态函数及量测函数；（2）选取渐消因子和弱化因子；（3）采用STSRCKF设计重要性密度函数；（4）重新产生粒子；（5）计算粒子重要性权值并归一化；（6）重采样；（7）状态估计；（8）时刻迭代更新，判断当前时刻k是否为迭代终止时刻，若当前时刻k不是迭代终止时刻，则由当前时刻k更新到下一时刻k+1，重复执行步骤（2）；若当前时刻k是迭代终止时刻，则结束，控制运载体停止运动。
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