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公开(公告)号:CN104760588B
公开(公告)日:2017-06-20
申请号:CN201410698065.8
申请日:2014-11-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B60V1/11
Abstract: 本发明公开了一种全垫升气垫船的安全限界控制方法以及基于安全限界控制的全垫升气垫船的应急工况控制方法。其中安全限界控制方法,得到主限界参数和辅助限界参数,主限界参数包括纵倾角,侧滑角和横倾角,辅助限界参数包括艏部垂向加速度、回转角速度和横向速度;得到当前主限界参数和辅助限界参数中每个参数对应的危险级数;根据辅助限界参数的危险级数对主限界参数进行调整;根据调整后的主限界参数的各参数危险级数,根据相应的控制规则,得到控制指令,发送给执行机构,将得到的报警信息在人机界面上输出。本发明产生合理的规避危险的控制动作,能有效的保证气垫船特殊航行状态的安全性。
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公开(公告)号:CN106338919A
公开(公告)日:2017-01-18
申请号:CN201610987001.9
申请日:2016-11-02
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基于增强学习型智能算法的无人艇航迹跟踪控制方法。用位置参考系统测得无人艇的位置信息、用姿态参考系统测得无人艇的艏向姿态信息;对获取的位置信息及姿态信息进行滤波及融合,得到无人艇的实际位置及姿态;将期望的位置及姿态与实际的位置及姿态做比较,并经过解算得到误差信号;利用Backstepping法不断反演,最终得到无人艇航迹跟踪控制系统的控制律。本发明所述的近似策略迭代增强学习的航迹跟踪学习控制,在不依赖于环境模型的基础上实现了Backstepping控制器的学习优化,相较于传统的航迹跟踪控制器其算法更加智能,跟踪控制响应更加迅速,跟踪效果更加平滑,跟踪误差小。
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公开(公告)号:CN104199464B
公开(公告)日:2017-01-18
申请号:CN201410406945.3
申请日:2014-08-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及动力定位控制领域,具体涉及一种基于环境估计的实时环境最优艏向动力定位控制方法。本发明包括:通过测量系统测量船舶的位置和艏向;利用卡尔曼滤波器滤除掉波浪的高频干扰和量测传感器在测量船舶位置和艏向过程中产生的测量噪声,将得到的船舶真实的位置和艏向信息发送给系统PID控制器;基于环境最优艏向动力定位控制器,用环境估计算法对外界环境干扰进行估计,并计算环境最优艏向;将计算得到的最优艏向发送给船舶PID控制器:控制器向推进器发送指令,将船舶移动到最优艏向位置。此方法增强了寻优的快速性,降低了计算量,而且大大提高了控制器的执行效率,降低了推进器频繁使用带来的磨损。
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公开(公告)号:CN105547637A
公开(公告)日:2016-05-04
申请号:CN201510937989.3
申请日:2015-12-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01M10/00
CPC classification number: G01M10/00
Abstract: 本发明提供的是一种基于神经网络预报的气垫船运动参数滤波装置及方法。包括神经网络预报单元、新息分析单元、状态估计单元、状态预测单元和权值调整单元,神经网络预报单元实现观测变量的提前预报,新息分析单元产生估计值增益和预测值增益,状态估计单元产生当前状态估计值,状态预测单元产生下一时刻预测值,权值调整单元用来对神经网络的权值进行更新。本发明通过神经网络预报可实现气垫船运动参数的精确估计,不但能提高气垫船运动参数的估计精度,还可以有效的改善气垫船运动参数的延时。非常适用于高速航行背景下的气垫船运动参数的快速估计。
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公开(公告)号:CN105354586A
公开(公告)日:2016-02-24
申请号:CN201510616293.0
申请日:2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06K9/62
CPC classification number: G06K9/6288
Abstract: 本发明涉及的是一种具有丢包现象的多速率传感器分级融合装置及方法。包括1~N个子系统和中心融合单元,每个子系统由检测单元、滤波器、切换单元和转换控制器组成,检测单元进行观测值的检测,滤波单元通过观测值对气垫船运动参数进行状态估计,切换单元用于判断是否使用该子系统进行融合,中心融合单元对选中的子系统进行进一步的融合。本发明通过自动调节参与融合的子系统,不但能改善气垫船运动参数融合策略的灵活性,还可以提高气垫船的环境适应能力,而且该融合方法能很好的减弱丢包现象造成的气垫船运动参数估计的不准确甚至发散现象,具有较高的融合精度。
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公开(公告)号:CN105334747A
公开(公告)日:2016-02-17
申请号:CN201510616183.4
申请日:2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B17/02
CPC classification number: G05B17/02
Abstract: 本发明公开了一种船舶动力定位三冗余计算机数据表决同步方法。三个控制器在完成控制运算结果同步后,由主控机运行自适应加权预测表决方法,得到一个表决输出值。自适应加权预测表决方法为:根据每个控制器的输出数据计算一致程度值;根据三个控制器的一致程度值对控制器输出数据进行划分,如果形成多数一致集合,结合历史信息记录值计算本周期表决输出值;如果没有形成多数一致集合,引入灰色预测根据前几周期的表决输出值计算本周期的表决输出值。由本周期的控制器输出数据计算历史信息记录值,为下一周期的表决提供计算依据。本发明能够提高动力定位系统容错能力,具有高可靠性。
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公开(公告)号:CN105235676A
公开(公告)日:2016-01-13
申请号:CN201510616202.3
申请日:2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于控制分配气垫船多操纵面协调控制方法。轨迹产生控制器通过人机接口设定气垫船航行的轨迹;比较器把轨迹产生控制器得到期望位置、航向与GPS、平台罗经的当前实际位置、航向进行比较得到位置、航向偏差;控制器根据位置、航向偏差计算得纵向、横向的合力和转艏力矩,发送给控制分配控制器;控制分配控制器将控制器输出的纵向、横向合力和转艏合力矩分配给个操纵面执行机构以协调各个操纵面的工作。本发明通过控制分配控制器可以将控制器输出的合力和合力矩合理地分配到各个操纵面上,以实现对气垫船的多操纵面协调控制,从而达到气垫船安全航行的目的,同时减轻了人工操舵的工作强度和精神负担。
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公开(公告)号:CN105204506A
公开(公告)日:2015-12-30
申请号:CN201510616155.2
申请日:2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种动力定位船舶铺管循迹导引方法。包括以下步骤:步骤一:根据铺管船设定的铺管起始点a(x1,y1)、转折点b(x2,y2)、铺管终止点c(x3,y3)、管道着地点纵向速度vdp以及角速度ω计算出管道铺设路径;步骤二:根据管道铺设路径以及管道悬跨段长度计算出船舶期望路径;步骤三:根据管道铺设路径以及设定的速度计算出导引点运动轨迹;步骤四:计算当前时刻船舶的实际位置和艏向与导引点的位置和艏向的偏差,采用PID控制律,获得船舶进行铺管作业的控制力和力矩;步骤五:根据铺管船的实际位置求解出管道的实际铺设位置。本发明能够提高系统稳定性与控制精度。
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公开(公告)号:CN105204495A
公开(公告)日:2015-12-30
申请号:CN201510616170.7
申请日:2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B23/02
CPC classification number: G05B23/0218
Abstract: 本发明公开了一种基于虚拟执行器的气垫船执行器故障处理方法,包括以下几个步骤,步骤一:传感器采集气垫船的位置和艏向信息;步骤二:求取传感器采集的当前位置与期望位置的偏差,采用鲁棒自适应滑膜控制方法,得到标称控制信号,传送给执行器;步骤三:进行执行器故障诊断,如果执行器没有发生故障,执行器响应标称控制指令;如果执行器发生故障,利用虚拟执行器对标称控制信号进行重构,得到重构后的控制信号,传送给当前执行器。本发明利用滑模控制具有鲁棒性的特点消除不确定性的影响,同时具有虚拟执行器不改变标称控制器结构和参数的特点,有效提高了气垫船发生执行器故障后的安全性能和作业能力。
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公开(公告)号:CN105204337A
公开(公告)日:2015-12-30
申请号:CN201510616181.5
申请日:2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于虚拟传感器的气垫船传感器故障处理方法。包括以下步骤,步骤一:传感器测量气垫船的位置和艏向信息;步骤二:判断传感器是否发生故障,如果没有发生故障,将传感器的当前测量信息传送给控制器;如果发生故障,利用虚拟传感器对当前测量信息进行重构,将重构后的测量信息传送给控制器;步骤三:控制器根据接收的测量信息与期望信息的偏差,采用鲁棒滑膜控制方法,得到控制指令传送执行机构。本发明能够提高气垫船安全性能和作业能力。
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