公开(公告)号：CN118466287A

公开(公告)日：2024-08-09

申请号：CN202410549872.7

申请日：2024-05-06

申请人： 上海交通大学 ,  上海振华重工(集团)股份有限公司

发明人： 谢威 ,  张华鹏 ,  张卫东 ,  虞尧 ,  余甘 ,  王鹏 ,  江灏 ,  刘春明 ,  赵斌

IPC分类号： G05B19/042

摘要： 本发明涉及一种基于模型预测控制的岸桥吊具实时止荡控制方法，包括以下步骤：基于拉格朗日方程建立岸桥吊载系统的动力学方程；使用线性时变模型预测控制算法实现动态随机初始位置的轨迹跟踪控制，并将量子粒子群优化算法应用到模型预测控制的滚动优化进程以求解非线性二次规划问题；构建预定时间非线性干扰观测器预估未知时变扰动，并反馈至线性时变模型预测控制算法的控制输入中，对岸桥吊载系统的动力学方程中的外部干扰力进行主动补偿。与现有技术相比，本发明可以在存在外部干扰的环境中实现快速且稳定的轨迹跟踪以有效抑制吊具摇荡。

公开(公告)号：CN118859970A

公开(公告)日：2024-10-29

申请号：CN202410845914.1

申请日：2024-06-27

申请人： 上海交通大学 ,  上海振华重工(集团)股份有限公司

发明人： 谢威 ,  张华鹏 ,  虞尧 ,  张卫东 ,  杨子樱 ,  余甘 ,  高睿 ,  江灏 ,  赵斌

IPC分类号： G05D1/485 ,  G05D101/10

摘要： 本发明涉及一种融合模型预测控制的岸桥动态避障及平滑轨迹规划方法，包括以下步骤：基于拉格朗日方程构建多绳岸桥吊载系统的动力学模型；采用线性时变模型预测控制算法生成无碰撞的轨迹，并在滚动优化过程中，利用量子粒子群算法求解非线性二次规划问题；利用Minimum jerk方法将离散轨迹点拟合为平滑轨迹，并将约束条件融入代价函数，将非线性二次规划问题转化为无约束优化问题，以寻找闭式解；同时，在规划过程中，持续监测规划轨迹点与障碍物之间的距离，结合该距离并考虑安全余量，实现有效避障。与现有技术相比，本发明不仅确保运动平滑，还满足动态约束和性能要求，能够在存在障碍物的环境中迅速生成高质量轨迹，有效增强岸桥的效率和安全性。

公开(公告)号：CN118444682A

公开(公告)日：2024-08-06

申请号：CN202410549871.2

申请日：2024-05-06

申请人： 上海交通大学 ,  上海振华重工(集团)股份有限公司

发明人： 谢威 ,  张华鹏 ,  张卫东 ,  虞尧 ,  余甘 ,  王鹏 ,  江灏 ,  刘春明 ,  赵斌

IPC分类号： G05D1/43 ,  G05D1/633 ,  G05D1/644 ,  G05D1/648 ,  G05D105/20

摘要： 本发明涉及一种基于模型预测的岸桥吊具实时轨迹规划方法，包括以下步骤：基于拉格朗日方程建立岸桥吊载系统的动力学方程；使用线性时变模型预测控制算法实现动态实时轨迹规划，并将量子粒子群优化算法应用到模型预测的滚动优化进程以求解非线性二次规划问题；同时，在轨迹规划过程中，持续计算规划点与障碍物之间的距离，结合实际距离并考虑安全余量，实现有效避障。与现有技术相比，本发明可以在具有障碍物的环境中实现岸桥吊载系统快速而精确的实时轨迹规划。

公开(公告)号：CN118839832A

公开(公告)日：2024-10-25

申请号：CN202410845916.0

申请日：2024-06-27

申请人： 上海交通大学 ,  上海振华重工(集团)股份有限公司

发明人： 谢威 ,  张华鹏 ,  虞尧 ,  余甘 ,  张卫东 ,  杨子樱 ,  高睿 ,  江灏 ,  赵斌

IPC分类号： G06Q10/047 ,  G06Q10/083

摘要： 本发明涉及一种基于Minimum jerk的岸桥全局轨迹规划方法，属于港口自动化技术领域，包括以下步骤：利用拉格朗日方程构建多绳岸桥吊载系统的动力学模型；通过梯形时间分配策略，对通过n+1个轨迹点的n段多项式曲线分配初始时间；基于Minimum jerk方法，规划符合时间分配的n条多项式曲线参数；若优化后的轨迹段与障碍物相交，通过添加轨迹点对多项式曲线进行再优化，生成无碰撞的安全轨迹。与现有技术相比，本发明能够动态地对轨迹进行分割与优化，这不仅适应了多绳岸桥系统的动态特性，还有效地避开了障碍物，确保在充满障碍物的环境中快速生成高效且安全的规划轨迹。

公开(公告)号：CN117806318A

公开(公告)日：2024-04-02

申请号：CN202311830670.1

申请日：2023-12-28

申请人： 上海交通大学 ,  海之韵(苏州)科技有限公司 ,  东北大学 ,  大连海事大学

发明人： 谢威 ,  张宸鸣 ,  张卫东 ,  张华鹏 ,  林斌 ,  杨子恒 ,  刘腾飞 ,  彭周华

IPC分类号： G05D1/43 ,  G05D1/622

摘要： 本发明涉及一种基于多智能体强化学习的水面目标协同围捕方法，包括：构建基于多智能体强化学习的水面目标围捕模型，以各个无人船的状态作为输入，输出无人船的驱动力；采用集中训练、分布执行的训练框架对水面目标围捕模型进行训练，无人船作为强化学习中的智能体通过训练生成多智能体协同控制策略，根据获取到的有限的环境信息进行决策和协同，以完成对敌对目标围捕；其中，利用一个非线性映射函数将无人船趋近阶段和环绕阶段的不同目标合并为同一个，同时，在奖励函数中设有围捕角的惩罚项，使得无人船集群仅在所有无人船与围捕目标之间的距离小于预设阈值时才开始围捕和环绕。与现有技术相比，本发明具有结构简单、成功率高、泛化性好等优点。