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公开(公告)号：CN118331284B
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202410758928.X
申请日：2024-06-13
IPC分类号： G05D1/43
摘要： 本发明涉及非电变量的控制或调节系统技术领域，尤其涉及一种基于自适应角速率解算的船舶航向控制方法，包括如下步骤：实时获取船舶的航向、舵角及航速信号；对船舶运动方程进行在线辨识，得到特定航速下的回转性指数及特定航速下的应舵指数；将船舶运动方程无因次化，得到无因次回转性指数及无因次应舵指数；计算实时航速下的回转性指数及实时航速下的应舵指数，并构建航向状态观测模型，解算自适应角速率；计算指令舵角，根据计算的指令舵角进行船舶航向控制。本发明提供的方法有利于减少操舵频次，减小机械磨损，降低船舱噪音。
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公开(公告)号：CN118331285B
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202410760284.8
申请日：2024-06-13
IPC分类号： G05D1/43
摘要： 本发明涉及非电变量的控制或调节系统技术领域，尤其涉及基于操纵杆位移信号的槽道式水下无人航行器控位方法，包括如下步骤：将各操纵杆的位移量与控位的参数一一对应；计算槽道式水下无人航行器控位参数，并确定相应参数的最大值；根据相应参数的最大值解算相应的指令参数；根据指令参数解算各辅助推进器指令转速；根据解算的各辅助推进器指令转速驱动槽道式推进器动作，实现槽道式水下无人航行器的人工控位。本发明提供的方法提升了岸上操纵人员对槽道式水下无人航行器进行动力定位人工操纵的便利性，并且保证了槽道式水下无人航行器的控位稳定性。
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公开(公告)号：CN118331285A
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202410760284.8
申请日：2024-06-13
IPC分类号： G05D1/43
摘要： 本发明涉及非电变量的控制或调节系统技术领域，尤其涉及基于操纵杆位移信号的槽道式水下无人航行器控位方法，包括如下步骤：将各操纵杆的位移量与控位的参数一一对应；计算槽道式水下无人航行器控位参数，并确定相应参数的最大值；根据相应参数的最大值解算相应的指令参数；根据指令参数解算各辅助推进器指令转速；根据解算的各辅助推进器指令转速驱动槽道式推进器动作，实现槽道式水下无人航行器的人工控位。本发明提供的方法提升了岸上操纵人员对槽道式水下无人航行器进行动力定位人工操纵的便利性，并且保证了槽道式水下无人航行器的控位稳定性。
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公开(公告)号：CN118331284A
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202410758928.X
申请日：2024-06-13
IPC分类号： G05D1/43
摘要： 本发明涉及非电变量的控制或调节系统技术领域，尤其涉及一种基于自适应角速率解算的船舶航向控制方法，包括如下步骤：实时获取船舶的航向、舵角及航速信号；对船舶运动方程进行在线辨识，得到特定航速下的回转性指数及特定航速下的应舵指数；将船舶运动方程无因次化，得到无因次回转性指数及无因次应舵指数；计算实时航速下的回转性指数及实时航速下的应舵指数，并构建航向状态观测模型，解算自适应角速率；计算指令舵角，根据计算的指令舵角进行船舶航向控制。本发明提供的方法有利于减少操舵频次，减小机械磨损，降低船舱噪音。
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公开(公告)号：CN118584984A
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202411069765.0
申请日：2024-08-06
IPC分类号： G05D1/485 , G05D101/10
摘要： 本发明涉及水下无人航行器运动控制技术领域，具体公开了一种水下无人航行器的应急辅助控制方法、系统及产品，方法包括：获取航行器最近一段时间的状态信息和环境信息；将所述状态信息和环境信息输入卷积神经网络，计算得到预测时刻的航行器预测状态；结合航行器特性，根据所述航行器预测状态进行安全性判定，根据安全性判定结果，采取应急辅助控制措施。本发明利用卷积神经网络，预测航行器的未来状态，然后基于预测数据计算航行器升降舵承载能力并结合其他预测状态对航行器航行安全性进行判定，提前采取应急辅助控制措施消除航行器不均衡量，避免航行器在航行过程中出现失控风险，提升了大型水下无人航行器的航行安全性。
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公开(公告)号：CN118466174A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410924555.9
申请日：2024-07-11
IPC分类号： G05B11/42
摘要： 本发明涉及非电变量的控制或调节系统技术领域，尤其涉及基于自回归模型预测比例积分微分的船舶定向控制方法，包括如下步骤：建立船舶舵角与航向的输入输出运动模型；采用自回归模型作为船舶海浪干扰下的预测模型，计算船舶海浪干扰下的预测模型参数；计算船舶航向控制的预测比例积分微分参数，预测船舶未来时刻的航向，结合船舶航向控制的预测比例积分微分参数及预测的船舶未来时刻的航向计算方向舵指令舵角；船舶的舵机根据计算的方向舵指令舵角对船舶进行定向控制。本发明提供的方法可以提前操舵补偿海浪干扰的作用，使船舶在海浪干扰下的航向得以自动稳定控制，提升了船舶在高海况下航行的稳定性和安全性。
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公开(公告)号：CN118625849B
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202411111299.8
申请日：2024-08-14
摘要： 本发明涉及水下航行器的运动控制领域，提供一种基于分离式艉舵的水下航行器横倾控制方法，采用分离型船舶运动模型的建模方法，建立以分离式艉舵差动舵角为输入、水下航行器横倾角为输出的横倾运动状态空间模型；采用最小二乘法对横倾运动状态空间模型进行参数辨识，采用极点配置方法，对辨识后的横倾运动状态空间模型进行观测器设计，获得水下航行器的横倾角速率值；采用最优控制方法设计最优控制器；通过最优控制器解算分离式艉舵指令差动舵角值，通过分离式艉舵指令差动舵角值驱动分离式艉舵完成横倾运动的闭环控制。本发明通过分离式艉舵的差动控制，实现了水下航行器回转时的横倾控制，提高了横倾控制的控制精度。
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公开(公告)号：CN118643594B
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202411097206.0
申请日：2024-08-12
IPC分类号： G06F30/15 , G06F30/28 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及船舶运动控制技术领域，提供一种基于卡尔曼滤波器的海水密度梯度估计方法、设备及介质，该方法包括：建立水下航行器零航速垂向运动方程；对垂向运动方程进行线性化，基于线性化运动方程设计二次最优调节器；通过对线性化运动方程进行扩张，获得卡尔曼滤波器，对垂向加速度、垂向速度以及浮力不均衡量进行估计，获得卡尔曼滤波器观测状态量；通过对控制指令进行离散化，获得离散化的控制开关信号；根据离散化的控制开关信号以及卡尔曼滤波器观测状态量估计海水密度梯度场。本发明基于卡尔曼滤波器观测状态量估计海水密度梯度场，快速精准的获取海洋密度梯度场，实现水下航行器无航速无动力悬停控制，观测精度可达十万分之一。
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公开(公告)号：CN118466174B
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202410924555.9
申请日：2024-07-11
IPC分类号： G05B11/42
摘要： 本发明涉及非电变量的控制或调节系统技术领域，尤其涉及基于自回归模型预测比例积分微分的船舶定向控制方法，包括如下步骤：建立船舶舵角与航向的输入输出运动模型；采用自回归模型作为船舶海浪干扰下的预测模型，计算船舶海浪干扰下的预测模型参数；计算船舶航向控制的预测比例积分微分参数，预测船舶未来时刻的航向，结合船舶航向控制的预测比例积分微分参数及预测的船舶未来时刻的航向计算方向舵指令舵角；船舶的舵机根据计算的方向舵指令舵角对船舶进行定向控制。本发明提供的方法可以提前操舵补偿海浪干扰的作用，使船舶在海浪干扰下的航向得以自动稳定控制，提升了船舶在高海况下航行的稳定性和安全性。
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公开(公告)号：CN118643594A
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202411097206.0
申请日：2024-08-12
IPC分类号： G06F30/15 , G06F30/28 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及船舶运动控制技术领域，提供一种基于卡尔曼滤波器的海水密度梯度估计方法、设备及介质，该方法包括：建立水下航行器零航速垂向运动方程；对垂向运动方程进行线性化，基于线性化运动方程设计二次最优调节器；通过对线性化运动方程进行扩张，获得卡尔曼滤波器，对垂向加速度、垂向速度以及浮力不均衡量进行估计，获得卡尔曼滤波器观测状态量；通过对控制指令进行离散化，获得离散化的控制开关信号；根据离散化的控制开关信号以及卡尔曼滤波器观测状态量估计海水密度梯度场。本发明基于卡尔曼滤波器观测状态量估计海水密度梯度场，快速精准的获取海洋密度梯度场，实现水下航行器无航速无动力悬停控制，观测精度可达十万分之一。
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