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公开(公告)号：CN112394641B
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202011333276.3
申请日：2020-11-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种基于双线程并行计算的船舶实时推力分配方法，其特征是，包括基于逻辑的推力分配算法、基于序列二次规划的推力分配优化算法和基于优化目标函数的决策方法。本发明克服了优化推力分配算法实时性差的缺点，结合了基于逻辑推力分配算法快速性的优点，在固定解算周期内当优化算法无法给出最优解时会按照优化目标给出当前条件下的次优解，具有实时性高、可靠性好的优点，同时考虑了推进器的性能、功耗及磨损等约束，为优化推力分配算法的工程应用提供了一种实用方案。
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公开(公告)号：CN113156965B
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202110480855.9
申请日：2021-04-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及气垫船运动控制领域，具体涉及的是一种基于纵向速度规划的气垫船高速回转控制方法。本发明采用基于侧滑角约束的航速规划方法解决了气垫船采用传统非线性反馈控制在高速回转时的失速问题，能够保证气垫船在回转的同时实现精确的航速跟踪，提高了气垫船的机动性和作业能力，本发明在保证气垫船在高速回转过程中准确跟踪期望艏向的同时避免回转率过大导致的甩尾现象，提高了气垫船在高速回转时的可靠性和安全性。
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公开(公告)号：CN111580523B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202010427071.5
申请日：2020-05-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于无人艇路径跟踪控制技术领域，具体涉及一种基于侧滑角补偿的无人艇路径跟踪自抗扰控制方法。本发明设计的ELOS导引算法采用侧滑角观测器对时变未知侧滑角进行估计和补偿，避免了传统导引算法在侧滑角未知条件下存在路径跟踪误差较大的问题，减少了无人艇上测量装置的数量，经济实用，提高了系统的冗余性。本发明设计的艏向及纵向速度动态面自抗扰控制器能够使无人艇跟踪期望路径时有较快的误差收敛速度和较高的跟踪精度；设计的跟踪微分器对艏向角和纵向速度的期望值有较快的跟踪速度；采用的线性扩张状态观测器能够很好地估计纵向风力和转艏风力矩；采用动态面控制避免了反步法存在的“微分爆炸”问题。
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公开(公告)号：CN112416005A
公开(公告)日：2021-02-26
申请号：CN202011336453.3
申请日：2020-11-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于领航者策略的多模块船自抗扰动态面协同控制方法，步骤一：根据推进能力安排合理的过渡过程，给各船跟踪位置误差；步骤二：设计DSC控制率，引入三阶积分链式微分器平滑虚拟速度并估计其微分信号；步骤三：根据自抗扰控制原理设计扩张状态观测器，进行扰动动态补偿，从而完成中间船领队的三艘动力定位船的协同控制。本发明根据推进器所能承受的能力和设定值，安排合理的过渡过程，使得控制输出平稳有界，从而使得控制率对调节参数变得不敏感，提高系统的鲁棒性；改善了DSC控制算法对噪声放大的不足并能够同时求取微分信号，根据自抗扰原理设计扩张状态观测器观测出未知扰动，进而进行输入补偿，提高了系统快速反应能力。
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公开(公告)号：CN106599427B
公开(公告)日：2019-10-08
申请号：CN201611105986.4
申请日：2016-12-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提供的是一种基于贝叶斯理论和气垫船姿态信息的海浪信息预测方法。一、对气垫船建立六自由度运动数学模型；二、基于步骤一中建立的运动数学模型仿真气垫船的横摇、纵摇和升沉三自由度姿态信息；利用多元预测理论对气垫船运动三自由度姿态信息进行交叉谱分析，得到交叉谱；三、根据气垫船实物仿真实验获取气垫船的响应幅度算子函数；四、将步骤二中得到的交叉谱和步骤三中得到的响应幅度算子函数作为贝叶斯模型的输入，并利用贝叶斯模型反演航行海域的实时海况。本发明是一种根据气垫船在海上的运动姿态数据来反推航行海域的海况信息的方法；本发明的贝叶斯模型输出的是离散化的海浪方向谱函数值，解决了参数法带来的运算复杂度的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105807614B
公开(公告)日：2018-08-31
申请号：CN201610168483.5
申请日：2016-03-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种利用气垫船执行机构实现的航向广义切换控制方法。(1)外层广义监督器监督气垫船控制系统的模拟量信号，并对所述模拟量信号进行分级量化；(2)对不同环境和船体姿态信息下制定出控制类，在每个控制类内层又包括操纵面协调控制的控制方案组合；(3)通过分级量化得到相应激活权值的输出，即信号yj，激活响应的第j个控制类，并根据期望输出信号和实际输出信号的偏差大小，对外层连接权值进行更新；(4)控制类内部通过滞留切换逻辑执行对应的多操纵面协调控制方案，并对控制方案进行实时更新。本发明较普通控制方法更加有效，使气垫船的回转更加稳定和快速。
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公开(公告)号：CN108459614A
公开(公告)日：2018-08-28
申请号：CN201810044019.4
申请日：2018-01-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G05D1/10 , G06N3/0445
Abstract: 本发明提供了一种基于CW-RNN网络的UUV实时避碰规划方法，属于水下航行器导航领域。本发明提供的方法如下：步骤1：构建全局坐标系和局部坐标系，建立声纳仿真模型；步骤2：设计用于实时避碰规划的CW-RNN网络；步骤3：构建数据集用于神经网络的训练阶段和测试阶段；步骤4：利用训练集中数据训练CW-RNN网络，得到实时避碰规划器；步骤5：将声纳探测信息及目标点信息输入至基于CW-RNN网络的避碰规划器，获得UUV下一时刻的转艏及速度的调整指令。本发明提供的方法得到的规划器不仅有强大的学习能力，同时还具有非常强的泛化能力，适用于各种复杂的环境；同时可满足实时性的要求，并且所规划的路径满足UUV运动特性的要求。
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公开(公告)号：CN106325071A
公开(公告)日：2017-01-11
申请号：CN201610859143.7
申请日：2016-09-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G05B13/048 , G05D1/0206
Abstract: 本发明提供一种基于事件驱动的广义预测自适应补给船航向控制方法，第一，选用工作在离散状态下的离散事件触发器，设计变阈值下的触发判定函数，在到达触发时刻时，事件触发器通过触发判定函数判断当前状态是否满足触发条件；第二，通过补给船低频运动数学模型得出舵角-航向的受控自回归积分滑动平均模型作为预测模型，采用遗忘因子递推最小二乘法对预测模型的参数进行在线估计；第三，结合事件驱动触发器将需要控制的状态发送给控制器，控制器通过GPC自适应算法解算后输出舵角控制增量和控制量，实现补给船快速完成靠近阶段和并行阶段并保持补给阶段的航向跟踪。本发明可以通过较低的代价控制补给船的航向，并且补给船系统的参数变化和环境影响的鲁棒性更强。
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公开(公告)号：CN104020765B
公开(公告)日：2016-06-29
申请号：CN201410234808.6
申请日：2014-05-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及一种基于缆线安全的船舶系泊动力定位控制方法，步骤1：通过测量系统测量船舶的位置和艏向；步骤2：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状态反馈控制器；步骤3：计算系泊缆线张力，计算系泊缆线的可靠性因子；步骤4：基于系泊缆线的可靠性因子，状态反馈控制器获得基于缆线安全和约束函数的控制量并将控制量发送执行机构；步骤5：执行机构即推进器执行指令，根据控制量将船舶移动到缆线安全下的期望位置。
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公开(公告)号：CN103631253B
公开(公告)日：2016-05-04
申请号：CN201310625087.7
申请日：2013-11-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明涉及的是一种实现DP3系统的故障检测、报警显示的DP3级动力定位故障报警信息系统。DP3级动力定位故障报警信息系统，由FS故障检测模块、控制器故障检测模块、故障检测模块、报警信息显示模块组成。FS故障检测模块与控制器故障检测模块平行连接，故障检测模块与FS故障检测模块顺序连接，故障检测模块与控制器故障检测模块顺序连接，报警信息显示模块与故障检测模块顺序连接。本发明更适应于DP3级动力定位系统的冗余情况，故障检测全面、准确，报警信息更丰富。
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