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公开(公告)号：CN115047891B
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202210636199.1
申请日：2022-06-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种基于有限时间扩展状态观测器的AUV推进器容错控制方法，属于水下机器人控制技术领域，包括：给出受海流干扰的AUV动力学模型，在推进器故障及动力学模型不确定性下，将AUV动力学模型转换为AUV状态空间方程；根据AUV状态空间方程构建AUV跟踪误差模型；设计有限时间扩展状态观测器，并基于该观测器估计由海流干扰、推进器故障及动力学模型不确定性构成的广义不确定性；构建非奇异快速终端滑模面；步根据AUV跟踪误差模型、有限时间扩展状态观测器以及非奇异快速终端滑模面设计控制器；自适应参数调整方法的设计。本专利能在保持水下机器人跟踪精度的同时减少控制输出抖振及能耗，便于其更好地完成给定任务。
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公开(公告)号：CN115009473B
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202210507121.X
申请日：2022-05-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于缆绳捕捉的欠驱动AUV水下自动回收装置，包括回收装置本体、缆绳收放机构1、拨杆机构2及压杆机构3组成，所述回收装置本体水平布置；缆绳收放机构1布置在回收装置本体的平台基体4前段、拨杆机构2布置在平台基体4前段下部；压杆机构3布置在平台基体4后段。本发明为欠驱动AUV提供一种控制精度要求低、回收容错率高、回收目标尺寸范围大、仅需对回收装置所释放的缆绳完成捕捉，便可实现AUV自动回收并锁紧的水下回收装置。
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公开(公告)号：CN115047891A
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202210636199.1
申请日：2022-06-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供一种基于有限时间扩展状态观测器的AUV推进器容错控制方法，属于水下机器人控制技术领域，包括：给出受海流干扰的AUV动力学模型，在推进器故障及动力学模型不确定性下，将AUV动力学模型转换为AUV状态空间方程；根据AUV状态空间方程构建AUV跟踪误差模型；设计有限时间扩展状态观测器，并基于该观测器估计由海流干扰、推进器故障及动力学模型不确定性构成的广义不确定性；构建非奇异快速终端滑模面；步根据AUV跟踪误差模型、有限时间扩展状态观测器以及非奇异快速终端滑模面设计控制器；自适应参数调整方法的设计。本专利能在保持水下机器人跟踪精度的同时减少控制输出抖振及能耗，便于其更好地完成给定任务。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115509243A
公开(公告)日：2022-12-23
申请号：CN202211153366.3
申请日：2022-09-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供一种适用于大初始偏差状态下能够低能耗运行的AUV运动控制方法，属于水下机器人运动控制技术领域，以AUV水下勘探作业为背景，针对AUV区域跟踪中大初始偏差引发控制量前期的较大抖振问题和AUV现有区域跟踪控制方法因过高速度精度导致的高能耗问题，进行如下工作：①已知量的获取；②推导控制力以及力矩；③将控制力以及力矩作用于AUV，通过传感器获得真实位置和速度信息，并将信息再反馈回步骤①中，重复上述步骤，最终实现AUV的真实误差在期望边界范围内波动且不收敛于零。本发明能够使得AUV大初始偏差等情况下仍能获得相对平稳的控制信号并且实现降低能耗的目的，适用于对跟踪精度没有极高要求的AUV水下任务。
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公开(公告)号：CN115009473A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210507121.X
申请日：2022-05-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于缆绳捕捉的欠驱动AUV水下自动回收装置，包括回收装置本体、缆绳收放机构1、拨杆机构2及压杆机构3组成，所述回收装置本体水平布置；缆绳收放机构1布置在回收装置本体的平台基体4前段、拨杆机构2布置在平台基体4前段下部；压杆机构3布置在平台基体4后段。本发明为欠驱动AUV提供一种控制精度要求低、回收容错率高、回收目标尺寸范围大、仅需对回收装置所释放的缆绳完成捕捉，便可实现AUV自动回收并锁紧的水下回收装置。
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公开(公告)号：CN115509243B
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202211153366.3
申请日：2022-09-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种适用于大初始偏差状态下能够低能耗运行的AUV运动控制方法，属于水下机器人运动控制技术领域，以AUV水下勘探作业为背景，针对AUV区域跟踪中大初始偏差引发控制量前期的较大抖振问题和AUV现有区域跟踪控制方法因过高速度精度导致的高能耗问题，进行如下工作：①已知量的获取；②推导控制力以及力矩；③将控制力以及力矩作用于AUV，通过传感器获得真实位置和速度信息，并将信息再反馈回步骤①中，重复上述步骤，最终实现AUV的真实误差在期望边界范围内波动且不收敛于零。本发明能够使得AUV大初始偏差等情况下仍能获得相对平稳的控制信号并且实现降低能耗的目的，适用于对跟踪精度没有极高要求的AUV水下任务。
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公开(公告)号：CN114135540B
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202111450486.5
申请日：2021-11-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下紧急抛载技术领域，具体涉及一种利用水压作用力的低能耗作动器。本发明包括承压缸体模块、熔断释放模块、水压驱动模块组成；所承压缸体模块包括双头螺柱、螺母、垫片、缸筒、上端盖、下端盖、O形环；熔断释放模块包括卡环、微处理器、超级电容；水压驱动模块包括活塞杆、活塞、O形环。当水下机器人需要紧急抛载时，电阻丝加热，大力马线熔断，卡环松开，活塞杆挣脱束缚，水压形成的压力差推动活塞杆带动活塞向右移动，待大量海水从右侧充入后，在活塞上形成极大的推力，活塞杆两端压力差与产生的位移可用于水下机器人的切割缆线和抛载。本发明结构简单实用、安装操作方便、无污染、作动力大，有利于在水下作业领域进行推广应用。
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公开(公告)号：CN114135540A
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202111450486.5
申请日：2021-11-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下紧急抛载技术领域，具体涉及一种利用水压作用力的低能耗作动器。本发明包括承压缸体模块、熔断释放模块、水压驱动模块组成；所承压缸体模块包括双头螺柱、螺母、垫片、缸筒、上端盖、下端盖、O形环；熔断释放模块包括卡环、微处理器、超级电容；水压驱动模块包括活塞杆、活塞、O形环。当水下机器人需要紧急抛载时，电阻丝加热，大力马线熔断，卡环松开，活塞杆挣脱束缚，水压形成的压力差推动活塞杆带动活塞向右移动，待大量海水从右侧充入后，在活塞上形成极大的推力，活塞杆两端压力差与产生的位移可用于水下机器人的切割缆线和抛载。本发明结构简单实用、安装操作方便、无污染、作动力大，有利于在水下作业领域进行推广应用。
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