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公开(公告)号：CN107255923B
公开(公告)日：2020-04-03
申请号：CN201710447546.5
申请日：2017-06-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种基于RBF辨识的ICA‑CMAC神经网络的欠驱动无人艇航迹跟踪控制方法。首先用位置参考系统、姿态参考系统测得USV位置信息和艏向姿态信息，对获取的USV姿态及位置信号进行滤波及时空对准，得到当前USV精确位置及姿态；然后采用ICA‑CMAC神经网络与积分分离式PID并行控制方法；ICA‑CMAC神经网络实现前馈控制，通过引入平衡学习常数进行可信度分配，根据调整指标和σ学习规则辨识USV逆模型，产生的输出作为USV输入的一部分；最后得到包括PID控制器和ICA‑CMAC神经网络的控制器总控制输出。本发明解决不确定外界干扰下USV航迹跟踪控制问题，所提方法降低对精确数学模型的依赖性，增强系统的自适应调整能力和抗干扰能力，提高算法的在线学习速度和航迹跟踪精度。
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公开(公告)号：CN107255923A
公开(公告)日：2017-10-17
申请号：CN201710447546.5
申请日：2017-06-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种基于RBF辨识的ICA‑CMAC神经网络的欠驱动无人艇航迹跟踪控制方法。首先用位置参考系统、姿态参考系统测得USV位置信息和艏向姿态信息，对获取的USV姿态及位置信号进行滤波及时空对准，得到当前USV精确位置及姿态；然后采用ICA‑CMAC神经网络与积分分离式PID并行控制方法；ICA‑CMAC神经网络实现前馈控制，通过引入平衡学习常数进行可信度分配，根据调整指标和σ学习规则辨识USV逆模型，产生的输出作为USV输入的一部分；最后得到包括PID控制器和ICA‑CMAC神经网络的控制器总控制输出。本发明解决不确定外界干扰下USV航迹跟踪控制问题，所提方法降低对精确数学模型的依赖性，增强系统的自适应调整能力和抗干扰能力，提高算法的在线学习速度和航迹跟踪精度。
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公开(公告)号：CN106708009A
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201611055922.8
申请日：2016-11-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G06K9/6269 , G05B23/0281 , G06K9/6256 , G06K9/6273 , G06K9/6286
Abstract: 本发明提供的是一种基于支持向量机聚类的船舶动力定位测量系统多故障诊断方法。采集动力定位测量传感器的数据；进行小波滤波；进行预处理；数据特征提取；将数据特征提取后的数据作为输入特征向量，并设置阈值和特征数据标签，建立训练集；选择径向基核函数；找出支持向量，求解超平面系数，建立最优分类超平面，获得支持向量机分类模型；将采集到的测量传感器的实时数据，经处理之后输入到支持向量机分类模型，通过分类决策值判断是否发生故障、发生哪种类型故障；通过对不同故障进行支持向量机聚类，以区分不同故障的发生时间点和发生频次。本发明可用于对船舶动力定位测量系统中电罗经、水声、张紧索、DGPS的故障诊断。
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公开(公告)号：CN106599427A
公开(公告)日：2017-04-26
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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公开(公告)号：CN104181815B
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201410407012.6
申请日：2014-08-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
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船舶运动补偿控制方法。本发明包括：通过船上安装的传感器系统来测量船舶的位置和艏向；利用卡尔曼滤波器滤除掉波浪干扰中的高频部分和测量传感器在测量船舶位置和艏向过程中产生的测量噪声，将得到的满足精度要求的船舶的位置和艏向信息发送给状态反馈控制器；在无风静水的海洋环境下，根据具体设计的控制器的不同调节相应的参数；根据环境估计算法对作用在船舶上的外界环境干扰力进行估计；将控制器得出的控制力与估计出的环境干扰力相减得出船舶推进器推力及转矩，从而控制船舶运动。本发明所设计的船舶运动控制方法，在不同海况下船舶运动控制器无需切换控制
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104181815A
公开(公告)日：2014-12-03
申请号：CN201410407012.6
申请日：2014-08-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
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船舶运动补偿控制方法。本发明包括：通过船上安装的传感器系统来测量船舶的位置和艏向；利用卡尔曼滤波器滤除掉波浪干扰中的高频部分和测量传感器在测量船舶位置和艏向过程中产生的测量噪声，将得到的满足精度要求的船舶的位置和艏向信息发送给状态反馈控制器；在无风静水的海洋环境下，根据具体设计的控制器的不同调节相应的参数；根据环境估计算法对作用在船舶上的外界环境干扰力进行估计；将控制器得出的控制力与估计出的环境干扰力相减得出船舶推进器推力及转矩，从而控制船舶运动。本发明所设计的船舶运动控制方法，在不同海况下船舶运动控制器无需切换控制器算法及其参数。
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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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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：CN105314078A
公开(公告)日：2016-02-10
申请号：CN201510616153.3
申请日：2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种起重船起重作业时的吃水快速计算方法。包括以下步骤，步骤一：获取船舶的质量，船长及船宽，横纵稳心高、水线面面积、水上正投影面积、水上侧投影面积、船舶的漂心纵向坐标、起重船的左右舷设计吃水、艏艉设计吃水及起重载荷质量参数；步骤二：通过垂直运动参考单元测得当前时刻的船舶的横倾和纵倾姿态信息；步骤三：根据起重船的初始参数和测得的姿态信息来计算当前时刻起重船的左右舷和艏艉吃水。本发明能够有效的维持起重船在作业过程中的平稳性和安全性。
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