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公开(公告)号：CN108829102B
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN201810602138.7
申请日：2018-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种自适应艏向信息融合的波浪滑翔器航向控制方法，(1)制导模块给出期望航向角；(2)得到修正后的潜体浮体相对于系统艏向角的比例系数的估计值；(3)计算潜体期望艏向角；(4)计算潜体期望艏向与浮体艏向的夹角的绝对值，将其限制在预先设定的阈值内；(5)进行潜体艏向控制，主计算机向舵机发出舵角指令，舵机驱动舵板转动；(6)计算波浪滑翔器实际航向与期望航向误差绝对值，如果小于设定的阈值并保持一定时间，认为波浪滑翔器航向控制系统实际输出稳定收敛到期望输出，跳出循环，否则返回步骤(2)。本发明通过对潜体的艏向控制间接实现波浪滑翔器系统整体航向的控制，达到航向控制的目的，并使得该方法具有较强的自适应性。
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公开(公告)号：CN112083377A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN202010978540.2
申请日：2020-09-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/18
Abstract: 本发明提供了一种水下机器人的位置估计方法及装置，涉及跟踪定位技术领域，包括：获取水下机器人当前时刻的传感位置信息；若当前时刻的传感位置信息为有效传感信息，并确定跟随设备在当前时刻下连续接收到有效传感信息的连续通信次数；根据连续通信次数，确定水下机器人当前时刻的预估位置，以使跟随设备对水下机器人进行跟踪定位。本发明根据接收的传感位置信息判断当前时刻的通信是否有效，根据连续通信次数判断是否在连续时刻进行了有效通信，综合判断当前时刻定位的强弱，根据不同的定位情况，针对性地进行跟踪定位，以此实时保证跟随设备对水下机器人的有效跟踪。
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公开(公告)号：CN108639279B
公开(公告)日：2020-04-03
申请号：CN201810602836.7
申请日：2018-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63C11/34
Abstract: 本发明提供一种能够应急回收的波浪滑翔器，在潜体的刚性支架上设置有应急回收模块，所述应急回收模块是一壳体结构且其内依次设置发条舱、卷盘舱、丝杠舱、压缩气瓶舱、气囊舱，所述发条舱内设置有发条，卷盘舱内设置有卷盘，发条的旋转轴与卷盘的旋转轴固连，卷盘上设置有一与脐带连接的吊钩，丝杠舱内设置有与卷盘旋转轴固连的丝杠，丝杠上设置有滑块，所述压缩平气囊舱设置有一压缩气瓶，所述气囊舱内设置有大压缩比的气囊，压缩气瓶与气囊之间通过气管连接，所述丝杠舱内还设置有压缩瓶触发按钮。本发明在正常航行时提供缓冲机制降低极端工况下脐带断裂风险，脐带断裂情况下避免潜体沉于海底丢失而造成损失，为后续回收工作提供便利。
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公开(公告)号：CN109828462A
公开(公告)日：2019-05-31
申请号：CN201910123250.7
申请日：2019-02-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种波浪滑翔器变航速下自适应艏向控制器及控制方法。利用相似原理，结合波浪滑翔器变航速下的艏向响应方程参数变化规律，实现扩张状态观测器参数的自适应调节。利用扩张状态观测器得到波浪滑翔器艏向、艏向变化率和所受扰动的状态信息，将状态信息输入曲面控制器，并针对扰动调节曲面偏移量进行补偿。通过跟踪微分器安排过渡过程，降低波浪滑翔器期望艏向突变时艏向响应的超调。本发明的方法，使波浪滑翔器在不同航速、不同干扰下均能实现可靠、响应效果优良的艏向控制，提升了波浪滑翔器潜体艏向控制鲁棒性。控制器参数少易调节，具有变航速下参数自适应能力，解决了变航速下波浪滑翔器潜体艏向控制问题，提高了控制器的适用性。
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公开(公告)号：CN109116849A
公开(公告)日：2019-01-01
申请号：CN201811017347.1
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种考虑无人艇运动性能的零空间行为融合在线优化方法，属于多无人艇编队运动规划技术领域。主要步骤为(1)确定无人艇的回转半径；(2)将运动过程分解；(3)确定行为优先级；(4)建立并求解每一行为的运动模型并求解；(5)行为融合；(6)在线优化；(7)判断无人艇是否到达终点，若到达则该过程结束，若没有到达则返回步骤(4)。本发明以零空间行为规划结果为基础，解算出符合无人艇实际运动特性的航点集，解决无人艇在跟踪规划路线时的迂回航行或者路径点不可达问题；针对零空间行为融合方法规划结果进行的优化，考虑无人艇的回转性能，光顺规划的航点集，进而有助于提高无人艇的控制精度；减少了能源消耗，有助于节约能源。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107239075A
公开(公告)日：2017-10-10
申请号：CN201710256970.1
申请日：2017-04-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
CPC classification number: G05D1/02
Abstract: 本发明提供的是一种自主水下航行器平面直线航线跟踪的智能S面制导控制方法。一：依据航行器当前位置信息判断是否更新跟踪目标；二：获取决定当前目标直线航线的两个关键路径点的信息；三：依据航行器自身位置以及目标航线信息，计算位置的横向偏差；四：依据偏差的历史变化计算偏差变化率；五：依据步骤三至四获得的横向偏差及其变化率智能调整S面控制算法的控制参数；六：以步骤三至四获得的横向偏差及其变化率为输入，采用步骤五获得的控制参数，经非线性的S面控制率计算参考艏向角，得到控制输出。本发明具有较强的抗海流干扰能力，准确性和可靠性高，适用于欠驱动及全驱动自主水下航行器执行远程航行及调查作业任务。
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公开(公告)号：CN106950974A
公开(公告)日：2017-07-14
申请号：CN201710258682.X
申请日：2017-04-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
CPC classification number: G05D1/0692
Abstract: 本发明提供的是一种欠驱动自主水下航行器的对三维路径进行理解及跟踪控制方法。一：将全局路径规划所得的三维路径理解为空间直线段序列；二：将空间直线段描述为自主水下航行器的目标直线段，进行惯性坐标系下的投影，在水平面形成二维直线，在垂直方向形成深度和高度坐标序列；三：对单个的水平面目标直线段进行跟踪控制，控制器采用分层的结构，位于上层的制导控制器将位置偏差转化为参考艏向角，位于下层的状态控制器将艏向角偏差转化为操纵面的转动执行角度；四：进行目标直线段的更替，完成每个目标直线段的跟踪，最终实现三维路径跟踪。本发明适用于欠驱动自主水下航行器进行远程航行及调查作业，具有一定的抗海流干扰能力。
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公开(公告)号：CN105775075A
公开(公告)日：2016-07-20
申请号：CN201610115673.0
申请日：2016-03-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63C11/52
CPC classification number: B63C11/52
Abstract: 本发明提供一种易于回收的波浪滑翔器及其回收方法，包括浮体和潜体，所述浮体上设置有计算机控制系统和无线天线，所述无线天线与母船上的无线电台通讯，所述潜体上设置有潜体舵机和舵杆，浮体与潜体之间设置有脐带，所述潜体的刚性支架上还安装有吊钩吊带释放装置，所述吊钩吊带释放装置上设置有吊点，吊点上连接有吊带，吊带的端部设置有吊钩，所述舵杆上连接有柔线，柔线的端部与吊钩吊带释放装置的锁销固连。本发明结构简单易于实现，通过设置的锁销控制吊钩吊带释放装置的状态，可靠简单的实现了吊带与吊钩的释放，待吊带与吊钩浮出至水面后，便可进行回收工作。
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公开(公告)号：CN114013581B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202111304101.4
申请日：2021-11-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于无人艇技术领域，具体涉及一种面向减阻与避碰的可变结构型风光波浪能混合驱动无人艇。本发明不仅能够充分捕获海洋环境中的风能、太阳能与波浪能，而且具备可变结构的能力，即一方面能够根据海况等级而调整波浪拍动串列水翼的入水与出水，保证高海况下对波浪能充分吸收、低海况下艇体阻力性能良好；另一方面当无人艇靠泊时能够降下太阳能风帆，并收起艇体舷侧外的太阳能板，避免风帆与太阳能板在无人艇靠泊时受到磕碰，具有较好的安全性与可靠性。
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公开(公告)号：CN108319140B
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN201810106120.8
申请日：2018-02-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种重定义输出式无模型自适应航向控制方法及系统，给定航向系统的期望输出量y*(k)＝f(r*,ψ*)并输入至无模型自适应控制器，将航向系统输出量y(k)＝f(r,ψ)作为无模型自适应控制器的负反馈输入，通过无模型自适应控制器解算和在线辨识，输出期望输入u(k)，期望输入u(k)输入至操纵机构，操纵机构执行期望输入指令，将执行结果输入至水中航行设备，改变水中航行设备的航向角速度r和航向角ψ，通过姿态传感器作为负反馈输入至无模型自适应控制器。本发明通过重定义舰船航向系统的输出，使得水中航行设备航向系统满足MFAC理论对受控系统“拟线性”假设条件的要求，即控制输入增加时，相应的受控系统输出是不减的。从而使得该重定义输出式MFAC算法适应于舰船的航向控制。
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