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公开(公告)号：CN118722565A
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202411091644.6
申请日：2024-08-09
申请人： 哈尔滨工程大学 , 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地
摘要： 一种全垫升气垫船矢量推进的推力分配方法，涉及气垫船运动控制技术领域，针对现有技术中侧风门这一操纵面对于气垫船的回转辅助效果较差的问题，本申请在现有的气垫船模型中新增加了矢量喷管这一矢量操纵面，矢量喷管可以360°旋转，产生面向任意一个方向的矢量力。加入矢量喷管后，气垫船的操纵面变为空气导管螺旋桨、空气舵与矢量喷管。在气垫船运行过程中，矢量喷管实时改变旋转角度对气垫船产生的矢量控制力能够辅助气垫船的回转运动。并且，本申请技术方案使得气垫船回转控制效益更高。
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公开(公告)号：CN118092187B
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202410458368.6
申请日：2024-04-17
申请人： 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明提供一种气垫船运动操纵控制系统与舵桨协调分配方法，涉及船舶运动控制技术领域，该系统包括运动学模型、固定时间干扰观测器、纵向速度滑模控制器、航向滑模控制器、有限时间纵向速度控制器、有限时间航向控制器以及舵桨协调分配模块；运动学模型用于监测气垫船的运动状态；固定时间干扰观测器用于生成补偿数据；纵向速度滑模控制器用于生成第一纵向控制力；航向滑模控制器采用双幂次趋近律生成第一转艏控制力矩；有限时间纵向速度控制器采用Gaussian误差函数，生成第二纵向控制力；有限时间航向控制器用于生成第二转艏控制力矩；舵桨协调分配模块采用蝗虫优化算法，生成操控面控制指令。该系统可以提高气垫船的操控性和安全性。
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公开(公告)号：CN117111481A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202311378733.4
申请日：2023-10-24
申请人： 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明提供了一种多船舶协同跟踪控制系统及控制方法，涉及船舶协同控制技术领域，所述多船舶协同跟踪控制系统包括：引导单元，误差单元，固定时间非奇异快速终端滑模面单元，固定时间辅助动态单元，事件触发控制单元，固定时间扩张状态观测单元，饱和补偿单元。本发明实现了在固定时间内收敛，基于预设触发条件判定是否触发，是为了减少了执行机构的更新频率，降低了执行机构的磨损，不仅起到了节能的作用，而且还能实现控制系统的固定时间快速收敛，进而提高系统的控制精度及稳定性。
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公开(公告)号：CN118092188B
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202410459126.9
申请日：2024-04-17
申请人： 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明提供一种气垫船进坞辅助控制方法及系统，涉及船舶运动控制技术领域，所述方法包括：根据全垫升气垫船的执行机构的装置布局，得到全垫升气垫船的运动数学模型再结合执行机构的当前状态的运动参数，得到全垫升气垫船的执行机构的操作策略；根据当前速度，确定全垫升气垫船分别在中高速航行状态和低速航行状态下执行机构的操作策略对应的权重系数；通过预设的强化学习网络对操作策略的权重系数进行迭代，得到全垫升气垫船在任务工况下的最优动作序列；并根据最优动作序列，引导全垫升气垫船进坞。本发明通过强化学习得到最优动作序列以辅助全垫升气垫船的进坞操作，提高全垫升气垫船航行的稳定性以及控制精度。
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公开(公告)号：CN117555242B
公开(公告)日：2024-04-23
申请号：CN202410043913.5
申请日：2024-01-12
申请人： 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明提供了一种船舶动力定位控制方法、装置、计算机设备及存储介质，涉及船舶控制技术领域，包括：通过传感器系统采集船舶信息；将船舶信息输入非线性齐次扩张状态观测器得到当前船舶数据，其中，当前船舶数据包括当前船舶位置数据、当前船舶速度数据和干扰估计数据；通过满意模型预测动力定位控制器根据当前船舶数据得到控制数据，其中，控制数据包括控制力和力矩指令；通过位置预测器根据当前船舶数据得到预测船舶位置数据；根据预测船舶位置数据确定船舶下一时刻所在的船舶工作区域；根据船舶工作区域、所述当前船舶数据和所述控制数据得到船舶动力定位控制策略。本发明实现了降低船舶定位控制的能源消耗。
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公开(公告)号：CN117555242A
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202410043913.5
申请日：2024-01-12
申请人： 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明提供了一种船舶动力定位控制方法、装置、计算机设备及存储介质，涉及船舶控制技术领域，包括：通过传感器系统采集船舶信息；将船舶信息输入非线性齐次扩张状态观测器得到当前船舶数据，其中，当前船舶数据包括当前船舶位置数据、当前船舶速度数据和干扰估计数据；通过满意模型预测动力定位控制器根据当前船舶数据得到控制数据，其中，控制数据包括控制力和力矩指令；通过位置预测器根据当前船舶数据得到预测船舶位置数据；根据预测船舶位置数据确定船舶下一时刻所在的船舶工作区域；根据船舶工作区域、所述当前船舶数据和所述控制数据得到船舶动力定位控制策略。本发明实现了降低船舶定位控制的能源消耗。
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公开(公告)号：CN118965586A
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202411151071.1
申请日：2024-08-21
申请人： 哈尔滨工程大学 , 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地
IPC分类号： G06F30/15 , G06F30/28 , G06F17/12 , G06F119/14 , G06F113/08
摘要： 一种针对全垫升气垫船垫升压力的解算方法，它涉及全垫升气垫船动力学建模技术领域。本发明为了解决现有技术不能稳定准确地解出不同时刻的垫升压力数值，易因气垫压力不均或失控引起的事故，存在不利于气垫船航行安全的问题。本发明的步骤一：按照两个垫升风机与四个气室的气体输入输出关系，列出六元非线性方程组；步骤二：在气垫船风机特性曲线的平衡点处进行线性化；步骤三：对气垫船气道特性曲线进行平滑处理，并得到气道曲线；步骤四：对全垫升气垫船垫升压力模型在平衡位置处进行化简获得初始垫升高度；步骤五：采用初始解动态跟踪的方法进行迭代求解；步骤六：重复上述步骤求解垫升压力直到方程组残差小于规定值为止。本发明用于海下作业。
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公开(公告)号：CN118092187A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410458368.6
申请日：2024-04-17
申请人： 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明提供一种气垫船运动操纵控制系统与舵桨协调分配方法，涉及船舶运动控制技术领域，该系统包括运动学模型、固定时间干扰观测器、纵向速度滑模控制器、航向滑模控制器、有限时间纵向速度控制器、有限时间航向控制器以及舵桨协调分配模块；运动学模型用于监测气垫船的运动状态；固定时间干扰观测器用于生成补偿数据；纵向速度滑模控制器用于生成第一纵向控制力；航向滑模控制器采用双幂次趋近律生成第一转艏控制力矩；有限时间纵向速度控制器采用Gaussian误差函数，生成第二纵向控制力；有限时间航向控制器用于生成第二转艏控制力矩；舵桨协调分配模块采用蝗虫优化算法，生成操控面控制指令。该系统可以提高气垫船的操控性和安全性。
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公开(公告)号：CN117111481B
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311378733.4
申请日：2023-10-24
申请人： 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明提供了一种多船舶协同跟踪控制系统及控制方法，涉及船舶协同控制技术领域，所述多船舶协同跟踪控制系统包括：引导单元，误差单元，固定时间非奇异快速终端滑模面单元，固定时间辅助动态单元，事件触发控制单元，固定时间扩张状态观测单元，饱和补偿单元。本发明实现了在固定时间内收敛，基于预设触发条件判定是否触发，是为了减少了执行机构的更新频率，降低了执行机构的磨损，不仅起到了节能的
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公开(公告)号：CN118092188A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410459126.9
申请日：2024-04-17
申请人： 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明提供一种气垫船进坞辅助控制方法及系统，涉及船舶运动控制技术领域，所述方法包括：根据全垫升气垫船的执行机构的装置布局，得到全垫升气垫船的运动数学模型再结合执行机构的当前状态的运动参数，得到全垫升气垫船的执行机构的操作策略；根据当前速度，确定全垫升气垫船分别在中高速航行状态和低速航行状态下执行机构的操作策略对应的权重系数；通过预设的强化学习网络对操作策略的权重系数进行迭代，得到全垫升气垫船在任务工况下的最优动作序列；并根据最优动作序列，引导全垫升气垫船进坞。本发明通过强化学习得到最优动作序列以辅助全垫升气垫船的进坞操作，提高全垫升气垫船航行的稳定性以及控制精度。
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