公开(公告)号：CN110687799B

公开(公告)日：2022-02-11

申请号：CN201911098993.X

申请日：2019-11-12

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 李铁山 ,  朱丽燕 ,  单麒赫 ,  陈俊龙 ,  肖杨 ,  左毅 ,  武越

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明提供一种智能船舶自动舵系统的模糊自适应输出反馈控制方法及系统，属于船舶自动控制技术领域，该方法针对智能船舶自动舵系统，运用模糊状态观测器和根据舵角饱和特性模型设计的辅助系统，解决输入舵角受限的智能船舶自动舵系统的输出反馈控制问题，有效减少控制器对自动舵系统航向角变化率状态信息已知的需求，提高航向跟踪速度和精度。

公开(公告)号：CN111338213A

公开(公告)日：2020-06-26

申请号：CN202010186131.9

申请日：2020-03-17

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 李铁山 ,  徐媛媛 ,  佟绍成 ,  武越 ,  单麒赫 ,  朱丽燕

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明提供一种基于事件触发机制的多水下航行器自适应模糊二部一致控制方法。用于解决海洋航行器资源浪费的问题，本发明方法将复杂的多水下航行器运动学及动力学系统转化为简单的二阶非线性多智能体系统模型，针对构建出的二阶非线性多智能体系统模型设计分布式控制器。通过引入的命令滤波器反步后推技术来消除命令滤波器设计过程中产生的误差。利用李亚普诺夫分析，能够保证所考虑的系统是二部的位置收敛到原点小邻域内。此外，本发明针对事件触发机制带来的测量误差，提出了一种自适应事件触发控制策略，以减少执行器和控制器的高频更新，延长执行器的使用寿命，降低能耗。

公开(公告)号：CN112782981B

公开(公告)日：2023-02-03

申请号：CN202011615083.7

申请日：2020-12-30

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 李铁山 ,  朱丽燕 ,  单麒赫 ,  陈俊龙 ,  肖扬 ,  左毅

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明提供一种智能船舶自动舵系统的模糊自适应输出反馈指定性能控制方法及系统，属于船舶运动智能控制技术领域，该方法针对智能船舶自动舵系统，采用饱和非线性模型，处理受限输入信号，运用误差转换技术和模糊状态观测器，解决智能船舶自动舵系统的输出反馈指定性能控制问题，有效减少控制器对自动舵系统航向角变化率状态信息已知的需求，提高航向跟踪速度和精度。

公开(公告)号：CN112698575B

公开(公告)日：2023-02-03

申请号：CN202011615126.1

申请日：2020-12-30

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 李铁山 ,  朱丽燕 ,  单麒赫 ,  陈俊龙 ,  肖扬 ,  左毅

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明提供一种智能船舶自动舵自适应模糊输出反馈控制方法及系统。本发明的船载计算机基于智能体以及虚拟领导者参考信号的航向角误差动态，以及智能体的状态变量与虚拟控制函数的误差动态，得到航向追踪误差动态以及航向追踪变换系统；根据航向追踪误差和预设追踪性能阈值，设计用于得到策略效用函数的追踪性能指标，利用模糊逻辑系统的通用逼近原理和贝尔曼原理，得到用于设计模糊评价模块的代价函数，设计模糊评价自适应更新率；得到系统的控制输入舵角，此舵角指令传递给船舶舵机输出船舶航向角，实现系统的航向轨迹追踪一致性控制。本发明有效降低了控制器能量消耗、减少舵机磨损，提高智能船舶自动舵航向角追踪误差的控制精度。

公开(公告)号：CN110647154B

公开(公告)日：2022-04-01

申请号：CN201911038803.5

申请日：2019-10-29

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 李铁山 ,  朱丽燕 ,  单麒赫 ,  陈俊龙 ,  肖杨 ,  左毅 ,  武越

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明提供一种基于模糊状态观测器的智能船舶自动舵系统航向轨迹跟踪设计方法，属于船舶控制技术领域，该方法针对智能船舶自动舵系统，运用模糊状态观测器，解决船智能船舶自动舵系统的输出反馈控制问题，有效减少了对系统全部状态信息已知的需求，提高航向跟踪速度和精度。

公开(公告)号：CN114212684A

公开(公告)日：2022-03-22

申请号：CN202111506650.X

申请日：2021-12-10

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 曹玉墀 ,  李铁山 ,  郝立颖 ,  朱丽燕

IPC: B66C13/06 ,  B66C13/48

Abstract: 本发明提供一种基于自动增益调谐的船舶起重机优化控制方法，属于海洋工程控制的技术领域。该方法针对船舶起重机系统，运用吊臂式起重机的原始状态变量与船舶横摇角相结合，进行坐标变换，在此基础上，结合Lyapunov理论和拉塞尔不变集理论设计非线性控制器，然后基于模型预测控制方法构造优化控制问题，通过解算该优化控制问题可在线自动确定非线性控制器的最优、时变控制增益，同时可满足状态约束和输入饱和要求，有效减少输入有界和状态受限对起重机防摆控制的影响，提高船舶起重机的抗摇摆性能。

公开(公告)号：CN112698575A

公开(公告)日：2021-04-23

申请号：CN202011615126.1

申请日：2020-12-30

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 李铁山 ,  朱丽燕 ,  单麒赫 ,  陈俊龙 ,  肖扬 ,  左毅

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明提供一种智能船舶自动舵自适应模糊输出反馈控制方法及系统。本发明的船载计算机基于智能体以及虚拟领导者参考信号的航向角误差动态，以及智能体的状态变量与虚拟控制函数的误差动态，得到航向追踪误差动态以及航向追踪变换系统；根据航向追踪误差和预设追踪性能阈值，设计用于得到策略效用函数的追踪性能指标，利用模糊逻辑系统的通用逼近原理和贝尔曼原理，得到用于设计模糊评价模块的代价函数，设计模糊评价自适应更新率；得到系统的控制输入舵角，此舵角指令传递给船舶舵机输出船舶航向角，实现系统的航向轨迹追踪一致性控制。本发明有效降低了控制器能量消耗、减少舵机磨损，提高智能船舶自动舵航向角追踪误差的控制精度。

公开(公告)号：CN110687799A

公开(公告)日：2020-01-14

申请号：CN201911098993.X

申请日：2019-11-12

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 李铁山 ,  朱丽燕 ,  单麒赫 ,  陈俊龙 ,  肖杨 ,  左毅 ,  武越

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明提供一种智能船舶自动舵系统的模糊自适应输出反馈控制方法及系统，属于船舶自动控制技术领域，该方法针对智能船舶自动舵系统，运用模糊状态观测器和根据舵角饱和特性模型设计的辅助系统，解决输入舵角受限的智能船舶自动舵系统的输出反馈控制问题，有效减少控制器对自动舵系统航向角变化率状态信息已知的需求，提高航向跟踪速度和精度。

公开(公告)号：CN109062058A

公开(公告)日：2018-12-21

申请号：CN201811126899.6

申请日：2018-09-26

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 李铁山 ,  朱丽燕 ,  单麒赫 ,  陈俊龙 ,  左毅

IPC: G05B13/04 ,  G05D1/02

CPC classification number: G05B13/042 ,  G05D1/0206

Abstract: 本发明提供一种基于自适应模糊最优控制的船舶航向轨迹跟踪设计方法。本发明针对船舶航向非线性离散系统，运用模糊优化学习自适应算法，解决船舶航向离散非线性系统的最优控制问题，有效降低了控制器能量消耗、减少舵机磨损，提高航向跟踪速度和精度。

公开(公告)号：CN106557088A

公开(公告)日：2017-04-05

申请号：CN201710081063.8

申请日：2017-02-15

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 赵蓉 ,  李铁山 ,  刘程 ,  陈俊龙 ,  朱丽燕 ,  张凯

IPC: G05D1/02

CPC classification number: G05D1/0206

Abstract: 本发明公开了一种基于事件触发机制的船舶航向控制器及其控制方法，所述的控制器包括参考模块、触发模块和被控模块，所述的触发模块包括计算单元、比较单元和指令单元，所述的被控模块包括控制单元、数模转换单元、PWM信号输出单元、执行机构、被控单元、模数转换单元和数据处理单元；所述的触发模块分别与参考模块的输出端、被控模块中被控单元的输出端和被控模块中控制单元的输入端连接。本发明不仅减轻了船舶航向控制系统对控制信号的计算更新负担、避免了船舶操舵装置的高频状态切换以及控制零部件的高频摩擦，同时也减少船舶航行中的能源消耗，从而实现经济航行。本发明采用状态反馈控制算法，控制参数更易整定且控制效率更高。