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公开(公告)号：CN113970887A
公开(公告)日：2022-01-25
申请号：CN202111388876.4
申请日：2021-11-22
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于能耗最优的多水下滑翔机路径规划系统，包括水下滑翔机能耗设计模块用于计算水下滑翔机在单个滑翔周期的能耗；水下滑翔机全局路径规划模块用于获取水下滑翔机在整个航程中所需经过的路径点集合，根据总能耗最低时的路径点集合获取每艘水下滑翔机的路径；所述水下滑翔机局部路径规划模块用于根据每艘水下滑翔机的路径，进行碰撞判断，若出现碰撞，根据人工势场法重新计算任一水下滑翔机的路径点，并根据重新计算的路径点航行，直到重新计算的路径点与路径中的路径点重合。本发明能够满足水下滑翔机集群开展三维海洋观测的路径规划需求，同时采用惩罚函数实现避障功能，并采用人工势场法解决局部区域多水下滑翔机的避碰问题。
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公开(公告)号：CN114035592B
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202111386997.5
申请日：2021-11-22
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明公开了一种水下滑翔机三维协同路径跟踪控制系统，包括路径跟踪制导模块用于获取水下滑翔机的位置、航向、速度以及给定路径信息，计算给定纵向速度、纵倾角速度、艏向角速度以及纵向跟踪误差；协同模块用于获取纵向跟踪误差和邻居水下滑翔机的路径参数信息，计算协同路径参数信息；预估器模块用于计算总速度误差、纵荡角速度误差与艏摇角速度误差的估计值；动力学控制模块用于计算水下滑翔机在纵向、纵摇以及艏摇方向运动的控制参数；通信网络用于建立水下滑翔机之间进行信息传递的通信结构。本发明适用于多水下滑翔机，采用模块化设计，降低了控制系统结构的复杂性、减少了计算负荷、易于工程实现。
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公开(公告)号：CN112666832B
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202011555801.6
申请日：2020-12-23
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种水下滑翔机协同控制器结构及其设计方法，所述的结构包括通信网络和多个控制器单元，所述的通信网络经过非周期通信机制后分别与多个控制器单元相连。本发明通过构造基于自身路径参数、邻居路径参数的预设触发事件函数，设计了一种非周期的通信方式，当满足预设触发条件时才进行水下滑翔机之间的信息交互，能够显著减轻通信负担，降低能量消耗，满足长时间海洋观测的实际需求。本发明针对状态信息不完全、模型参数不确定、复杂海洋环境扰动下的水下滑翔机集群系统，实现了水下滑翔机在配备传感器数量少、精度低的情况下，能够有效降低控制器设计对多传感器的依赖，实现规划路径下的协同跟踪，满足海洋观测的实际需求。
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公开(公告)号：CN114167880A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111458919.1
申请日：2021-12-02
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明公开了一种基于时间最优的多水下滑翔机路径规划系统，包括水下滑翔机航行时间设计模块用于计算水下滑翔机完成航程所需的时间；水下滑翔机全局路径规划模块用于获取水下滑翔机在整个航程中所需经过的路径点集合，根据总时间最优时的路径点集合获取每艘水下滑翔机的路径；水下滑翔机局部路径规划模块用于根据每艘水下滑翔机的路径，进行碰撞判断，若出现碰撞，根据人工势场法重新计算任一水下滑翔机的路径点，并根据重新计算的路径点航行，直到重新计算的路径点与路径中的路径点重合。本发明能够满足水下滑翔机集群开展三维海洋观测的时间最优需求，同时采用惩罚函数实现避障功能，并采用人工势场法解决局部区域多水下滑翔机的避碰问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114035592A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111386997.5
申请日：2021-11-22
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明公开了一种水下滑翔机三维协同路径跟踪控制系统，包括路径跟踪制导模块用于获取水下滑翔机的位置、航向、速度以及给定路径信息，计算给定纵向速度、纵倾角速度、艏向角速度以及纵向跟踪误差；协同模块用于获取纵向跟踪误差和邻居水下滑翔机的路径参数信息，计算协同路径参数信息；预估器模块用于计算总速度误差、纵荡角速度误差与艏摇角速度误差的估计值；动力学控制模块用于计算水下滑翔机在纵向、纵摇以及艏摇方向运动的控制参数；通信网络用于建立水下滑翔机之间进行信息传递的通信结构。本发明适用于多水下滑翔机，采用模块化设计，降低了控制系统结构的复杂性、减少了计算负荷、易于工程实现。
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公开(公告)号：CN113342010A
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202110620072.6
申请日：2021-06-03
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明公开了一种自触发通信的水下滑翔机协同控制系统，包括路径跟踪制导模块用于计算水下滑翔机的给定纵向速度、俯仰角速度以及纵向跟踪误差；协同模块用于计算水下滑翔机的协同路径参数信息；低频学习与模糊控制模块用于计算纵向速度误差、俯仰角速度误差的估计值；动力学控制模块用于计算水下滑翔机在纵向、俯仰方向运动的控制参数；自触发事件模块用于设计触发条件，判断是否满足触发条件，当满足触发条件时，水下滑翔机之间进行信息交互并计算下一触发时间；通信网络用于建立水下滑翔机之间进行信息传递的通信结构。应用于多水下滑翔机并实现协同潜水控制，通信策略采用自触发通信，大大减少了因不间断通信带来的不必要的机载能量消耗。
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公开(公告)号：CN113970887B
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202111388876.4
申请日：2021-11-22
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于能耗最优的多水下滑翔机路径规划系统，包括水下滑翔机能耗设计模块用于计算水下滑翔机在单个滑翔周期的能耗；水下滑翔机全局路径规划模块用于获取水下滑翔机在整个航程中所需经过的路径点集合，根据总能耗最低时的路径点集合获取每艘水下滑翔机的路径；所述水下滑翔机局部路径规划模块用于根据每艘水下滑翔机的路径，进行碰撞判断，若出现碰撞，根据人工势场法重新计算任一水下滑翔机的路径点，并根据重新计算的路径点航行，直到重新计算的路径点与路径中的路径点重合。本发明能够满足水下滑翔机集群开展三维海洋观测的路径规划需求，同时采用惩罚函数实现避障功能，并采用人工势场法解决局部区域多水下滑翔机的避碰问题。
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公开(公告)号：CN113342010B
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202110620072.6
申请日：2021-06-03
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明公开了一种自触发通信的水下滑翔机协同控制系统，包括路径跟踪制导模块用于计算水下滑翔机的给定纵向速度、俯仰角速度以及纵向跟踪误差；协同模块用于计算水下滑翔机的协同路径参数信息；低频学习与模糊控制模块用于计算纵向速度误差、俯仰角速度误差的估计值；动力学控制模块用于计算水下滑翔机在纵向、俯仰方向运动的控制参数；自触发事件模块用于设计触发条件，判断是否满足触发条件，当满足触发条件时，水下滑翔机之间进行信息交互并计算下一触发时间；通信网络用于建立水下滑翔机之间进行信息传递的通信结构。应用于多水下滑翔机并实现协同潜水控制，通信策略采用自触发通信，大大减少了因不间断通信带来的不必要的机载能量消耗。
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公开(公告)号：CN112666832A
公开(公告)日：2021-04-16
申请号：CN202011555801.6
申请日：2020-12-23
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种水下滑翔机协同控制器结构及其设计方法，所述的结构包括通信网络和多个控制器单元，所述的通信网络经过非周期通信机制后分别与多个控制器单元相连。本发明通过构造基于自身路径参数、邻居路径参数的预设触发事件函数，设计了一种非周期的通信方式，当满足预设触发条件时才进行水下滑翔机之间的信息交互，能够显著减轻通信负担，降低能量消耗，满足长时间海洋观测的实际需求。本发明针对状态信息不完全、模型参数不确定、复杂海洋环境扰动下的水下滑翔机集群系统，实现了水下滑翔机在配备传感器数量少、精度低的情况下，能够有效降低控制器设计对多传感器的依赖，实现规划路径下的协同跟踪，满足海洋观测的实际需求。
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