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公开(公告)号：CN119045480A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411121727.5
申请日：2024-08-15
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种带有输入/状态量化的无人船自适应轨迹跟踪控制方法，包括：S1、利用扩张状态观测器估计量化后的状态反馈信息、系统不确定项以及外界干扰；S2、在运动学子系统，设计基于扩张状态观测器的观测结果的制导律；S3、在动力学子系统，利用关于输入量化的线性分析模型以及努斯鲍姆函数，设计自适应滑膜控制器；S4、基于Lyapunov稳定性理论，证明扩张状态观测器的观测误差，以及设计的带有输入量化和状态量化的USV自适应轨迹跟踪控制系统的稳定性。本发明的技术方案针对海上通讯带宽受限情况下无人船(Unmanned Surface Vehicle，USV)的轨迹跟踪问题，通过设计量化反馈控制器，解决了带有输入量化和状态量化的USV自适应轨迹跟踪控制问题。
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公开(公告)号：CN117631540A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311674056.0
申请日：2023-12-07
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种带有信号量化和事件触发机制的无人船航向跟踪控制方法，包括：获取周围环境及周围其他船舶的海况信息，建立无人船的航向控制数学模型；采用均匀量化器对控制系统中的状态变量和控制输入信号进行量化处理，并利用线性解析模型描述输入量化过程；利用扰动观测器对船舶模型中存在的不确定项及控制系统中固有的时变外部扰动进行估计；在系统中引入事件触发驱动策略；基于事件触发驱动策略，设计系统控制律和自适应律；利用Lyapunov稳定性理论，证明设计的带有信号量化和事件触发机制的无人船航向跟踪控制系统的稳定性，且闭环控制系统中的所有信号都是一致，最终有界的。本发明解决了海上通讯带宽受限情况下无人船的航向跟踪控制问题。
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公开(公告)号：CN117434843A
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202311674057.5
申请日：2023-12-07
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种带有事件触发机制和状态/输入量化的欠驱动无人船轨迹跟踪控制方法，包括：获取周围环境及周围其他船舶的海况信息，建立无人船的轨迹控制数学模型；采用均匀量化器对控制系统中的状态变量和控制输入进行量化处理；将无人船控制系统分为运动学子系统和动力学子系统，在运动学子系统中，设计制导律，实现对无人船理想轨迹的跟踪；在动力学子系统中，使用线性解析模型描述输入量化过程，利用模糊逻辑系统对船舶模型中存在的不确定项及外部干扰进行逼近；在动力学子系统中，引入事件触发驱动策略，设计系统控制律和自适应律；证明设计的欠驱动无人船轨迹跟踪控制系统的稳定性，且闭环控制系统中的所有信号都是一致，最终有界的。
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公开(公告)号：CN117055566A
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202311152094.X
申请日：2023-09-07
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种带有输入/状态量化的无人船舶航迹跟踪控制方法，包括：采用均匀量化器对控制系统中的状态变量和控制输入进行量化处理，利用扩张状态观测器估计量化后的状态反馈信息和系统中的不确定项；结合反步法和动态面控制技术，利用ESO的状态观测结果设计系统控制律。基于Lyapunov稳定性理论，证明扩张状态观测器的观测误差、闭环控制系统中量化变量和非量化变量之间误差的有界性，证明基于扩张状态观测器设计的带有状态量化和输入量化的无人船舶航迹跟踪控制系统的稳定性。本发明针对海上通讯带宽受限情况下无人船的航迹跟踪控制问题，设计量化反馈控制器，实现了带有状态量化和输入量化的无人船舶航迹跟踪。
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公开(公告)号：CN119045481A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411121729.4
申请日：2024-08-15
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种带有事件触发机制和信号量化的无人船自适应轨迹跟踪控制方法，包括：采用均匀量化器对控制信号进行量化，并使用线性分析模型描述输入量化的过程以及外界干扰；利用神经网络观测器估计量化后的状态反馈信息、系统不确定项以及外界干扰；结合反步法、动态面技术和事件触发机制，利用神经网络观测器观测结果，设计量化反馈控制器；基于Lyapunov稳定性理论，证明神经网络观测器的观测误差，以及设计的带有事件触发机制和信号量化的USV自适应轨迹跟踪控制系统的稳定性。本发明技术方案针对海上通讯带宽受限情况下无人船的轨迹跟踪问题，通过设计量化反馈控制器，解决了带有事件触发机制和信号量化的USV自适应轨迹跟踪控制问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119045479A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411121723.7
申请日：2024-08-15
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种带有输入/状态量化和时变阈值事件触发机制的欠驱动无人船分布式编队协同跟踪控制方法，包括：建立欠驱动无人船分布式编队的轨迹控制数学模型，采用均匀量化器对控制输入和状态变量进行量化处理；设计分布式事件触发扩张状态观测器来观测虚拟领导者的位置信息，利用ESO技术估计每个无人船的量化状态信息和模型中存在的不确定项；采用分层设计方法，设计基于事件触发机制的运动学制导律和动力学量化跟踪控制律。引入线性模型描述输入量化过程，使得控制器不需要量化参数的先验信息；利用输入到状态稳定性理论，证明基于时变阈值事件触发机制且带有输入和状态量化的USV分布式编队跟踪控制系统的稳定性，并验证控制策略不存在芝诺行为。
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公开(公告)号：CN116540728A
公开(公告)日：2023-08-04
申请号：CN202310643510.X
申请日：2023-06-01
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种带有状态/输入量化的无人船舶航向跟踪控制方法，包括：基于反步法设计系统控制律，结合动态面技术降低虚拟控制律的计算量膨胀问题；对于控制系统中存在的不确定项及外界干扰，利用扩张状态观测器进行估计；均匀量化器分别对控制系统中的状态变量和控制输入进行量化，且量化后的状态反馈信息仅用于跟踪控制；利用量化状态递归设计了基于扩张状态观测器的无人船舶航向控制器，对带有状态量化和输入量化的无人船舶航向进行跟踪。本发明的技术方案针对水面无人船舶的海上通讯受限问题，通过设计基于扩张状态观测器的无人船舶航向控制器，解决了带有状态量化和输入量化的无人船舶航向跟踪问题。
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公开(公告)号：CN119045478A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411121721.8
申请日：2024-08-15
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种带有输入和状态量化的欠驱动无人船分布式编队跟踪控制方法，包括：获取周围环境及周围其他船舶的海况信息，建立欠驱动无人船分布式编队的轨迹控制数学模型，采用均匀量化器对控制系统中的控制输入和状态变量进行量化处理；设计分布式ESO来观测虚拟领导者的位置信息，利用ESO技术估计每个USV的量化状态信息和模型中存在的不确定项；采用分层设计的方法，设计运动学制导律和动力学量化跟踪控制律；并证明了带有输入和状态量化的USV分布式编队跟踪控制系统的稳定性。本发明针对海上通信带宽受限的海洋环境，设计带有输入和状态量化的USV编队跟踪控制器，在保证编队中USV能够对期望轨迹进行跟踪的同时，减少控制器的执行频次，降低控制幅度。
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公开(公告)号：CN117872736A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202311674055.6
申请日：2023-12-07
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种带有输入量化和状态量化的无人船舶自适应轨迹跟踪控制方法，包括：结合反步法和动态面控制技术，设计系统控制律，并利用扰动观测器估计控制系统中存在的未知外界干扰；采用均匀量化器量化控制系统中的控制输入和状态变量，并使用线性分析模型描述输入量化的过程；基于扰动观测器，利用量化状态递归设计无人船舶轨迹跟踪控制器，并证明闭环控制系统中量化变量和非量化变量之间误差的有界性，无需量化参数的先验信息，即可对带有输入量化和状态量化的无人船舶轨迹进行跟踪。本发明针对水面无人船舶的海上通讯带宽受限问题，设计基于扰动观测器的无人船舶自适应轨迹跟踪控制器，解决了带有输入量化和状态量化的无人船舶轨迹跟踪问题。
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公开(公告)号：CN117519187A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311627211.3
申请日：2023-11-30
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种带有输入量化和慢时变扰动的无人船舶事件触发航向跟踪控制方法，包括：采用迟滞量化器对控制系统中的控制输入进行量化，并使用线性分析模型描述输入量化的过程；利用扰动观测器对控制系统中存在的慢时变外界干扰进行估计；基于时变阈值事件触发机制，设计无人船舶航向控制器；基于Lyapunov稳定性理论，证明在无需量化参数的先验信息的情况下，设计的带有输入量化和慢时变扰动的无人船舶事件触发航向跟踪控制系统的稳定性。本发明的技术方案针对水面无人船舶的海上通讯带宽受限问题，通过设计基于事件触发机制的无人船舶航向控制器，解决了带有输入量化和慢时变扰动的无人船舶航向跟踪问题。
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