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公开(公告)号：CN105700356B
公开(公告)日：2018-10-02
申请号：CN201610104470.1
申请日：2016-02-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 基于鲁棒约束模型预测控制的UUV对线控位回收方法，涉及一种水下母船背驮式搭载UUV的自主回收方法。为了解决现有水下回收UUV的方法主要是针对静止的回收平台对UUV进行回收的问题以及回收过程中由于超调过大、调节时间过长等不稳定因素会使得UUV与回收平台发生碰撞的问题；本发明首先获得UUV与母船状态信息，构建误差预测模型，并计算局部时刻预测误差动态方程的系统矩阵和局部时刻状态预测误差；在约束条件下进行滚动优化，求解优化问题；然后计算控制量并新预测模型、重复滚动优化过程，直至实现与母船的对线控位过程。本发明适用于水下母船背驮式搭载UUV的自主回收。
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公开(公告)号：CN108594845A
公开(公告)日：2018-09-28
申请号：CN201810243212.0
申请日：2018-03-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明涉及一种通信限制下基于预测控制的多AUV编队方法，该发明基于逻辑通信的控制策略设计预测控制器，适用于存在弱通信约束下，包括数据包丢失和通信时延时，多AUV的编队控制。本发明主要包括：单个AUV的路径跟踪控制器的设计，通信条件理想时多AUV编队控制，存在弱通信约束时基于逻辑通信预测控制器的设计。本方法在编队过程中不需要AUV间进行大量的信息交换，本发明使得多AUV在弱通信约束下仍可以形成并保持期望队形，方法比较简单，应用范围广。
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公开(公告)号：CN105807614B
公开(公告)日：2018-08-31
申请号：CN201610168483.5
申请日：2016-03-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种利用气垫船执行机构实现的航向广义切换控制方法。(1)外层广义监督器监督气垫船控制系统的模拟量信号，并对所述模拟量信号进行分级量化；(2)对不同环境和船体姿态信息下制定出控制类，在每个控制类内层又包括操纵面协调控制的控制方案组合；(3)通过分级量化得到相应激活权值的输出，即信号yj，激活响应的第j个控制类，并根据期望输出信号和实际输出信号的偏差大小，对外层连接权值进行更新；(4)控制类内部通过滞留切换逻辑执行对应的多操纵面协调控制方案，并对控制方案进行实时更新。本发明较普通控制方法更加有效，使气垫船的回转更加稳定和快速。
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公开(公告)号：CN107728639A
公开(公告)日：2018-02-23
申请号：CN201710805763.7
申请日：2017-09-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种时间窗约束下的异构多AUV系统任务协调方法，属于多AUV的任务协调领域。本发明利用对AUV、海域、任务类型编码，得到基本的Auv_Mission参数矩阵；根据起点向量和终点矩阵计算所有可能路径的状态转移概率P；根据状态转移概率使用轮盘赌法选择下一条路径；通过蚁群算法进行优化并记录所有走过的路径及每个任务前的等待时间，并求得的每个AUV的任务最佳分配方案及执行顺序；通过将多个可能具有不同功能，不同性能的AUV合理分配这些子任务，以实现该群体的工作效率处于最高，从而通过共同分工与协作完成整个复杂的任务。
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公开(公告)号：CN103576693B
公开(公告)日：2016-06-29
申请号：CN201310553699.X
申请日：2013-11-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提供的是一种基于二阶滤波器的水下机器人三维路径跟踪控制方法，利用滤波反步法进行水下机器人三维路径跟踪控制，通过引入两个基于水下机器人三维路径跟踪运动学误差模型建立的二阶滤波器，获取姿态、速度、角速度的虚拟控制量及其导数，再结合水下机器人动力学模型获取路径跟踪控制器的控制输入，作用于机器人推进器与舵机，进而实现对三维路径的跟踪；并依据李雅普诺夫能量函数对位置、姿态控制回路设计滤波反馈补偿项，对速度控制回路引入积分环节，构成系统误差补偿回路，提升跟踪系统的精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105589464A
公开(公告)日：2016-05-18
申请号：CN201610182817.4
申请日：2016-03-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
CPC classification number: G05D1/0692
Abstract: 一种基于速度障碍法的UUV动态避障方法，涉及一种UUV动态避障方法。解决了现有UUV的路径规划方法在动态环境中存在避开移动障碍物的准确性差的问题。本发明将障碍物的运动不确定性转化为位置不确定性；根据障碍物的运动不确定性，获得最小安全角α1和最大安全角α2；获得多障碍物对UUV造成的综合速度危险度，根据UUV动力学约束规律，确定UUV运动的速度空间，根据障碍物的位置不确定性和障碍物的最大作用范围，获得UUV与所有障碍物的最小碰撞时间；利用UUV的综合速度危险度和UUV与所有障碍物的最小碰撞时间，获得UUV的优化目标路径函数；利用速度障碍法寻找目标函数的最小值点，作为UUV运动的下一个航路点，实现对UUV运动路径的规划。本发明适用于UUV动态避障。
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公开(公告)号：CN105197200A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510616168.X
申请日：2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63C1/12
Abstract: 本发明公开了一种基于航迹引导的气垫船进坞过程自动控制系统及控制方法。GPS采集坞载船的航迹和艏向角的数据，传送给航迹设定装置；航迹设定装置采用灰色预测对采集的数据进行预测，从而得到期望的航迹和艏向角，传送给进坞过程跟踪器；进坞过程跟踪器将接收的期望的航迹和艏向角与灰色预测后的实际航迹和艏向角进行比较，得到航迹偏差η和艏向角偏差ψ′，传送给粒子群控制器；粒子群控制器根据接收的信息，得到控制舵角指令，控制空气舵，当航迹偏差η在设定阈值内时，以恒定加速度减小推进器的转速。本发明能够提高气垫船进坞的效率和成功率，可以减少操作人员的负担而且可以减少进坞过程对气垫船的损坏。
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公开(公告)号：CN105182734A
公开(公告)日：2015-12-23
申请号：CN201510593948.7
申请日：2015-09-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于虚拟领航者与导引策略的气垫船编队控制装置。主要包括虚拟领航者模块、导引模块、比较器和控制器，虚拟领航者模块通过几何关系制定每一艘气垫船的期望位置且实时的更新，导引模块将自身的期望位置转换为期望速度信号，比较器将期望速度与实际速度进行比较得到速度偏差，控制器根据速度偏差解算控制指令。本发明采用导引与虚拟领航者结合的策略，通过虚拟领航者以特定的几何关系制定每艘气垫船的期望位置，然后利用平移接近导引将期望位置信号转换为期望速度信号再进行控制，可有效避免超调现象，提高编队精确度及航行安全性。
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公开(公告)号：CN103407443B
公开(公告)日：2015-12-02
申请号：CN201310293593.0
申请日：2013-07-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B60V1/11
Abstract: 本发明涉及一种采用双通道控制的气垫船航行安全性的协调控制方法。本发明包括：通过姿态传感器测量气垫船的航行状态参数信息；将状态参数信息及操纵机构信息转换为数字信号；根据期望航向角和反馈的气垫船实际航向角计算出航向偏差；舵控制器解算并输出控制信号；喷管控制器解算并输出控制信号；计算协调后的控制量；控制气垫船运行到期望工况下。本发明在协调控制过程中，两种控制器同时工作，舵控制器完成航向跟踪任务，喷管控制器则对气垫船的横倾进行控制，通过执行机构作用于运动模型，最终提高气垫船运动的安全性。
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