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公开(公告)号：CN106444359A
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201610942248.9
申请日：2016-12-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B11/42
CPC classification number: G05B11/42
Abstract: 本发明提供的是一种喷水推进无人艇自主区域保持的仿人智能控制方法。对控制边界的位姿传感器测得的参数进行关键参数的分析与计算，区域保持判断系统根据关键参数的计算值和实际值比较，判断是否需要进行区域保持，如果需要进行区域保持则对欠驱动喷水推进无人艇运动方程与区域保持停止位置轨迹方程的偏差方程进行求解，并将数据信息传递给仿人智能控制器，仿人智能控制器根据被调量、偏差以及偏差的变化趋势确定区域保持控制策略并通过执行机构实施。本发明的方法适用于区域海洋搜救和勘测技术等领域，能保证无人艇不管怎么运动，都不会驶离规定区域。
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公开(公告)号：CN107179693B
公开(公告)日：2019-12-27
申请号：CN201710502441.5
申请日：2017-06-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于Huber估计的鲁棒自适应滤波和状态估计方法。首先通过在线估计一步预测双重不确定性系统的协方差矩阵的上界来计算估计值，只对时间更新过程进行修改，同时采用线性矩阵不等式的方法进行自适应参数调整，得到应对不确定性模型的自适应无迹信息滤波器；然后应用矩阵求逆定理并采用Huber估计的方法对量测更新过程进行修改，得到最终的估计值。本发明的滤波和状态估计的精度高，稳定性好。所提出的鲁棒自适应滤波和状态估计方法解决了双重不确定无人艇的滤波和状态估计问题，即保留了信息滤波器结构的优点有提高了滤波和状态估计的精度和稳定性，计算简单应用方便。
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公开(公告)号：CN105929825B
公开(公告)日：2019-02-15
申请号：CN201610325698.3
申请日：2016-05-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种基于神经动态模型的船舶动力定位反步控制方法，涉及船舶动力定位控制技术领域，尤其涉及一种基于神经动态模型的船舶动力定位反步控制方法。本发明要解决现有船舶动力定位控制技术，运算复杂程度高且难以输出平滑的控制效果。一种基于神经动态模型的船舶动力定位反步控制方法，按以下步骤进行：一、获取船舶的位置和姿态参数；二、求取虚拟误差变量；三、利用Backstepping法反演控制律。本发明解决了现有船舶动力定位控制技术存在的运算复杂程度高且难以输出平滑的控制效果的问题。本发明可应用于船舶动力定位控制技术领域。
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公开(公告)号：CN107037809A
公开(公告)日：2017-08-11
申请号：CN201610942213.5
申请日：2016-11-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G05D1/0206 , G06N3/006
Abstract: 本发明提供的是一种基于改进蚁群算法的无人艇避碰方法。步骤一：获取障碍物的位置与无人艇的位置姿态信息，并进行滤波及时空对准得到无人艇的精确位置姿态与障碍物的精确位置；步骤二：通过对无人艇航行过程中的航速、精确位置姿态及障碍物的精确位置评价，建立碰撞危险度模型，对预先所规划的路径进行筛选；步骤三：利用改进蚁群算法进行无人艇航迹规划。本发明有效提升了无人艇的智能化，减少了操控人员的工作量；本发明使用改进的蚁群算法对无人艇航行路径进行规划，使得规划路径的质量有所提升。实现无人艇在执行搜救、勘察等任务的时候能够发现障碍物，根据障碍物的分布情况实施避碰策略，确保无人艇航行时的安全性。
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公开(公告)号：CN106338919A
公开(公告)日：2017-01-18
申请号：CN201610987001.9
申请日：2016-11-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 本发明提供的是一种基于增强学习型智能算法的无人艇航迹跟踪控制方法。用位置参考系统测得无人艇的位置信息、用姿态参考系统测得无人艇的艏向姿态信息；对获取的位置信息及姿态信息进行滤波及融合，得到无人艇的实际位置及姿态；将期望的位置及姿态与实际的位置及姿态做比较，并经过解算得到误差信号；利用Backstepping法不断反演，最终得到无人艇航迹跟踪控制系统的控制律。本发明所述的近似策略迭代增强学习的航迹跟踪学习控制，在不依赖于环境模型的基础上实现了Backstepping控制器的学习优化，相较于传统的航迹跟踪控制器其算法更加智能，跟踪控制响应更加迅速，跟踪效果更加平滑，跟踪误差小。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105929825A
公开(公告)日：2016-09-07
申请号：CN201610325698.3
申请日：2016-05-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G05D1/0206 , G05D1/0875
Abstract: 一种基于神经动态模型的船舶动力定位反步控制方法，涉及船舶动力定位控制技术领域，尤其涉及一种基于神经动态模型的船舶动力定位反步控制方法。本发明要解决现有船舶动力定位控制技术，运算复杂程度高且难以输出平滑的控制效果。一种基于神经动态模型的船舶动力定位反步控制方法，按以下步骤进行：一、获取船舶的位置和姿态参数；二、求取虚拟误差变量；三、利用Backstepping法反演控制律。本发明解决了现有船舶动力定位控制技术存在的运算复杂程度高且难以输出平滑的控制效果的问题。本发明可应用于船舶动力定位控制技术领域。
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公开(公告)号：CN111580518B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202010396241.8
申请日：2020-05-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及无人艇自主航行领域，特别指一种基于改进果蝇优化和动态窗口法的无人艇分层避障方法。本发明包括：步骤S1：建立基于电子海图的无人艇海上航行地理环境模型；步骤S2：采用改进的果蝇优化算法完成全局最优路径规划；步骤S3：建立动态障碍物的环境模型；步骤S4：采用改进的动态窗口法躲避移动障碍物船只。本发明提供了一种基于判断条件的动态与静态避障模式相切换的避障方法，可以在航行时有效的躲避障碍物，避免算法陷入局部最优解，采用模糊控制方法对最优轨迹的权重参数进行动态控制，提高了轨迹预测的精度和效率。
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公开(公告)号：CN107179693A
公开(公告)日：2017-09-19
申请号：CN201710502441.5
申请日：2017-06-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于Huber估计的鲁棒自适应滤波和状态估计方法。首先通过在线估计一步预测双重不确定性系统的协方差矩阵的上界来计算估计值，只对时间更新过程进行修改，同时采用线性矩阵不等式的方法进行自适应参数调整，得到应对不确定性模型的自适应无迹信息滤波器；然后应用矩阵求逆定理并采用Huber估计的方法对量测更新过程进行修改，得到最终的估计值。本发明的滤波和状态估计的精度高，稳定性好。所提出的鲁棒自适应滤波和状态估计方法解决了双重不确定无人艇的滤波和状态估计问题，即保留了信息滤波器结构的优点有提高了滤波和状态估计的精度和稳定性，计算简单应用方便。
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公开(公告)号：CN106227221A
公开(公告)日：2016-12-14
申请号：CN201610858615.7
申请日：2016-09-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
CPC classification number: G05D1/0206
Abstract: 本发明提供一种无人艇动态定位控制方法，包括：步骤1、在一定条件的海洋环境下，设置无人艇位置参数。步骤2、通过环境力估算方法计算出实时外界环境力。通过环境力计算方法计算环境力步骤3、通过最优艏向控制方法计算最优艏向并更新实时无人艇动态信息根据实时环境干扰力作用下的船舶侧推力是否为零的环境最优艏向的控制策略，求解最优艏向位置并更新无人艇信息。步骤4、采用非线性模型预测控制器的无人艇动态定位控制，本发明是可以准确进行无人艇动态定位控制，从而保证其可以使船舶运动控制器不必调整控制算法参数，而使船舶保持运动精度的控制方法。
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公开(公告)号：CN105867383A
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201610322414.5
申请日：2016-05-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G05D1/0206 , G01D21/02 , G06N3/126
Abstract: 一种USV自主避碰控制的方法，涉及海洋搜救和勘测技术领域，尤其涉及一种USV自主避碰控制的方法。本发明的目的是提供一种USV自主避碰控制的方法，通过整个避碰系统的各子系统间相互配合协作，实现无人艇在执行搜救、勘察等任务的时候能够自主搜索障碍物，根据障碍物的分布情况实施避碰策略。此方法按以下步骤进行：一、环境图像信息采集；二、测量障碍物与无人艇之间的距离；三、GPS定位系统测出无人艇与他无人艇的相对位置信息，测速仪测出无人艇和其他无人艇的运动速度；四、障碍物判断系统处理收到的信息；五、将海面干扰情况传送给遗传算法控制器；六、遗传算法控制器制定出避碰策略。本发明方法适用于海洋搜救和勘测技术领域。
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