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公开(公告)号：CN109856976A
公开(公告)日：2019-06-07
申请号：CN201910185362.5
申请日：2019-03-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明属于船舶航迹跟踪控制领域，具体涉及一种基于自适应交叉粒子群优化的气垫船航迹跟踪自抗扰控制方法。包括建立全垫升气垫船四自由度运动学模型和动力学模型；基于一种改进的自抗扰控制设计航向控制器和航迹导引控制器，采用航迹间接控制的方法；运用一种自适应交叉粒子群算法对控制器参数进行优化，使气垫船快速到达期望航迹并沿期望航迹稳定航行。本发明实现了全垫升气垫船的航迹跟踪控制，相比于一般的航迹跟踪控制器，基于改进的自抗扰控制设计航迹跟踪控制器，可以解决气垫船对扰动敏感的控制问题。针对自抗扰控制参数难以整定的问题，本发明采用一种自适应交叉粒子群算法进行优化，达到了良好的控制效果。
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公开(公告)号：CN106338919B
公开(公告)日：2019-04-19
申请号：CN201610987001.9
申请日：2016-11-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
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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公开(公告)号：CN108545074A
公开(公告)日：2018-09-18
申请号：CN201810245983.3
申请日：2018-03-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种利用艏喷管实现全垫升气垫船航向控制的方法。(1)、由全垫升气垫船的位置坐标系和位置感应器得出气垫船的实际位置；(2)、获取全垫升气垫船的实时运动数据，通过实际位置和期望位置计算出气垫船位置偏差，所述实时运动数据包括艏向角、回转率、纵摇、横摇、横倾角；(3)、通过控制器来控制全垫升气垫船的艏喷管的角度，通过调整艏喷管的角度，对气垫船的回转率、纵摇、横摇、横倾角、艏向角进行调整，使气垫船的实际位置和期望位置的偏差为零。本发明实现了全垫升气垫船的航向控制，通过艏喷管实现对气垫船的航向进行控制，提高气垫船航行的稳定性和准确性。
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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：CN108319138A
公开(公告)日：2018-07-24
申请号：CN201810085706.0
申请日：2018-01-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种船舶控制领域的方法，具体涉及一种欠驱动无人艇的滑模-反步双回路轨迹跟踪控制方法。首先建立无人艇的艏向、纵荡、横荡的三自由度运动数学模型；再通过集成位姿传感器测得无人艇当前的位置信息，结合无人艇的实时位置与参考轨迹，计算在船体坐标系下的误差，然后设计基于反步法的运动学回路轨迹跟踪控制器，再设计设计基于滑模控制算法法的动力学回路轨迹跟踪控制器。从而通过滑模-反步双回路轨迹跟踪控制器，实现了对水面无人艇的轨迹跟踪控制，可以使无人艇跟踪直线轨迹，提高无人艇航行的稳定性和精确性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106325064A
公开(公告)日：2017-01-11
申请号：CN201610971585.0
申请日：2016-11-07
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无人艇航速与航向控制方法。步骤1.结合无人艇的运动模型，采用自适应非线性卡尔曼滤波器，滤去高频干扰，得到无人艇的航速和航向信息；步骤2.将获得的无人艇的位置信息与期望的位置信息进行比较，得到偏差信息；步骤3.将偏差信息送入神经网络PID控制器，神经网络PID控制器的输出控制无人艇的推力装置。本发明能够实现在复杂的海洋环境下进行无人艇航速航向控制。
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公开(公告)号：CN104020765B
公开(公告)日：2016-06-29
申请号：CN201410234808.6
申请日：2014-05-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及一种基于缆线安全的船舶系泊动力定位控制方法，步骤1：通过测量系统测量船舶的位置和艏向；步骤2：利用卡尔曼滤波器滤除掉波浪的高频干扰和量测传感器在测量船舶位置和艏向过程中产生的测量噪声，将得到的船舶真实的位置和艏向信息发送给状态反馈控制器；步骤3：计算系泊缆线张力，计算系泊缆线的可靠性因子；步骤4：基于系泊缆线的可靠性因子，状态反馈控制器获得基于缆线安全和约束函数的控制量并将控制量发送执行机构；步骤5：执行机构即推进器执行指令，根据控制量将船舶移动到缆线安全下的期望位置。
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公开(公告)号：CN103631253B
公开(公告)日：2016-05-04
申请号：CN201310625087.7
申请日：2013-11-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明涉及的是一种实现DP3系统的故障检测、报警显示的DP3级动力定位故障报警信息系统。DP3级动力定位故障报警信息系统，由FS故障检测模块、控制器故障检测模块、故障检测模块、报警信息显示模块组成。FS故障检测模块与控制器故障检测模块平行连接，故障检测模块与FS故障检测模块顺序连接，故障检测模块与控制器故障检测模块顺序连接，报警信息显示模块与故障检测模块顺序连接。本发明更适应于DP3级动力定位系统的冗余情况，故障检测全面、准确，报警信息更丰富。
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公开(公告)号：CN105314078A
公开(公告)日：2016-02-10
申请号：CN201510616153.3
申请日：2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种起重船起重作业时的吃水快速计算方法。包括以下步骤，步骤一：获取船舶的质量，船长及船宽，横纵稳心高、水线面面积、水上正投影面积、水上侧投影面积、船舶的漂心纵向坐标、起重船的左右舷设计吃水、艏艉设计吃水及起重载荷质量参数；步骤二：通过垂直运动参考单元测得当前时刻的船舶的横倾和纵倾姿态信息；步骤三：根据起重船的初始参数和测得的姿态信息来计算当前时刻起重船的左右舷和艏艉吃水。本发明能够有效的维持起重船在作业过程中的平稳性和安全性。
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