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公开(公告)号：CN112591038A
公开(公告)日：2021-04-02
申请号：CN202011484573.8
申请日：2020-12-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63B79/20
Abstract: 本发明属于非线性系统的动力定位船状态估计技术领域，具体涉及一种模型参数不确定下动力定位船非线性状态估计方法。本发明根据初始条件下动力定位船的北向位置、东向位置和艏向角，将动力定位船的三自由度离散时间状态空间模型转化为模型参数不确定的非线性系统模型，进而计算动力定位船的状态矢量估计值。本发明克服了非线性系统必须连续可微的条件，且不需要计算系统的Jacobi矩阵，既保持了鲁棒性，又由于容积规则的引入使得状态预测和协方差预测的精度得到了进一步提高。
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公开(公告)号：CN112560681A
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN202011484542.2
申请日：2020-12-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06K9/00 , G06F30/20 , G06F111/10 , G06F119/10
Abstract: 本发明属于非线性系统的动力定位船状态估计技术领域，具体涉及一种乘性噪声下动力定位船非线性状态估计方法。本发明根据动力定位船的乘性状态噪声和传感器系统的乘性测量噪声，计算传感器系统的预测误差互协方差和对动力定位船的状态增益，最后得到传感器系统在对动力定位船的状态矢量估计值。本发明针对具有乘性噪声干扰的动力定位船单传感器系统，考虑了系统加性互相关噪声的影响，通过计算系统在乘性噪声和相关加性噪声下最优平滑边界层，进而完成在乘性噪声下对动力定位船非线性状态的估计。本发明使对动力定位船非线性状态的估计结果得到改善，提高了估计精度。
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公开(公告)号：CN106599427B
公开(公告)日：2019-10-08
申请号：CN201611105986.4
申请日：2016-12-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提供的是一种基于贝叶斯理论和气垫船姿态信息的海浪信息预测方法。一、对气垫船建立六自由度运动数学模型；二、基于步骤一中建立的运动数学模型仿真气垫船的横摇、纵摇和升沉三自由度姿态信息；利用多元预测理论对气垫船运动三自由度姿态信息进行交叉谱分析，得到交叉谱；三、根据气垫船实物仿真实验获取气垫船的响应幅度算子函数；四、将步骤二中得到的交叉谱和步骤三中得到的响应幅度算子函数作为贝叶斯模型的输入，并利用贝叶斯模型反演航行海域的实时海况。本发明是一种根据气垫船在海上的运动姿态数据来反推航行海域的海况信息的方法；本发明的贝叶斯模型输出的是离散化的海浪方向谱函数值，解决了参数法带来的运算复杂度的问题。
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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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Patent Agency Ranking
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：CN103399576A
公开(公告)日：2013-11-20
申请号：CN201310334278.8
申请日：2013-08-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供的是打捞救助船动力定位控制系统及定位控制方法和救助船测距跟踪方法。打捞救助船动力定位控制系统包括动力定位控制机柜（1）、主操纵控制台（2）、副操纵控制台（3）、传感器系统（21）和推进器系统（22），其特在于：动力定位控制机柜（1）与主操纵控制台（2）通过以太网相连，传感器系统（21）通过串行接口与动力定位控制机柜（1）相连，推进器系统（22）通过模拟信号线和开关量信号线与动力定位控制机柜（1）相连，主操纵控制台（2）与副操纵控制台（3）相连并安装在驾驶室的不同位置。本发明的动力定位控制系统应用于海洋考察船、救助船、补给船等。
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公开(公告)号：CN102944216A
公开(公告)日：2013-02-27
申请号：CN201210419913.8
申请日：2012-10-29
Applicant: 中国海洋石油总公司 , 海洋石油工程股份有限公司 , 哈尔滨工程大学
IPC: G01C1/00
Abstract: 一种基于改进表决算法的三冗余船舶动力定位艏向测量方法，采用以下步骤：一：测出艏向值；二：并通过方差自学习加权的方法得到各自的权值；三：将测量值进行加权求得测量均值，并将传感器的输入值分别减去加权平均值，再对其求绝对值，然后，将绝对值与门限值t1作比较，小于门限值t1的认为无故障，直接进行数据融合；若绝对值有大于t1的认为出现故障，需要进行故障再判断；四：将当前的输入值与前一输出值做差值后取绝对值，小于t2的且最近一段时间的艏向变化率要与当前的舵角和航速的艏向变化率相接近的认为正常；否则判断为故障；五：将故障数据排除后，对剩余的数据重新分配权值进行加权。本发明实现了多数故障判断，使得输出结果具有更高的精度。
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公开(公告)号：CN112462773B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202011352098.9
申请日：2020-11-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于欠驱动水面船的路径跟踪控制技术领域，具体涉及一种欠驱动水面船的路径跟踪抗饱和鲁棒控制方法。本发明设计了误差受限侧滑补偿ECS‑LOS导引律，采用侧滑估计器补偿时变侧滑角。本发明通过反步法设计了路径跟踪鲁棒控制器，并且采用干扰观测器对系统中的未知合成干扰进行观测，为避免执行器发生饱和现象，将饱和补偿器引入到所设计的鲁棒控制器中。本发明能够满足欠驱动水面船在模型不确定、未知外界环境干扰、时变侧滑、跟踪误差受限以及执行器输入饱和的情况下，不违反误差受限要求以及执行器不超过饱和范围的前提下以期望速度跟踪上期望路径，并且跟踪误差均能收敛于零附近，跟踪精度更高。
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公开(公告)号：CN110377034B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN201910613566.4
申请日：2019-07-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于船舶领域，公开了一种基于蜻蜓算法优化的水面船轨迹跟踪全局鲁棒滑模控制方法，包含如下步骤：步骤(1)：建立船舶三自由度运动模型获取船舶的位置及艏向；步骤(2)：利用非线性估计滤波器滤去波浪力中的一阶高频干扰力及测量噪声；步骤(3)：设计基于全局鲁棒的轨迹跟踪滑模控制器；步骤(4)：根据实际情况设计巴特沃斯低通滤波器；步骤(5)：引入蜻蜓优化算法对轨迹跟踪滑模控制器中重要参数寻优；步骤(6)：将轨迹跟踪滑模控制器、巴特沃斯低通滤波器及非线性估计滤波器与水面船构成闭环系统，输入期望轨迹。本发明保证了航迹跟踪误差的渐进收敛，解决了常规滑模控制趋近段的不鲁棒性，实现了全局快速稳定。
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