一种采用遗传算法寻优的自适应模糊水下航行器控制方法

    公开(公告)号:CN106094843B

    公开(公告)日:2019-04-12

    申请号:CN201610624618.4

    申请日:2016-08-02

    Abstract: 本发明提供的是一种采用遗传算法寻优的自适应模糊水下航行器控制方法。将自适应参数作为染色体的等位基因,进行种群初始化,选择初始种群中的任一个体代入自适应模糊控制器中,给定期望值进行控制。控制结束后,计算出该个体对应的积分性能指标和适应度函数值,再选择下一个体代入控制器中进行控制,将当前种群中的个体逐一代入控制器进行控制,求得所有个体的适应度值,再进行收敛性判断,满足条件时,迭代停止,输出适应度值最高的个体为最优解;若不满足,则对当前种群进行选择、交叉、变异操作,生成下一代种群,继续循环迭代,直至满足收敛性条件为止。所得的一组自适应参数用于水下航行器实际的运动控制中,可获得最优的控制效果。

    一种波浪推进器的内嵌式无源自主收放装置

    公开(公告)号:CN107264758B

    公开(公告)日:2019-03-05

    申请号:CN201710416202.8

    申请日:2017-06-06

    Abstract: 本发明提供一种波浪推进器的内嵌式无源自主收放装置,包括布设在艇体内部的质量块、弹簧、换向气室、蓄气装置、钢丝绳和波浪推进器收放连杆,艇体受波浪影响升沉,使质量块与艇体之间产生相对运动,连接在质量块上的动力输入杆被上下拉动,使换向气室向蓄气装置鼓气,蓄气装置中气压增加,蓄气装置的活塞推动连接在活塞上的钢丝绳,进而推动波浪推进器收放连杆,使波浪推进器克服弹簧的拉力伸展到水面以下。在波浪能减弱时,蓄气装置中气压降低,钢丝绳的推力不足以克服弹簧的拉力,被拉回到水面以上,完成回收。本发明为无人艇的波浪推进器提供了一种无源自主收放的装置,节约能源,提供了良好的海洋环境适应性,为无人艇长航时运行提供了支持。

    一种螺旋桨推力测量装置
    43.
    发明授权

    公开(公告)号:CN106017768B

    公开(公告)日:2019-02-01

    申请号:CN201610487786.3

    申请日:2016-06-28

    Abstract: 本发明提供一种螺旋桨推力测量装置,包括底座、上部框架、两个丝杆系统、蜗轮蜗杆系统和测量系统。整个装置横跨于循环水槽上,装置的中心线与循环水槽中心线在同一铅垂面上;螺旋桨和天平固定完毕后,利用丝杆系统缓缓降下升降柱至合适深度,同时通过蜗轮蜗杆系统旋转升降柱调整螺旋桨轴线与循环水槽中心线重合;此时开启螺旋桨至某一转速,天平可以将无流速情况下螺旋桨推力值传输至水面数据采集仪中,通过开启循环水槽的造流装置,可以测得螺旋桨在有流速情况下的推力值。本发明结构简单,测量精确,实用价值高,可为水面、水下航行器的螺旋桨推力测量提供重要的参考数值,更精确地进行航行器的运动控制研究。

    一种水下机器人大潜深下潜中推进器及主动故障诊断方法

    公开(公告)号:CN109263840A

    公开(公告)日:2019-01-25

    申请号:CN201810869574.0

    申请日:2018-08-02

    Abstract: 本发明属于水下机器人领域,具体涉及一种水下机器人大潜深下潜中推进器及主动故障诊断方法。该推进器由主体部分,下潜压载,上浮压载,控制计算机,惯导系统,深度计,水平方向上的左推进器,右推进器,提供垂直方向推力的前推进器和后推进器构成,本发明所述的主动故障诊断方法,可在水下机器人大潜深下潜过程中,尽早发现推进器存在的故障,及时回收维修,减少已经下潜至深海,而在执行作业任务过程中再发现故障,所造成的人力、物力损失;该方法,在下潜过程中,可及时发现垂向推进器存在的故障,减小水下机器人因推进器故障坐落海底的风险。

    一种水下潜艇动态回收AUV过程中的安全性分析方法

    公开(公告)号:CN108170976A

    公开(公告)日:2018-06-15

    申请号:CN201810026410.1

    申请日:2018-01-11

    Abstract: 本发明提供一种水下潜艇动态回收AUV过程中的安全性分析方法,首先将潜艇回收AUV的过程分为返航段、平面调整段和入坞段,通过AUV、潜艇和坞站所搭载的传感器获取对接过程中AUV当前时刻的状态信息,选取相应的安全性评价指标与阈值数据库进行对比,根据安全判定决定AUV继续对接还是执行相应的安全性措施。本发明充分考虑水下回收中存在的海流干扰、几何约束、信号延迟、无直接通信、欠驱动等问题,选择实用、有效的安全评价指标,制定安全评估方案及安全性措施,在保证回收成功率的前提下有效的分析安全性问题,避免发生危险。

    一种海洋观测平台的最优艏向控制方法

    公开(公告)号:CN107741744A

    公开(公告)日:2018-02-27

    申请号:CN201711130259.8

    申请日:2017-11-15

    Abstract: 本发明提供的是一种海洋观测平台的最优艏向控制方法。一:输入海洋观测平台的期望位置[xd yd];二:将海洋观测平台的位置信息的导数作为扩张状态观测器的输入,判断海流力方向βe所属象限;三:根据步骤二得到的海流力方向象限进行圆心的选择;四:控制海洋观测平台绕所选圆心pρ以半径ρ运动之最优艏向位置,且要保证在运动过程中海洋观测平台的艏向始终正对所选圆心pρ。本发明的最优艏向控制方法可以使海上观测平台的动力定位可以使用尽量少的推进器,使观测平台以最小转艏角达到最优艏向,使控制更加简单高效且节约能源。

    自主水下航行器平面直线航线跟踪的智能S面制导控制方法

    公开(公告)号:CN107239075A

    公开(公告)日:2017-10-10

    申请号:CN201710256970.1

    申请日:2017-04-19

    CPC classification number: G05D1/02

    Abstract: 本发明提供的是一种自主水下航行器平面直线航线跟踪的智能S面制导控制方法。一:依据航行器当前位置信息判断是否更新跟踪目标;二:获取决定当前目标直线航线的两个关键路径点的信息;三:依据航行器自身位置以及目标航线信息,计算位置的横向偏差;四:依据偏差的历史变化计算偏差变化率;五:依据步骤三至四获得的横向偏差及其变化率智能调整S面控制算法的控制参数;六:以步骤三至四获得的横向偏差及其变化率为输入,采用步骤五获得的控制参数,经非线性的S面控制率计算参考艏向角,得到控制输出。本发明具有较强的抗海流干扰能力,准确性和可靠性高,适用于欠驱动及全驱动自主水下航行器执行远程航行及调查作业任务。

    缓冲自发电式波浪推进器
    48.
    发明公开

    公开(公告)号:CN107100786A

    公开(公告)日:2017-08-29

    申请号:CN201710501640.4

    申请日:2017-06-27

    CPC classification number: Y02E10/38 F03B13/16

    Abstract: 本发明公开了一种缓冲自发电式波浪推进器,属于水下推进器设计领域。包括了连接装置、动力装置、缓冲自发电装置上浮体;缓冲自发电装置固定在上浮体的底部,动力装置通过连接装置与缓冲自发电装置底部活性连接;缓冲自发电装置由传动连杆、电能输出导线、磁性活塞、感应线圈、限位弹簧和外壳组成。上浮体在波浪力激励下做升沉运动,动力装置和上浮体之间会产生相对运动,连接上浮体和动力装置的柔缆将产生瞬态的拉力,以限位弹簧的弹性势能形式存储波浪能。本发明增加了波浪能的转化模式和利用效率,减少了波浪滑翔器受到的波浪冲击破坏,延长了波浪滑翔器的使用寿命,并增加了总供电量,满足波浪滑翔器的长航时运行要求。

    欠驱动自主水下航行器的对三维路径进行理解及跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN106950974A

    公开(公告)日:2017-07-14

    申请号:CN201710258682.X

    申请日:2017-04-19

    CPC classification number: G05D1/0692

    Abstract: 本发明提供的是一种欠驱动自主水下航行器的对三维路径进行理解及跟踪控制方法。一:将全局路径规划所得的三维路径理解为空间直线段序列;二:将空间直线段描述为自主水下航行器的目标直线段,进行惯性坐标系下的投影,在水平面形成二维直线,在垂直方向形成深度和高度坐标序列;三:对单个的水平面目标直线段进行跟踪控制,控制器采用分层的结构,位于上层的制导控制器将位置偏差转化为参考艏向角,位于下层的状态控制器将艏向角偏差转化为操纵面的转动执行角度;四:进行目标直线段的更替,完成每个目标直线段的跟踪,最终实现三维路径跟踪。本发明适用于欠驱动自主水下航行器进行远程航行及调查作业,具有一定的抗海流干扰能力。

    一种AUV地形匹配导航滤波方法

    公开(公告)号:CN106767836A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201710086012.4

    申请日:2017-02-17

    Abstract: 本发明提供的是一种AUV海底地形匹配导航的滤波方法。包括对地形匹配定位的误差估计,地形匹配定位的似然函数修正,地形匹配定位的置信区间估计,参考导航与地形匹配结果的融合滤波。本发明的主要部分是地形匹配定位的误差估计方法、地形匹配定位数据和参考导航数据的融合方法,地形匹配导航计算机接收参考导航数据和实时地形测量数据,通过匹配定位,融合滤波两个步骤得到定位位置估计,然后将位置信息送入参考导航计算机进行导航修正,实现连续的递推导航。

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