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公开(公告)号：CN114460837B
公开(公告)日：2024-12-06
申请号：CN202111049360.7
申请日：2021-09-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 一种对非线性系统给定最优控制算法、水面艇能动力定位反馈控制增益方法及动力定位控制方法，涉及水面艇技术领域。现有技术中为了使水面艇在海洋中保持特定的位置，通常采用锚泊定位，但由于海洋风浪和执行器饱和输入受限的影响，水面艇会出现难以定点作业的问题。本申请采用的技术方案为：输入水面艇的期望位置和艏向角的状态量；输入水面艇推进器最大动力数值；通过水面艇的实际位置和艏向角的状态量与期望位置和艏向角的状态量的差值计算反馈控制增益K1；根据推进器最大动力数值计算反馈控制增益K2；根据K1和K2得到反馈控制增益K；根据反馈控制增益计算结果分配各推进器动力，实现水面艇动力定位控制。适用于不同条件下的水面定点作业。
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公开(公告)号：CN113835338B
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202111049350.3
申请日：2021-09-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 基于积分滑模的欠驱动无人艇的有限时间跟踪控制方法及装置,属于无人艇轨迹跟踪控制技术领域。目前欠驱动无人艇传统的反步设计过于复杂，传统的PID控制难以有效控制船舶跟踪。跟踪控制方法包括建立基于无人艇模型转换得到的高阶欠驱动无人艇动力学模型；根据所述高阶欠驱动无人艇动力学模型，设计的有限时间积分滑模控制器；根据所述高阶欠驱动无人艇动力学模型、所述有限时间积分滑模控制器，设计有限时间跟踪控制器并设计自适应律消除外界干扰不确定性。与现有技术相比，本发明的有益效果在于，避开了反步设计，有效降低了计算量；设计积分滑模控制器在外界干扰等情况下依然拥有良好的跟踪精度和快速响应能力。
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公开(公告)号：CN115933631A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211119345.X
申请日：2022-09-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本申请公开了一种应用于欠驱动无人艇的编队控制器构建方法及装置，属于无人艇控制领域，其中，编队控制器构建方法包括：基于图论技术、仿射变换技术以及应力矩阵技术设计欠驱动无人艇编队队形，基于该欠驱动无人艇编队队形建立无人艇系统数学模型，并对其输出进行状态转换，基于动态事件触发机制设计编队控制器。本申请公开的编队控制器构建方法及装置可以在有向通信图下实现包括平移、旋转、缩放以及这些变换的组合，增加了编队的灵活性，且在欠驱动系统处于不同状态时能够自适应调整事件触发阈值，同时降低了各艘无人艇间的通信频率，避免了因系统连续性通信模式而导致过度消耗通信资源的情况。
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公开(公告)号：CN114879657A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210324060.3
申请日：2022-03-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于随体坐标系的无模型全分布式无人艇协同时变队形控制方法，包括：(1)建立基于应力约束的通信拓扑；(2)建立期望队形并确定控制目标；(3)设计仿射编队的控制器；(4)验证无人艇编队系统的稳定性和鲁棒性；本发明结合了仿射变换相关概念可以迅速的进行缩放、剪切和旋转等队形变换。同时，系统内的艇体自需要依赖感知交互和本艇的惯性信息即可在拒止环境下实现编队控制，并且有效降低了控制器的复杂程度，具备更低的计算量。
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公开(公告)号：CN111665846B
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202010589821.9
申请日：2020-06-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种基于快速扫描法的水面无人艇路径规划方法，它涉及水面无人艇技术领域。本发明为解决现有水面无人艇路径规划时，传统势能法易产生局部极小值的问题。本发明包括获取全局地图信息，通过快速扫描法构建静态全局环境势场；获取当前无人艇状态和周围障碍物信息，并根据无人艇任务要求，通过快速扫描法构建以任务终点为源点的势场；通过快速扫描法构建动态障碍物模型；叠加步骤二和步骤三得到的势场，获得无人艇最终的规划势场；在步骤四中的势场内采用梯度下降法规划无人艇航行路径；若无人艇到达任务目标点，循环结束；否则转到步骤三。本发明用于水面无人艇路径规划。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113821030A
公开(公告)日：2021-12-21
申请号：CN202111049347.1
申请日：2021-09-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种欠驱动无人艇的固定时间轨迹跟踪控制方法。步骤1：基于外部干扰，建立欠驱动无人艇运动数学模型；步骤2：将步骤1的欠驱动无人艇运动数学模型转换为二阶系统；步骤3：基于步骤2的二阶系统建立有限时间控制器；步骤4：基于步骤3的有限时间控制器验证欠驱动无人艇闭环系统的鲁棒性和稳定性。本发明实现欠驱动无人艇的轨迹跟踪控制问题，并且考虑到了复杂的外部干扰、未知的动力学参数和欠驱的问题。
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公开(公告)号：CN104539394B
公开(公告)日：2018-05-18
申请号：CN201510009775.X
申请日：2015-01-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水声通信领域，具体涉及到一种基于参量阵Pattern时延差编码水声通信的方法。本发明包括：首先将待发射信息进行Pattern时延差编码，得到Pattern信号；对Pattern信号进行单边带调制，将调制后信号和载波信号作为参量阵发射的原频波；利用参量阵发射信号，由于参量阵自解调特性，接收端得到差频信号即为低频Pattern信号，对其进行Pattern解码过程即可获得信息。本发明提供了一种基于参量阵的Pattern时延差编码水声通信的方法，Pattern时延差编码技术与参量阵的结合，能够很好的解决水声通信的多途以及失真干扰问题、指向性与传输距离矛盾的问题，提高了通信系统的可靠性。
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公开(公告)号：CN102724155B
公开(公告)日：2014-09-17
申请号：CN201210152305.5
申请日：2012-05-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H04L27/26
Abstract: 本发明提供的是一种基于分数傅里叶变换的高频域能量集中度同步方法。串接三个切普信号作为同步信号，并将所述同步信号在发射端发射；接收端接收发射的同步信号，并对接收的同步信号进行分数傅里叶变换，得到分数域幅度谱；检测所述分数域幅度谱上的三个峰值位置，与无时偏、无频偏的峰值位置进行比较，获得偏移差；根据所述偏移差计算系统的时偏和频偏；根据所述系统的时偏和频偏，调整系统时间窗位置和本地载波频率，实现同步。针对现代调频通信系统所采用的同步方法中，同步信号频域能量集中度低，影响系统同步精度的问题，提供了一种基于分数傅里叶变换的同步方法。适用于通信信号传输的同步。
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公开(公告)号：CN103792528A
公开(公告)日：2014-05-14
申请号：CN201410047825.9
申请日：2014-02-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G01S7/52 , G01S7/52047 , H04B13/02
Abstract: 本发明属于水声信号处理领域，具体涉及一种基于对角减载的水声阵列Bartlett波束形成的方法。本发明通过数据采集得到M次独立快拍的阵列信号，得到自相关矩阵；分别采集并计算各个通道有信号和无信号时的输出功率，对所有通道计算结果取平均，得到有信号时的平均输出功率和无信号时的平均输出功率；计算得到最佳的减载系数λ；得到对角减载后的自相关矩阵；进行常规波束形成，得到对角减载后的波束形成结果。本发明提供了一种基于对角减载的水声阵列Bartlett波束形成的方法，提高了阵列的输出信噪比，计算简单，适用于复杂的水声信道环境中，工程上可广泛应用于舷侧声呐等声呐基阵阵元位置固定已知的水声阵列。
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公开(公告)号：CN102413086B
公开(公告)日：2013-11-20
申请号：CN201110349924.9
申请日：2011-11-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H04L27/12
Abstract: 本发明提供一种三进制调频键控调制方法。根据调制带宽B、码元周期T，计算调制参数D；根据已调信号的中心频率fc、码元周期T和调制参数D生成三个已调信号波形样本s1(t)和s2(t)；计算三个已调信号波形样本在一个码元间隔内的相位变化量Ψ0、Ψ1和Ψ2；将二进制信息码元转换成三进制信息码元；计算第i个信息码元的已调信号的初始相位φiT；根据三进制信息码元，选取已调信号波形样本，生成生成第i个信息码元的已调信号经过数字-模拟转换器生成模拟的已调信号。本发明调制方法生成的已调信号具有极高的能量集中度，利于实现高频带利用率的数字通信。
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