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公开(公告)号：CN108284915B
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201810165106.5
申请日：2018-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了波浪滑翔器双体艏摇响应预测方法，属于波浪滑翔器控制领域，包含如下步骤：步骤(1)：初始化状态信息；步骤(2)：输入已知的舵角信息，在一个迭代步长内根据潜体艏摇响应方程计算潜体艏摇响应值步骤(3)：根据当前浮体艏向与当前潜体艏向计算浮体等效舵角δF；步骤(4)：输入浮体等效舵角，在一个迭代步长内根据浮体艏摇响应方程计算浮体艏摇响应值，浮体艏摇响应值包括浮体艏向角，浮体转艏角速度，浮体转艏角加速度；步骤(5)：判断仿真是否结束，若仿真没有结束，则返回步骤(2)；若仿真结束，则结束。本发明步骤简洁有效，模型参数具有较为清晰的物理意义而相对容易获取还能够作为运动控制方法研究的仿真平台。
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公开(公告)号：CN108717263A
公开(公告)日：2018-10-30
申请号：CN201810508958.X
申请日：2018-05-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种波浪滑翔器多体艏向融合的无模型自适应航向控制方法，将波浪滑翔器航向控制系统的输出定义为浮体航向角速度、潜体转艏角速度、浮体航向角和潜体艏向角的函数，通过多体艏摇运动信息融合提高波浪滑翔器航向控制能力，同时满足无模型自适应控制理论对受控系统“拟线性”假设条件的要求；计算波浪滑翔器航向控制系统的期望输出与实际输出的误差，作为MFAC控制器的输入，解算出控制系统期望输入；期望输入指令下达到操纵机构，进而控制波浪滑翔器的系统航向。本发明借助MFAC理论独特的自适应性及在线数据驱动优点，融合波浪滑翔器浮体和潜体的艏摇运动信息，能够有效控制波浪滑翔器的航向，并具有较强的自适应性。
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公开(公告)号：CN108520089A
公开(公告)日：2018-09-11
申请号：CN201810165097.X
申请日：2018-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 柔性连接的波浪滑翔器运动预测方法，具体步骤如下：(1)获取舵角信息(2)计算潜体受到的作用力(3)计算潜体受到的柔链拉力；(4)判断潜体受到垂向柔链拉力的方向，若为竖直向上，则返回(2)，若为竖直向下或为零，则存储当前时刻状态信息作为(5)初始状态，进入(5)；(6)计算浮体与潜体的距离，若距离小于柔链长度，则返回(5)；若距离大于柔链长度，则存储当前时刻状态信息作为(1)初始状态，返回(1)；若距离等于柔链长度，则进入(7)；(7)判断浮体与潜体相对运动趋势，若为相互靠近或在二者连线方向相对静止，则返回(5)；若为相互远离，则存储当前时刻状态信息作为1)初始状态，返回(1)。
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公开(公告)号：CN108469731A
公开(公告)日：2018-08-31
申请号：CN201810165859.6
申请日：2018-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 本发明公开了一种波浪滑翔器故障监测与鲁棒控制方法，属于波浪滑翔器控制领域，包含如下步骤：波浪滑翔器主控计算机在每个控制节拍读取一次各设备发送来的数据，并存储；主控计算机对n个控制节拍的数据进行分析，判别是否发生故障；主控计算机进行综合分析，判断波浪滑翔器系缆是否发生断裂；主控计算机针对波浪滑翔器的故障情况，根据鲁棒控制方法，对波浪滑翔器进行运动控制；利用无线电模块，将波浪滑翔器运行状态信息按通信协议反馈至母船，进入下一设备故障检测周期。本发明能够对波浪滑翔器所搭载的传感器等设备的工作状态进行故障检测，并能判断波浪滑翔器系缆是否发生断裂，利用鲁棒控制方法，提升了波浪滑翔器在设备故障时的生存能力。
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公开(公告)号：CN108460206A
公开(公告)日：2018-08-28
申请号：CN201810165098.4
申请日：2018-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种波浪滑翔器运动预测方法，属于海洋航行器波浪滑翔器的动力学建模领域。本发明包括：建立坐标系，选取自由度；计算刚体质量矩阵与附加力；计算科氏力矩阵；计算惯性水动力矩阵；计算类科氏力矩阵；计算回复力矩阵；计算包含推力、舵力的控制力矩阵；计算包含粘性水动力，风浪流力的阻尼力矩阵；求解波浪滑翔器合力；合力与刚体质量矩阵的逆阵相乘，计算广义加速度；进行数值积分求解广义速度，并进一步求解姿态角以及波浪滑翔器在大地坐标系下的位置。本发明提供的波浪滑翔器运动预测方法，物理意义清晰，分析计算简单，能够有效反映波浪滑翔器的动力学特性，能够有效预测波浪滑翔器的运动状态。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108319140A
公开(公告)日：2018-07-24
申请号：CN201810106120.8
申请日：2018-02-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种重定义输出式无模型自适应航向控制方法及系统，给定航向系统的期望输出量y*(k)＝f(r*,ψ*)并输入至无模型自适应控制器，将航向系统输出量y(k)＝f(r,ψ)作为无模型自适应控制器的负反馈输入，通过无模型自适应控制器解算和在线辨识，输出期望输入u(k)，期望输入u(k)输入至操纵机构，操纵机构执行期望输入指令，将执行结果输入至水中航行设备，改变水中航行设备的航向角速度r和航向角ψ，通过姿态传感器作为负反馈输入至无模型自适应控制器。本发明通过重定义舰船航向系统的输出，使得水中航行设备航向系统满足MFAC理论对受控系统“拟线性”假设条件的要求，即控制输入增加时，相应的受控系统输出是不减的。从而使得该重定义输出式MFAC算法适应于舰船的航向控制。
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公开(公告)号：CN106123850B
公开(公告)日：2018-07-06
申请号：CN201610487789.7
申请日：2016-06-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种AUV配载多波束声呐水下地形测绘修正方法，包括如下步骤：启动多波束声呐和深度计采集数据，同时通过声速剖面仪采集的声速信息对每一个ping进行修正。通过地形匹配方法确定两个时刻之间的准确相对位置，从而得到惯导系统的最终导航误差。将惯导系统简化为弹簧模型，通过弹簧的刚度系数公式计算各个节点误差与实际最终导航误差的关系。通过地形连续性的方法确定各个时间节点对于最终误差的权重。将最终时刻误差分配到各个时间节点。本发明构建海底地形图过程中不依赖GPS信息，可由水下机器人携带，完成对较深海域的海底地形测绘，构建的地图一致性较好，各个时间节点误差小，可作为先验地形图用于水下地形匹配导航中。
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公开(公告)号：CN106990787A
公开(公告)日：2017-07-28
申请号：CN201710344523.1
申请日：2017-05-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
CPC classification number: G05D1/0206
Abstract: 本发明提供一种上下体艏向信息融合的波浪滑翔器航点跟踪方法。波浪滑翔器的舵机安装于潜体，舵机由主计算机控制，可直接控制潜体的转向，浮体的转向由潜体的拖曳力提供。浮体与潜体分别安装一个艏向传感器，测量浮体艏向ψF，潜体艏向ψG,并传至主计算机，主计算机完成波浪滑翔器浮体潜体的艏向信息融合，结合航行过程中的动态特征修正期望航向角，完成航点跟踪任务。本发明提供的方法能够有效避免波浪滑翔器刚柔多体系联结构特有的柔链缠绕现象，提高波浪滑翔器的航向控制性能，以及风、流等外界干扰力下的航点跟踪能力。
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公开(公告)号：CN105775075B
公开(公告)日：2017-07-11
申请号：CN201610115673.0
申请日：2016-03-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63C11/52
Abstract: 本发明提供一种易于回收的波浪滑翔器及其回收方法，包括浮体和潜体，所述浮体上设置有计算机控制系统和无线天线，所述无线天线与母船上的无线电台通讯，所述潜体上设置有潜体舵机和舵杆，浮体与潜体之间设置有脐带，所述潜体的刚性支架上还安装有吊钩吊带释放装置，所述吊钩吊带释放装置上设置有吊点，吊点上连接有吊带，吊带的端部设置有吊钩，所述舵杆上连接有柔线，柔线的端部与吊钩吊带释放装置的锁销固连。本发明结构简单易于实现，通过设置的锁销控制吊钩吊带释放装置的状态，可靠简单的实现了吊带与吊钩的释放，待吊带与吊钩浮出至水面后，便可进行回收工作。
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公开(公告)号：CN106885576A
公开(公告)日：2017-06-23
申请号：CN201710094805.0
申请日：2017-02-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提供的是一种基于多点地形匹配定位的AUV航迹偏差估计方法。(1)地形匹配定位的搜索区间估计；(2)未知潮差和测量误差情况下的地形匹配定位；(3)测量误差估计和定位置信区间估计；(4)定位误差估计；(5)多点地形匹配定位初航迹偏差估计；(6)航迹关联与误定位点剔除；(7)航迹二次拟合。本发明的优点是结合了推算导航在时域和空域都缓慢变化而地形匹配定位结果在时域和空域不具有扩散性的特点，在航迹线上获得多个密集的地形匹配定位点，多点的定位信息拟合推算导航的航迹线从而使得定位的精度和可靠性大幅增加。
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