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公开(公告)号：CN115617039A
公开(公告)日：2023-01-17
申请号：CN202211121621.6
申请日：2022-09-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种基于事件触发的分布式仿射无人艇编队控制器构建方法和无人艇编队控制方法，涉及一种分布式控制与仿射编队方法相结合的编队控制器，以及一种动态事件触发机制，属于无人艇控制技术领域，本发明为解决无人艇编队任务中存在的队形固定以及缺乏灵活性的问题，本发明提供的技术方案为：根据待编队的无人艇编队模型定义编队队形和应力矩阵；根据定义的编队队形，设计无人艇编队的分布式仿射变换艏向跟踪控制器；根据应力矩阵的性质，设计无人艇编队的分布式仿射变换位置跟踪控制器；并设计了无人艇编队控制方法，本发明适合应用于无人艇编队控制技术领域。
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公开(公告)号：CN115432119A
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202211235121.5
申请日：2022-10-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63B21/62
Abstract: 一种应用于多水面舰艇的自重构的对接与分离装置，属于对接与分离装置。为了解决水面舰艇之间无法达到快速捕获以及艏、艉连接与释放功能的问题。本发明中主动锁紧连接副包括锁紧机构和对接导向定位部；锁紧机构的一端安装在前方艇体的艉部，对接导向定位部安装在锁紧机构的另一端；被动锁紧连接副包括锁紧连接部和定位连接部；定位连接部的一端安装在后方艇体的艏部，锁紧连接部安装在定位连接部的另一端；锁紧连接部穿过对接导向定位部并插装在锁紧机构内；所述的定位连接部处于对接导向定位部内并实现前方艇体与后方艇体的径向定位锁紧及撞击缓冲。本发明通过抛物面形的对接导向定位部和单驱动对接锁紧装置可快速实现多个水面舰艇的对接与分离。
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公开(公告)号：CN115122839A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210820446.3
申请日：2022-07-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种适应海况的水陆两栖可变片体艇，它涉及一种水陆两栖可变片体艇。本发明为了解决现有单体艇和水陆两栖艇将无法保证航行安全性以及水面单栖的问题。本发明的固定水翼与单体船艇体的前部下端固定连接，两个轮系联动机构安装在单体船艇体的上端面上，每个轮系联动机构的上夹板两侧分别安装有一组轮系结构，片体收放联动机构安装在单体船艇体上，且片体收放联动机构位于两个轮系联动机构之间，片体收放联动机构的端部分别安装有一个片体，两个片体在片体收放联动机构的驱动下实现单体和三体的切换，涵道风扇推进器安装在单体船艇体后部的轮系联动机构上，螺旋桨安装在单体船艇体的尾部。本发明用于水陆两栖航海。
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公开(公告)号：CN114594766A
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202210170625.7
申请日：2022-02-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种参数约束下的抗饱和时变队形协同控制方法，包括：建立无人艇编队运动学动力学模型；对控制系统进行模型转换并确定控制目标；设计时变队形的抗饱和控制器；验证无人艇编队系统的有限时间稳定性和鲁棒性。通过设计时变编队控制器使得无人艇编队可随着时间改变队形以适应不同工况，并且通过设计控制器满足自身参数约束，实现了抗饱和的控制能力，相比于引入辅助系统等传统方法，简化了控制架构。在解决模型参数不确定的问题上，所设计的控制器具有优良的控制性能，可以保证跟踪误差最终收敛至零点，这是传统编队方法无法实现的。
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公开(公告)号：CN114564030A
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN202210170552.1
申请日：2022-02-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供一种可进行六自由度旋转的水下机器人鲁棒性控制方法，包括：建立基于旋转矩阵的水下机器人六自由度系统模型；对跟踪误差进行一定的模型转换并确定控制目标；设计有限时间滑模控制器；对系统稳定性进行证明。本发明通过引入旋转矩阵表示系统姿态，可以进行六自由度旋转并且避免了大角度旋转产生的奇异现象或退绕现象，并通过引入双曲正切函数设计一种滑模控制方法，在考虑了外界干扰、模型参数不确定的情况下实现有限时间有限时间稳定并有效消除抖振。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114265308A
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202111050133.6
申请日：2021-09-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种自主水面航行器的抗饱和无模型预设性能轨迹跟踪控制方法，属于无人艇抗干扰控制技术领域。所述自主水面航行器的抗饱和无模型预设性能轨迹跟踪控制方法包括以下步骤：步骤一、建立考虑了外部干扰的无人艇动力学模型；步骤二、建立饱和函数模型；步骤三、设计独立于模型信息的抗饱和控制器；步骤四、验证无人艇控制系统的稳定性和鲁棒性。本发明通过设计误差转换方程和饱和函数模型，仅通过调整预设性能参数就能实现饱和跟踪控制，并且结构简单，设计参数少，在工程方面有很好的适用性。
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公开(公告)号：CN114047744A
公开(公告)日：2022-02-15
申请号：CN202111050090.1
申请日：2021-09-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于采样通信的自适应反步滑模多无人艇编队控制方法，包括：建立无人船控制系统的运动学和动力学模型；基于运动学和动力学模型搭建基于采样通信的无人船编队协同控制器，并进行稳定分析；基于无人船编队协同控制器，设计自适应反步控制底层；基于自适应反步控制底层，设计跟踪控制子系统的运动学控制器；基于自适应反步控制底层，设计编队控制子系统的动力学控制器；根据Lyapunov稳定性定理，分析自适应反步控制底层的稳定性。该方法采用多个无人艇进行协作实现任务的分担，降低对单个机器人的性能要求，也可有效地克服单个无人艇运载能力不足问题，同时大大提高任务完成的可靠性，且具有更高的容错性、鲁棒性、适应性。
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公开(公告)号：CN114035566A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111049357.5
申请日：2021-09-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了无人艇有限时间抗饱和控制器的设计方法、系统及装置，属于无人水面艇运动控制技术领域，解决受到外部干扰、模型不确定性和输入饱和约束的无人艇分布式编队控制问题的问题。本发明的方法包括：建立单艘无人艇的数学模型，获取单艘无人艇的三自由度的动力学模型,并对三自由度的动力学模型进行转换；根据转换的三自由度的动力学模型，建立编队系统的跟踪误差动力学模型，获取单艘无人艇的跟踪误差和跟踪误差的导数；根据转换的三自由度的动力学模型，建立编队系统的动力学模型；根据单艘无人艇的数学模型、编队系统的跟踪误差动力学模型和编队系统的动力学模型设计有限时间抗饱和控制器。本发明适用于对多无人艇的分布式编队控制。
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公开(公告)号：CN113848958A
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN202111049382.3
申请日：2021-09-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明公开了一种基于四元数的全驱动抗退绕水下机器人有限时间容错轨迹跟踪控制方法，包括：建立基于四元数的水下机器人运动数学模型；通过水下机器人运动数学模型获取水下机器人的运动状态信息及参考轨迹，建立轨迹跟踪误差动力学方程；结合双曲正切函数设计非线性快速终端滑模变量；考虑到未知的外界扰动和时变的惯性参数，根据轨迹跟踪误差动力学方程和非线性快速终端滑模变量设计自适应容错控制器。该方法解决了全驱动水下机器人的轨迹跟踪控制问题，考虑到未知的洋流扰动、时变的惯性参数以及执行机构故障的影响，实现了水下机器人在有限时间内跟踪上期望轨迹。
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公开(公告)号：CN112572718B
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN202011343769.5
申请日：2020-11-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63B71/00
Abstract: 本发明属于仿生流体力学技术领域，具体涉及一种仿生柔性鳍水动力性能测量实验装置及方法。本发明可以通过调节仿生柔性鳍的运动频率、水槽中水流的大小和齿轮组的初始相位差，测量柔性鳍在不同斯托罗哈数、雷诺数下的推力、运动模式下的水动力性能。本发明中仿生柔性鳍两侧弦长中间位置设有颜料释放口，分别储存两种颜色的颜料，在仿生柔性鳍运动时，颜料会向水中扩散，实现仿生柔性鳍周围流场的可视化；消波板能减少自由液面对于柔性鳍尾流中涡系的干扰，保证测量结果的准确性。本发明采用小型步进电机和齿轮组带动柔性鳍运动，六分力天平进行测量，鳍表面播撒颜料的方案，结构简单，易于测量仿生柔性鳍的水动力性能并可视化周围流场。
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