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公开(公告)号：CN112346465B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202011359029.0
申请日：2020-11-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于欠驱无人船的路径跟踪控制技术领域，具体涉及一种基于IALOS导引律的欠驱无人船自适应模糊控制方法。本发明是一种提高欠驱无人船的路径跟踪精度方法，本发明基于IALOS导引律设计了自适应模糊航向跟踪控制器和自适应模糊速度跟踪控制器，IALOS导引律用于获得期望的艏向角和路径参数更新律，改进的自适应律用于估计时变的侧滑角，模糊系统和自适应技术用于逼近由模型不确定项和未知外界环境干扰构成的总的不确定项，解决了欠驱无人船在模型不确定、未知外界环境干扰、时变侧滑以及时变海流条件下的路径跟踪控制问题。
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公开(公告)号：CN110377034A
公开(公告)日：2019-10-25
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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公开(公告)号：CN105204339B
公开(公告)日：2018-04-17
申请号：CN201510616596.2
申请日：2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种气垫船姿态调节的主动时滞反馈控制装置。包括安装在气垫船四周的水枪、控制器和转换逻辑，气垫船传感器系统得到气垫船姿态信息输入控制器，控制器根据这些信息得到控制器的控制信号，所述控制信号进入转换逻辑、计算出各个水枪所需提供的动力，最后通过水枪对于气垫船的姿态进行调整。本发明实现了气垫船静态姿态的在线调节，改善了惯性时延的影响，具有良好的实时性和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN103935505B
公开(公告)日：2016-11-23
申请号：CN201410080579.7
申请日：2014-03-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63H25/42
Abstract: 本发明请求保护一种船舶动力定位系统便携式手操盒结构及信息采集处理方法。该手操盒与控制台计算机通过航空插头相连，并取得工作电源。在信息采集板上完成电源电压转换，为手操盒面板上指示灯、嵌入式工业主板PC104和信息采集板供电；采用单片机作为采集按键、手操杆模拟信号和控制指示灯的主控芯片，大部分元器件采用表贴式元器件，有效减小了PCB的尺寸；手操盒上的液晶屏动态显示船舶运动状态的各种信息，利于实时监控运行状态并在相应的时刻给出控制信号；三自由度手操杆完成横向、纵向和艏摇控制指令的输入；便携式手操盒采用嵌入式结构。本发明结构更简单，操作更简易、安装更方便。
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公开(公告)号：CN104020765A
公开(公告)日：2014-09-03
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：CN103466067A
公开(公告)日：2013-12-25
申请号：CN201310412595.7
申请日：2013-09-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种船舶冗余动力定位系统专用操纵装置，单片机与动力定位系统控制台计算机通讯连接，其特征在于：操纵面板上设有矩阵键盘、艏向轮和相应3个独立按键、三自由度手操纵杆、轨迹球和相应3个独立按键，矩阵键盘接矩阵键盘采集电路，矩阵键盘采集电路与单片机通讯连接，艏向轮和相应3个独立按键的信号输出端接单片机，三自由度手操纵杆经低通滤波电路接单片机的信号输入端，轨迹球和相应3个独立按键接动力定位系统控制台计算机。
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公开(公告)号：CN112327883B
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202011359004.0
申请日：2020-11-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于欠驱动水面船的路径跟踪控制技术领域，具体涉及一种基于扩张状态观测器的欠驱动水面船路径跟踪控制方法。本发明设计了三阶扩张状态观测器，可同时观测出欠驱动水面船的速度以及由模型不确定项和未知外界环境干扰构成的未知合成干扰。本发明设计了基于速度观测值的LOS导引律和路径跟踪抗饱和输出反馈控制器，实现了欠驱动水面船在执行器输入饱和以及速度测量值未知条件下的路径跟踪鲁棒控制。本发明实现了欠驱动水面船在模型不确定、未知外界环境干扰、速度测量值未知以及执行器输入饱和的情况下，能够以期望速度跟踪期望路径，并且跟踪误差最终均能收敛于零附近。
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公开(公告)号：CN112462773A
公开(公告)日：2021-03-09
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：CN110145541B
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN201910405435.7
申请日：2019-05-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: F16C32/04
Abstract: 本发明提供一种基于相位稳定的磁悬浮轴承转子不平衡运动控制方法，步骤S1：建立磁悬浮轴承转子系统坐标系，以磁悬浮径向建立x,y轴，轴向为z轴；步骤S2:建立磁悬浮轴承转子径向四自由度运动学模型。步骤S3：根据轴承外观，形状确定位置传感器个数，位置.建立位移传感器模型；步骤S4:建立功率放大器模型；步骤S5：建立磁悬浮转子动力学模型；步骤S6：利用相位稳定控制的方法抑制转子的不平衡振动。本发明提出相位稳定的控制方法，有效解决了转子在转动过程中产生的不平衡振动对控制器的影响。本发明提出相位稳定的控制方法，有效解决了传统上自动平衡系统和相变峰值增益在高速和低速来回切换的影响。
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公开(公告)号：CN110377036A
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201910615393.X
申请日：2019-07-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于船舶领域，公开了一种基于指令约束的无人水面艇航迹跟踪固定时间控制方法，包含如下步骤：步骤(1)：采集当前无人水面艇的实际位置信息和实际艏向信息；步骤(2)：将无人水面艇期望的位置信息与实际位置信息做差得到无人水面艇的位置误差信息，将无人水面艇期望的艏向信息与实际艏向信息做差得到无人水面艇的艏向误差信息，然后设计虚拟控制律；步骤(3)：利用二阶指令滤波器对虚拟控制律进行约束；步骤(4)：针对外界海洋环境的干扰力进行干扰观测器的设计；步骤(5)：设计固定时间反步控制器，解算得到喷水推进器的推力及转矩信息实现无人水面艇的航迹跟踪控制。本发明保证了控制系统鲁棒性，抗未知时变干扰能力强。
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