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公开(公告)号：CN117150901A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202311109197.8
申请日：2023-08-31
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G06F30/27 , G06F17/16 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种节约通信资源的动力定位船位置观测器设计方法，所述方法包括：建立动力定位船的三自由度动力学模型和运动学模型；引入采样数据系统，计算当前状态和采样状态之间的误差；基于反馈控制技术，设计离散时间输出反馈观测器；通过状态估计，提出一种离散时间动态事件触发条件来确定通信时刻，获得节约通信资源的事件触发最优控制律来实现系统的鲁棒稳定，使控制输入有界。所提出观测器设计方法，使船舶可以更稳定地保持在期望状态，使用更少的通信资源来保证观测性能，降低信号传递次数，减少了计算负担，不会产生不必要的信道占用。此外，提供最小采样时间的正下界以避免Zeno行为，即在有限的时间内出现无限次事件。
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公开(公告)号：CN116879870A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202310678823.9
申请日：2023-06-08
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 针对移动机器人在室外环境中，因行人、车辆等动态物体的存在，导致激光SLAM生成的地图中存在动态物体的轨迹残影，影响后续的定位及路径规划等问题，本发明提出了一种适用于低线束3D激光雷达的动态障碍物去除方法。该方法包括以下步骤：首先对激光雷达采集到的三维点云数据进行预处理；然后进行地面分割，并将非地面点云地图投影为深度图，通过视点可见法对比与查询帧之间可见性来去除轨迹残影；考虑到点云具有距离越远越稀疏的特性，根据距离信息来自适应调节深度图的分辨率，并通过不断减小分辨率来恢复被误删的静态点。经实验证明，该方法可以在低线束的3D激光雷达上高效地去除动态障碍物，保留完整的静态地图，减小动态障碍物对SLAM系统的影响。
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公开(公告)号：CN116307251B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310390230.2
申请日：2023-04-12
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G06Q10/04 , G06Q10/0633 , G06Q50/04 , G06F18/214 , G06F18/20 , G06F30/27 , G06N3/092 , G06F111/08 , G06F119/12
Abstract: 本发明提出一种基于强化学习的工作排程优化方法，旨在通过考虑员工实时疲劳程度，优化员工工作排程，进而缩短最大完工时间。首先，分析员工工作与休息状态下的效率变化曲线，构建工作‑休息排程的数学模型，将员工作业流程建立为马尔可夫决策过程；其次，基于SAC(Soft Actor Critic)算法设计智能体决策框架，实时调整员工工作与休息时长，以最大限度提高员工平均工作效率；此外，设计工作量快速适应机制，仅通过少量迁移训练，实现快速适应不同任务目标。仿真结果表明本发明能够优化员工工作排程方案，缩短最大完工时间，同时在工作量任务较大的情况下，可得到更好的优化效果，工作量快速适应机制使模型可以更灵活的应用于动态场景中。
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公开(公告)号：CN115903807B
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202211434409.5
申请日：2022-11-16
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种基于动态事件触发的动力定位船轨迹跟踪控制方法，涉及船舶运动控制技术领域。本发明是为了解决现有技术中采用PPC方法对DPV进行控制时，由于执行器的频繁更新会导致能量浪费和执行器磨损的问题。本发明根据解耦原则做解耦处理，设计滑模面为后面的控制器设计提供基础。还设计了积分型干扰观测器，二阶预设性能函数不仅同样能够满足系统的暂稳态性能，能够提供更好的初期性能的包容程度，减少执行机构的压力。考虑执行过程中的全部状态，将全状态的变化作为动态事件触发策略的因素并且在触发条件中引入了性能安全评价因子，设计全状态事件触发控制器，提高了触发的准确性，减少了触发频率，保证了轨迹跟踪任务的准确性。
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公开(公告)号：CN115903807A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211434409.5
申请日：2022-11-16
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种基于动态事件触发的动力定位船轨迹跟踪控制方法，涉及船舶运动控制技术领域。本发明是为了解决现有技术中采用PPC方法对DPV进行控制时，由于执行器的频繁更新会导致能量浪费和执行器磨损的问题。本发明根据解耦原则做解耦处理，设计滑模面为后面的控制器设计提供基础。还设计了积分型干扰观测器，二阶预设性能函数不仅同样能够满足系统的暂稳态性能，能够提供更好的初期性能的包容程度，减少执行机构的压力。考虑执行过程中的全部状态，将全状态的变化作为动态事件触发策略的因素并且在触发条件中引入了性能安全评价因子，设计全状态事件触发控制器，提高了触发的准确性，减少了触发频率，保证了轨迹跟踪任务的准确性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115061470B
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202210761400.9
申请日：2022-06-30
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 针对狭窄通道通过率较低且无法自主导航的问题，提出一种适用狭窄空间的无人车改进TEB导航方法，所述方法包括：构建含狭窄通道的环境栅格地图；利用改进RRT算法和改进TEB算法分别进行全局路径规划和局部路径规划，完成无人车的自主导航，保证了导航路线的安全性和可行性；通过添加位姿辅助点，在经过狭窄通道时调用定点规划算法，保证了狭窄通道的通过率；利用速度插补控制和S形速度规划分别优化自主导航和定点导航的输出速度，保证了输出曲线的平滑和导航过程的稳定性。通过gazebo仿真实验，验证了改进导航方法的可行性，且无人车在狭窄通道的通过率显著提升，输出自主导航和定点导航的速度曲线，两个阶段的速度曲线波动均小于0.05m/s。
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公开(公告)号：CN115686034A
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202211453151.3
申请日：2022-11-21
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供一种考虑速度传感器失效的无人潜航器轨迹跟踪控制方法，包括：建立航行数学模型，设定期望轨迹数学模型；设计基于位置信号的速度观测器，在此基础上设计纵向力矩和横向力矩干扰观测器；设计纵向速度和横向速度的虚拟控制律，导入指令滤波器对虚拟控制律的幅值及速度进行约束，并解决对虚拟控制律高阶求导产生计算复杂度增加问题；基于虚拟控制律及指令滤波器的输出设计轨迹跟踪滑模控制器，同时基于干扰观测器的估计值对纵向力矩和横向力矩的扰动进行补偿；本发明的技术方案解决了现有技术方案中未考虑无人潜航器在经过水下作业后速度传感器性能失效，控制器力矩输出超过无人潜航器推进器最大输出而导致控制器跟踪失效的问题。
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公开(公告)号：CN115686007A
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202211330323.8
申请日：2022-10-27
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了基于指数型非线性映射的气垫船进坞艏向控制方法，本发明以船舶进坞为背景涉及非线性状态约束领域，尤其涉及基于指数型非线性映射的气垫船进坞艏向控制器，包含以下步骤：步骤(1)：建立气垫船运动三自由度数学模型；步骤(2)：构建新型映射函数；步骤(3)：约束范围平移；步骤(4)：通过映射函数对非线性系统进行映射；步骤(5)：设计基于指数型非线性映射的气垫船进坞艏向控制器；步骤(6)：仿真验证。本发明解决了气垫船在进坞时与两侧壁刮碰的问题，通过指数型映射函数将原系统进行映射得到无约束的新系统，将映射后系统的艏向误差引入到控制器的设计中，来提高气垫船稳态性能，从而达到安全进坞的效果。
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公开(公告)号：CN114839994B
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN202210543801.7
申请日：2022-05-18
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明针对人工势场法(artificial potential field approach,APFA)在无人船路径规划应用存在建模理想化导致路径效率低、易陷入局部极小值的问题，公开了一种基于改进人工势场法的无人船航速自适应路径规划方法，具体包括：将障碍物规则化处理，以障碍物的最长距离为直径，等效为圆形障碍物，设置安全距离，弥补传统APFA建模理想化导致无法准确判断与障碍物距离的不足；设计适用于不同航速的无人船转角公式，构建其转角判定条件，根据两次切线判定准则，避免无人船路径规划陷入局部最优。仿真结果表明，本发明提出的改进APFA方法解决了无人船在不同航速下易陷入局部极小值的问题，所规划路径更优、时间更快、效率更高。
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公开(公告)号：CN115187791A
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202210957903.3
申请日：2022-08-10
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 针对传统ORB算法因忽略图像颜色信息，对光照变化的鲁棒性较差，易造成误匹配的情况，本发明公开了一种融合颜色和尺度特征的ORB图像匹配方法。所述方法包括：首先使用颜色不变量模型对彩色图像进行预处理，求出图像的颜色不变量，以颜色不变量作为输入信息，建立积分图像，采用盒式滤波器建立尺度空间，使用快速Hession矩阵检测极值点，提取具有尺度不变性的特征点，然后使用rBRIEF算法得到特征描述符，最后采用汉明距离和改进RANSAC算法去除误匹配点。本发明在保证ORB算法特点的基础上，改善了ORB算法在颜色不同而对应灰度值相同区域正确匹配率低的问题，并且使算法具备尺度不变性，解决了特征点分布不均匀的情况，提高了图像发生尺度变化时匹配精度。
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