公开(公告)号：CN106767778A

公开(公告)日：2017-05-31

申请号：CN201611029747.5

申请日：2016-11-15

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 王元慧 ,  赵强 ,  丁福光 ,  王成龙 ,  蒋希赟 ,  张博

IPC: G01C21/16 ,  G01C21/20 ,  G01S19/49

CPC classification number: G01C21/16 ,  G01C21/20 ,  G01S19/49

Abstract: 本发明提供的是一种气垫船船位推算控制方法。主要包括：根据气垫船的航速，艏向角及历史位置数据，通过传统推算算法得到实时位置估计数据；结合气垫船特性建立基于气垫船的匀速(CV)模型、匀加速(CA)模型及Singer模型；建立交互式多模型(IMM)，设计相应的强跟踪卡尔曼滤波器；推算数据反馈给航迹控制器，实现安全航行。本发明的气垫船船位推算控制方法，在气垫船GPS信号丢失的情况下，通过船位推算得到的推算位置代替GPS位置信息，保证了气垫船能安全地航行，安全地到达目的地。

公开(公告)号：CN106403957A

公开(公告)日：2017-02-15

申请号：CN201610953196.5

申请日：2016-11-03

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 王元慧 ,  葛然 ,  丁福光 ,  王成龙 ,  蒋希赟 ,  张放

IPC: G01C21/20 ,  G05D1/02

CPC classification number: G01C21/203 ,  G05D1/0206

Abstract: 本发明提供的是一种全垫升气垫船航路点导引控制方法。(1)测得气垫船当前的位置信息，船舶的艏向、回转率、横摇姿态信息；(2)结合气垫船的当前位置和目标位置，给定航路点；(3)LOS导引系统综合航路点坐标(xk,yk)和气垫船的当前位置(x(t),y(t))，计算出航迹跟踪的导引点PLOS(xlos,ylos)；(4)根据气垫船的当前位置与导引点坐标计算出期望艏向角ψd，并与气垫船当前艏向角ψ比较，将二者之差Δψ＝ψd-ψ作为PID控制器的输入；(5)PID控制器控制气垫船向着导引点航行；(6)切换。本发明实现了全垫升气垫船的航迹控制，可以减轻驾驶人员的工作强度和精神负担，提高气垫船航行的稳定性和安全性。

公开(公告)号：CN113296499B

公开(公告)日：2022-10-28

申请号：CN202110405217.0

申请日：2021-04-15

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 王元慧 ,  杨伊熹 ,  张晓云 ,  刘向波 ,  张潇月 ,  蒋希赟 ,  王海滨 ,  刘冲 ,  王雪莹

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明提供一种基于加速度前馈的艏向最优极地FPSO锚泊动力定位控制方法。本发明目的在于利用加速度前馈对扰动进行补偿，提高系统状态估计精度，使FPSO保持期望艏向和位置。1、设计了一种根据锚泊缆最大张力和次大张力的基于来冰方向的最佳艏向计算方法。2、通过在状态观测器中增添加速度项，建立了FPSO锚泊动力定位系统加速度前馈观测器，能够有效抑制快变冰扰动对状态估计产生的影响。3、设计了一种加速度前馈与非线性模型预测控制结合的锚泊动力定位控制器，既保留了原系统的非线性特性又考虑了输入输出的约束问题，实现了位置和艏向的控制。

公开(公告)号：CN113296499A

公开(公告)日：2021-08-24

申请号：CN202110405217.0

申请日：2021-04-15

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 王元慧 ,  杨伊熹 ,  张晓云 ,  刘向波 ,  张潇月 ,  蒋希赟 ,  王海滨 ,  刘冲 ,  王雪莹

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明提供一种基于加速度前馈的艏向最优极地FPSO锚泊动力定位控制方法。本发明目的在于利用加速度前馈对扰动进行补偿，提高系统状态估计精度，使FPSO保持期望艏向和位置。1、设计了一种根据锚泊缆最大张力和次大张力的基于来冰方向的最佳艏向计算方法。2、通过在状态观测器中增添加速度项，建立了FPSO锚泊动力定位系统加速度前馈观测器，能够有效抑制快变冰扰动对状态估计产生的影响。3、设计了一种加速度前馈与非线性模型预测控制结合的锚泊动力定位控制器，既保留了原系统的非线性特性又考虑了输入输出的约束问题，实现了位置和艏向的控制。

公开(公告)号：CN111666722A

公开(公告)日：2020-09-15

申请号：CN202010396065.8

申请日：2020-05-12

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 王元慧 ,  马庆严 ,  张晓云 ,  王成龙 ,  佟海艳 ,  王晓乐 ,  蒋希赟

IPC: G06F30/28 ,  G06F30/15 ,  G06F113/08 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明涉及的是一种用于仿真实验的模型建立方法，具体涉及的是一种气垫船垫升系统模型构建方法。本发明包括步骤一：建立垫升风机方程，包含气体流量、风机转速和风机压力；步骤二：计算气垫体积变化率，建立波浪泵气方程，包含气体流量、各气室压力、采样时间；步骤三：计算围裙的泄流面积，得到围裙的泄流方程，包含围裙泄流量、各气室压力。本发明不同位置围裙柔性囊具有不同的功能作用：纵向分隔裙、横向分隔裙设计向外倾斜，有利于越过障碍物，而且不会出现兜水现象；艏部围裙囊遇障碍物向内倾斜起减震作用；船舷围裙能够向后倾斜以便减少航行阻力。

公开(公告)号：CN110244077A

公开(公告)日：2019-09-17

申请号：CN201910480458.4

申请日：2019-06-04

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 王元慧 ,  谢伟杰 ,  张晓云 ,  王成龙 ,  徐玉杰 ,  刘冲 ,  蒋希赟 ,  张玉宝

IPC: G01P5/12 ,  G01P21/02 ,  G06N3/00

Abstract: 本发明提供的是一种热式风速传感器恒功率调节与精度补偿方法。(1)采用恒定功率热式风速传感器检测得到初步数据；(2)采用PID算法结合人工鱼群算法对恒定功率进行自适应控制；(3)采用二级放大电路将得到的微弱信号进行信号调理；(4)采用强化学习策略迭代方法建立精度补偿修正曲线。本发明的人工鱼群优化PID参数方法适用于恒定功率，恒压，恒流，恒温差等风速传感器的优化环节，自适应能力更强；基于强化学习策略迭代方法建立的精度补偿修正曲线不依赖被控对象的所处环境，鲁棒性能更好，不会限于局部最优，精度有所提高。

公开(公告)号：CN105929825B

公开(公告)日：2019-02-15

申请号：CN201610325698.3

申请日：2016-05-16

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 王元慧 ,  赵亮博 ,  付明玉 ,  蒋希赟 ,  佟海艳 ,  王莎莎 ,  张赞 ,  赵强 ,  张博 ,  张放

IPC: G05D1/02 ,  G05D1/08

Abstract: 一种基于神经动态模型的船舶动力定位反步控制方法，涉及船舶动力定位控制技术领域，尤其涉及一种基于神经动态模型的船舶动力定位反步控制方法。本发明要解决现有船舶动力定位控制技术，运算复杂程度高且难以输出平滑的控制效果。一种基于神经动态模型的船舶动力定位反步控制方法，按以下步骤进行：一、获取船舶的位置和姿态参数；二、求取虚拟误差变量；三、利用Backstepping法反演控制律。本发明解决了现有船舶动力定位控制技术存在的运算复杂程度高且难以输出平滑的控制效果的问题。本发明可应用于船舶动力定位控制技术领域。

公开(公告)号：CN105929825A

公开(公告)日：2016-09-07

申请号：CN201610325698.3

申请日：2016-05-16

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 王元慧 ,  赵亮博 ,  付明玉 ,  蒋希赟 ,  佟海艳 ,  王莎莎 ,  张赞 ,  赵强 ,  张博 ,  张放

IPC: G05D1/02 ,  G05D1/08

CPC classification number: G05D1/0206 ,  G05D1/0875

Abstract: 一种基于神经动态模型的船舶动力定位反步控制方法，涉及船舶动力定位控制技术领域，尤其涉及一种基于神经动态模型的船舶动力定位反步控制方法。本发明要解决现有船舶动力定位控制技术，运算复杂程度高且难以输出平滑的控制效果。一种基于神经动态模型的船舶动力定位反步控制方法，按以下步骤进行：一、获取船舶的位置和姿态参数；二、求取虚拟误差变量；三、利用Backstepping法反演控制律。本发明解决了现有船舶动力定位控制技术存在的运算复杂程度高且难以输出平滑的控制效果的问题。本发明可应用于船舶动力定位控制技术领域。