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公开(公告)号：CN117518298A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311846303.0
申请日：2023-12-29
Applicant: 大连海事大学 , 广东海洋大学 , 上海船舶运输科学研究所有限公司
Abstract: 本发明提供了一种具有自适应模型结构的潮汐组合预报方法，包括如下步骤：S1、采集目标点位及附近点位的实测数据；S2、利用调和分析法建立调和常数模型；S3、计算调和常数模型所输出的第一预报结果，将实测数据的实际潮汐值减去第一预报结果得到差值，得到子序列；S4、利用动态正交模型选择算法建立变结构神经网络预测模型，利用Lipschitz熵值法进行子序列预报模型结构的确定，利用变结构神经网络预测模型对子序列进行辨识和预报，得到第二预报结果；S5、将第一预报结果与第二预报结果相加，得到最终预报结果。本发明减少了人工确定模型结构带来的耗时长、任意性强、无法反映系统动态和往往无法达到最优的缺点，提高了所得模型的预测精度和算法的稳定性。
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公开(公告)号：CN116300949A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310321522.0
申请日：2023-03-29
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种离散时间强化学习无人艇航向跟踪控制方法及系统。本发明方法，包括：建立无人艇航向离散时间非线性动力学模型；对建立的无人艇航向离散时间非线性动力学模型进行系统变换，建立无人艇航向跟踪变化系统；设计无人艇强化学习评价模块；设计无人艇航向跟踪控制器，从而得到无人艇系统舵角指令，将舵角指令传递给无人艇舵机输出无人艇航向角，进而实现无人艇航向跟踪控制。本发明针对非严格反馈形式的无人艇系统，运用强化学习方法，利用神经网络构造补偿器，解决离散时间非严格反馈无人艇系统控制设计采用backstepping方法设计控制器时存在的子系统无关联问题，实现控制系统与环境之间的交互，降低控制系统对被控对象模型精度的依赖。
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公开(公告)号：CN112182972A
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN202011062082.4
申请日：2020-09-30
Applicant: 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
IPC: G06F30/27 , G06K9/62 , G06F111/10 , G06F119/14 , G06F111/06
Abstract: 本发明提供一种船舶操纵运动ADAM(adaptive moment estimation)局部加权回归辨识建模方法，包括以下步骤：选定待辨识船舶操纵运动模型，根据模型中的船舶所受力矩与力和船舶运动状态确定辨识方法的回归模型、输入变量和输出变量；基于局部加权回归构建多输入多输出的船舶操纵运动数学模型；对所述模型进行基于ADAM优化的优化训练，使模型达到精度要求；通过所建模型在线解算船舶的力与力矩预测船舶运动状态，以实现船舶运动动态仿真。本发明能够更贴合实际工程应用场景，基于所辨识船舶操纵运动模型，通过查询变量(舵角，转速)，动态仿真船舶运动状态，符合船舶模拟器的工程应用。
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公开(公告)号：CN119512094A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411592106.5
申请日：2024-11-08
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种基于深度网络离线迭代与在线调整的无人船跟踪控制方法，通过预训练的深度神经网络获取对未知的非线性动态的第一步近似值；对未知的非线性动态的第一步近似值进行在线调整，以获取未知的非线性动态的最终近似值的估计值；进而获取控制器和输出层权值自适应律，以确保无人船的航向角的状态向量能够跟踪期望的光滑时变轨迹；实现基于深度网络离线迭代与在线调整的无人船的跟踪控制。本发明通过结合深度神经网络，潜在地提高函数的近似性能，从而使得其对更复杂特征的未知动态具有更好的逼近效果。
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公开(公告)号：CN119270856A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411385695.X
申请日：2024-09-30
Applicant: 大连海事大学 , 广东海洋大学 , 上海船舶运输科学研究所有限公司
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供了一种船舶大洋航线优化预报方法，包括如下步骤：S1、根据航次任务，根据转向点和航线类型建立初始航线；S2、建立船舶在海上对环境的运动响应数学模型；S3、获得船舶所经过海域的海洋环境预报结果；S4、计算船舶经过该海域的运动响应；S5、收集船舶此次航次任务中的其他要求条件作为其他约束；S6、优化计算得到船舶在优化目标下所应采取的优化航线和优化螺旋桨转速；S8、重复S3～S7，并执行最新得到的航线和航速优化方案。本发明通过对包括航线和螺旋桨转速在内的船舶航行计划要素进行优化，可以在规避恶劣海况以保证安全的前提下得到满足用户优化需求的航行方案。该方法有助于对船舶航行的智能化建设。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118567365B
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411048661.1
申请日：2024-08-01
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种基于自适应动态规划的无人船航向跟踪事件触发控制方法，建立考虑无人船航向控制数学模型，并将其转化获得航向跟踪控制数学模型；根据关于误差和参考信号的动态标称系统，获取无人船航向最优反馈控制器；最后获取事件触发下的Actor模糊逻辑系统和Critic模糊逻辑系统的权值更新律，实现无人船事件触发自适应动态规划航向跟踪控制。本发明将事件触发机制应用在控制算法中，从而达到减小磨损、降低能耗的目的。利用Actor‑Critic最终获得事件触发下的最优反馈控制器、事件触发下的Actor模糊逻辑系统和Critic模糊逻辑系统的权值更新律，从而实现无人船事件触发自适应动态规划航向跟踪控制。
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公开(公告)号：CN118533181B
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202410989646.0
申请日：2024-07-23
Applicant: 大连海事大学 , 上海船舶运输科学研究所有限公司
Abstract: 本发明公开了一种基于改进麻雀搜索算法的北极航线路径规划方法，涉及航线路径规划技术领域；包括：S1：获取北极航道气象数据和冰情数据，并进行归一化处理和插值处理；S2：构建栅格环境地图；S3：计算风险指数结果并设定安全水深阈值，筛选出可安全通航区域；S4：建立关于风速阻力和破冰阻力的航行阻力目标函数模型；S5：采用改进的麻雀搜索算法优化航行阻力目标函数模型，从而在可安全通航区域内确定出最优北极航线路径。本发明确保仿真航行路线与实践通航航线一致的前提下，减少了船舶在北极航道航行中面临的风速阻力与破冰阻力对效率的影响，为北极航道航行提供了一种可靠的优化方案。
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公开(公告)号：CN118466220B
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202410918395.7
申请日：2024-07-10
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于执行评论体系强化学习的无人船航向跟踪控制方法，所述方法包括获取考虑航行在海上的无人船舶会受到环境干扰影响的带有不确定干扰项的无人船航向控制数学模型；并将无人船航向控制数学模型转换成二阶状态空间方程，并将二阶状态空间方程作为无人船航向跟踪控制模型；根据无人船航向跟踪控制模型，构造无人船航向跟踪控制的一阶/二阶代价函数与一阶/二阶哈密顿‑雅可比‑贝尔曼方程，获得最优一阶虚拟控制率与最优最终控制器的估计值，且在船舶航向跟踪控制系统中，每一阶都会得到一个执行网络与评价网络，提高了船舶航向跟踪控制系统的学习能力，确保无人船能够高效的得到跟踪期望航向，以实现无人船航向优化跟踪控制。
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公开(公告)号：CN118466220A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410918395.7
申请日：2024-07-10
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于执行评论体系强化学习的无人船航向跟踪控制方法，所述方法包括获取考虑航行在海上的无人船舶会受到环境干扰影响的带有不确定干扰项的无人船航向控制数学模型；并将无人船航向控制数学模型转换成二阶状态空间方程，并将二阶状态空间方程作为无人船航向跟踪控制模型；根据无人船航向跟踪控制模型，构造无人船航向跟踪控制的一阶/二阶代价函数与一阶/二阶哈密顿‑雅可比‑贝尔曼方程，获得最优一阶虚拟控制率与最优最终控制器的估计值，且在船舶航向跟踪控制系统中，每一阶都会得到一个执行网络与评价网络，提高了船舶航向跟踪控制系统的学习能力，确保无人船能够高效的得到跟踪期望航向，以实现无人船航向优化跟踪控制。
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公开(公告)号：CN118011820A
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410170634.5
申请日：2024-02-06
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种考虑输入死区的无人船自适应动态规划航向跟踪控制方法，将无人船舵机液压系统的死区模型信号进行线性化描述，并结合航向跟踪控制数学模型构建考虑输入死区的航向跟踪控制数学模型，提高了无人船控制器对与死区干扰的鲁棒性，强化了无人船的跟踪控制性能。在控制器设计过程中，将控制器分为前馈控制器和最优控制器两部分分别设计，能够有效提高复杂海况下无人船的跟踪性能，解决了求解非线性系统HJB方程难的问题，最终针对考虑输入死区的非线性无人船航向跟踪控制系统，构建了无人船船舶航向跟踪的航向反馈自适应律，确保无人船能够高效的跟踪期望航向，以实现无人船自适应动态规划航向的跟踪控制。
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