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公开(公告)号：CN104156527A
公开(公告)日：2014-11-19
申请号：CN201410394855.7
申请日：2014-08-12
Applicant: 大连海事大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种用于航海模拟器仿真的雷达模拟数据合并方法，包括以下步骤：对不同比例尺海图根据其航海用途和与参考点的距离进行筛选；此裁剪雷达模拟数据；裁剪后的海图按两种原则排序；按顺序对相邻海图间的叠幅区域的冗余数据进行筛选；对合并后的多边形填补空白形成矩形构造新的图幅；对合并后的雷达模拟数据中来自不同比例尺海图的岸线进行接边处理。由于本发明依据航行区域参考点和海图航海用途筛选了航行时涉及到的海图，在保证雷达模拟数据精度的前提下，大大减少了雷达模拟数据的数据量。由于本发明统计了雷达模拟数据中前向角度的特征规律，据此区分岸线和因海图分幅产生的分界线，消除了海图分幅制作对雷达模拟数据精度的影响。
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公开(公告)号：CN104020771A
公开(公告)日：2014-09-03
申请号：CN201410268176.5
申请日：2014-06-13
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于动态虚拟小船制导算法的欠驱动船舶路径跟踪规划方法，包括以下步骤：S1：建立导引虚拟小船数学模型，根据导引虚拟小船数学模型采用制导算法规划出船舶跟踪控制参考路径，获取导引虚拟小船产生参考路径的命令时间序列信号；S2：进入路径跟踪控制状态：S3：根据实际船舶与导引虚拟小船的相对位置动态配置动态虚拟小船的船舶位置和运动姿态；S4：根据鲁棒自适应控制策略设计控制律，即实船的主机转速nc和舵角命令信号δc，控制实船主机和舵机执行装置，驱动控制实船跟踪动态虚拟小船，最终实现船舶在航海实践中的路径跟踪控制任务；S5：测量实际船舶位置判断是否到达目的地，如果“是”，结束船舶航行；如果“否”，时间更新t＝t+1并进入S2。
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公开(公告)号：CN101707016A
公开(公告)日：2010-05-12
申请号：CN200910219961.0
申请日：2009-11-16
Applicant: 大连海事大学
IPC: G09B9/06
Abstract: 一种航海模拟器用船舶六自由度运动数学模型的建立方法，本发明采用日本操纵性数学模型小组MMG提出的“分离型”数学模型，即模型的建立以船体、螺旋桨、舵各自独立的水动力为基础，加上船-桨-舵相互之间的流体动力干扰，以及环境干扰等。通过操作与实船控制设备外形、功能一致的硬件操作设备(车钟、舵、拖轮、缆绳等)和设置环境信息(风、浪、流)，将其产生的信号传输给船舶运动数学模型，并对微分方程进行求解，实时获得船舶六自由度运动的响应，实现航海模拟器中人在回路中的交互。之前航海模拟器中使用的船舶运动模型是基于MMG思想的三自由度模型，不能完整地描述船舶六自由度运动的态势。本发明的成功开发填补了该领域的空白，可更好的为航海教学和培训、港航工程论证等科学研究服务。
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公开(公告)号：CN101707015A
公开(公告)日：2010-05-12
申请号：CN200910219960.6
申请日：2009-11-16
Applicant: 大连海事大学
IPC: G09B9/06
Abstract: 一种航海模拟器用平旋推进器驱动船舶的运动数学模型，通过操作硬件设备(X-Pitch和Y-Pitch)获得VSP桨的等效螺距比以及VSP桨产生的总推力在船体纵向、横向分解力的百分数，利用已公开的VSP桨第一象限图谱计算总推力的大小，将分解力的百分数乘以总推力即可得到在纵向、横向、首摇上的分力(矩)。将上述得到的VSP桨推力(矩)作为外力叠加到船舶运动方程中，采用四阶龙格-库塔积分得到VSP船舶运动的态势，提供给航海模拟系统的其他模块。将所建VSP桨船舶运动数学模型应用到航海模拟器中，与硬件设备相结合，实现了人机交互，增加了系统中船模数据库的多样性。
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公开(公告)号：CN101615000A
公开(公告)日：2009-12-30
申请号：CN200910012146.7
申请日：2009-06-19
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明涉及航海模拟器用的船舶自动舵鲁棒自适应控制算法，该算法针对航海模拟器训练的各种船舶模型，基于半理论半实验的方法得出船舶运动非线性数学模型，该模型包含风、浪、流等海况干扰，还涉及进出港时的低速浅水模型，所设计的自动舵算法基于闭环增益成形简捷鲁棒控制算法，结合神经网络直接控制训练方法，使算法同时具有鲁棒性和适应性，是一种新的船舶自动舵鲁棒自适应控制算法。本发明的有益效果在于，本发明是一种既兼顾了船舶运动控制算法的鲁棒性，又考虑了船舶航行的复杂性而使控制算法具有适应性，解决了现有算法中要么具有鲁棒性、要么具有适应性而不同时具有鲁棒性和适应性的矛盾。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119310998A
公开(公告)日：2025-01-14
申请号：CN202411416656.1
申请日：2024-10-11
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种考虑输入输出限制的全局有限时间船舶轨迹跟踪控制方法，S1：建立欠驱动船舶数学模型；S2：基于实际轨迹和期望轨迹得到轨迹跟踪误差，对所述轨迹跟踪误差进行限制得到新误差，基于新误差设计期望纵向速度和期望横向速度；S3：设计第一有限时间滑模面和第二有限时间滑模面；S4：设计纵向控制力和艏摇控制力矩；S5：通过纵向控制力和艏摇控制力矩调整有限时间滑模面至收敛，进而使轨迹跟踪误差收敛，最终实现船舶轨迹跟踪。本发明在考虑输入受限的条件下，建立了欠驱动船舶数学模型，在考虑输出限制的条件下，对所述轨迹跟踪误差进行限制，从而保证暂态及稳态性能，使航行轨迹处于预先设定的范围之内，保证船舶航行安全。
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公开(公告)号：CN119065371A
公开(公告)日：2024-12-03
申请号：CN202411151791.8
申请日：2024-08-21
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明一种恶劣海况下基于非线性复合函数的船舶航向保持控制方法，包括以下步骤：建立Nomoto船舶运动模型；基于Nomoto船舶运动模型，利用三阶闭环增益成形算法设计控制器；将风干扰和浪干扰加入Nomoto船舶模型中，得到恶劣海况船舶运动模型；设计基于恶劣海况船舶运动模型的非线性复合函数；将非线性复合函数与控制器相结合，得到集成控制器；基于集成控制器，实现恶劣海况下，船舶航向的有效控制。该方法将非线性复合函数串联在PD控制器与二阶振荡环节之间，能较好地实现航向保持控制的目的，减少舵角输出具有更好的节能效果。
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公开(公告)号：CN119045553A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411159848.9
申请日：2024-08-22
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D16/20
Abstract: 本发明公开了一种基于复合函数非线性反馈的LNG船液舱压差控制方法，基于复合函数非线性反馈技术，获取经过复合函数中的第一层函数作用后的液压压差的误差值，即预设的液舱压差与实际的液舱压差的差值，进而获取经过复合函数中的第二层函数作用后的液压压差的误差值；并基于闭环增益成形算法，获取控制器输出的流量速率，并根据液化天然气船液舱压差数学模型，获取液舱压差的实际值，以实现对LNG船液舱压差的控制。本发明由于采用复合函数非线性反馈技术，能够减小液舱层压差控制过程中的超调量，从而减少氮资源的流失节省氮资源，同时还能够提高系统的鲁棒性，以消除LNG船液舱层压差控制系统因时滞特性而产生模型摄动带来的影响。
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公开(公告)号：CN118838340A
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202410836501.7
申请日：2024-06-26
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了基于快速非奇异积分终端滑模的船舶轨迹跟踪控制方法，包括选择船舶所使用的欠驱动船舶数学模型，设计假设条件；根据船舶的横向实际位置、纵向实际位置、期望轨迹设计期望纵向速度、期望横向速度；设计第一、第二快速非奇异积分终端滑模面，设计第一自适应律和第二自适应律对纵、横向外部干扰的上界进行估计，根据第一快速非奇异积分终端滑模面和估计后的纵向外部干扰设计纵向控制输入；根据第二快速非奇异积分终端滑模面、动态面技术和估计后的横向外部干扰设计横向控制输入；根据纵向和横向控制输入控制船舶沿着期望轨迹航行。本发明实现了船舶对期望轨迹的快速跟踪，并能有效地加快误差的收敛速率和避免奇异点的出现。
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公开(公告)号：CN118672259A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410690384.8
申请日：2024-05-30
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种基于改进SAC算法的无人船自主避碰决策方法及系统，根据最小雷达线探测长度与船舶安全半径、动界半径、船舶领域半径之间的关系，建立SAC算法的奖励函数，以获取总的奖励函数值，同时建立SAC算法的动作空间；进而根据本船当前时刻的位置坐标、航速及航向角，根据所述船舶运动数学模型、船舶动界模型、船舶领域模型，获取无人船下一时刻的舵角和航速，以对无人船进行控制，实现无人船的自主避碰。本发明将航行阶段划分为导航阶段、避碰阶段和紧迫危险阶段，所建立的基于各阶段的奖励函数，能够基于COLREGs第二章第13至17条实现两船与多船会遇局面下的无人船自主避障决策；而在紧迫危险阶段，基于本发明的动作空间，能够通过减速停船有效地处理真实海域复杂局面，解决复杂海域中的紧迫危险避障问题，提高紧迫危险局面下避碰的灵活性和泛化性。
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