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公开(公告)号：CN119575973A
公开(公告)日：2025-03-07
申请号：CN202411716048.2
申请日：2024-11-27
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种基于微分博弈的船舶编队协同避障与鲁棒控制方法，包括构建船舶避障函数，并基于第一性能指标函数设计最优虚拟控制律；构建用于镇定船舶位置动力学误差的第二性能指标函数，并结合第一最优价值函数获取船舶海洋状态干扰；设计用于镇定船舶状态动力学误差的第三性能指标函数以获取最优响应控制器；根据最优响应控制器获取艏向虚拟控制律；对艏向虚拟控制律的导数进行降阶处理，以获取艏摇运动动力学误差；构建用于描述艏摇运动干扰的第四性能指标函数，并结合第二最优价值函数获取船舶艏摇运动干扰；设计用于镇定船舶艏摇运动动力学误差的第五性能指标函数获取最优鲁棒控制器。本发明解决了目前已有船舶编队运动控制工程实践中“人工势场法不利于船舶高精度与安全航行”与“干扰观测器在海洋环境干扰中鲁棒性较弱”这两点技术问题。
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公开(公告)号：CN119310999A
公开(公告)日：2025-01-14
申请号：CN202411416726.3
申请日：2024-10-11
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D1/644 , G05D1/247 , G05D1/648 , G05D105/22
Abstract: 本发明实施例公开了一种具有性能博弈机制的船舶轨迹跟踪事件触发控制方法及系统，方法包括：S1、确定出船舶对应的位置误差和姿态误差；S2、设计第一性能指标和第一价值函数；S3、设计第一价值函数的负梯度估计值、最优虚拟控制律及在线学习律；S4、获得动力学参考信号及动力学控制误差；S5、定义第二性能指标和对应的第二价值函数；S6、设计第二价值函数对应的负梯度估计值、最优控制输入和最优触发误差；S7、判断是否满足触发规则；S8、改变船舶状态继续判断是否完成航行任务，未完成则重新确认船舶当前状态并返回S1。本发明解决了现有技术中“操作者难以得到最佳的触发效果和控制精度”与“船舶轨迹跟踪控制器在海洋环境干扰中鲁棒性较弱”的问题。
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公开(公告)号：CN114661053B
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202210395112.6
申请日：2022-04-14
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种考虑障碍船危险行为的船舶动态避障制导与控制方法，包括建立第一、第二虚拟小船、虚构小船、本船数学模型；根据航路点产生全局参考路径，第一虚拟小船基于全局参考路径航行；设置虚构小船的探测范围，根据探测范围判断本船与障碍船是否存在碰撞危险，当不存在碰撞危险时，第二虚拟小船跟随第一虚拟小船航行，本船跟随第二虚拟小船航行；当存在碰撞危险时，基于速度障碍法原理和虚构小船位置信息，计算避障参考信号，第二虚拟小船基于避障参考信号进行避障，本船根据控制系统跟随第二虚拟小船航行。能够同时保证船舶的全局路径跟踪和局部避障规划，通过将控制输入离散化减少了船舶通信负担。
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公开(公告)号：CN117707162A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311711869.2
申请日：2023-12-13
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LVS制导的无人帆船动态事件触发控制方法，包括：建立无人帆船的非线性数学模型；获取改进的LVS制导律，以获取无人帆船的参考航向角；获取无人帆船的航向角误差；建立航向角虚拟控制器；获取艏摇方向动力学误差；建立触发控制律，获取无人帆船的控制律和自适应律，以对无人帆船进行控制。本发明通过改进的LVS制导律，解决了无人帆船制导结构存在参考艏向信号不连续特点，同时能够在横风和非横风航行状态下实现良好的跟踪效果，帆船能够沿着平缓的弧形路径航行。能够实现时变风向下无人帆船有效执行路径跟踪控制任务。动态事件触发技术还能够降低受外界扰动引起的控制输入频繁抖振现象，提高了控制算法的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN112947445B
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202110178922.1
申请日：2021-02-09
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种采用冗余通信的分布式自适应船舶航迹保持系统，包括显示设置单元、控制中心单元及舵机指令交互单元三个部分，本发明考虑航海人员在航海工程实践中的船舶操纵需求进行功能设计，并根据功能设计分布式结构，从而提高航迹舵系统的可靠性。通过控制中心单元实现了双CAN总线条件下的冗余通信，与单CAN总线通讯相比能够有效识别通讯错误并处理，具有无需人工介入，自行重发的优点，保证了航迹舵系统全天候的安全稳定通讯。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117270391A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202311253701.1
申请日：2023-09-25
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种面向网箱巡检的转筒帆助航船自适应触发控制方法，包括：建立有限边界触发规则，获取船舶的位置误差和航向误差；基于转筒帆助航船舶非线性数学模型，获取前进方向的虚拟控制器和艏摇方向的虚拟控制器；建立变阈值事件触发规则；根据位置相关的虚拟控制器经过一阶滤波器处理后的滤波信号、航向相关的虚拟控制器经过一阶滤波器处理后的滤波信号，获取位置相关的动态误差和航向相关的动态误差；获取位置相关的对船舶设计的控制器和航向相关的对船舶设计的控制器，以对面向网箱巡检的转筒帆助航帆船进行控制。本发明建立的变阈值事件触发规则，解决了现有的事件触发机制仅能保证在初始阶段及大幅度船舶操纵阶段降低了通信负载的问题。
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公开(公告)号：CN117193344A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311224902.9
申请日：2023-09-21
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种基于同步制导的机/船协同多元任务事件触发控制方法，建立无人船‑无人机协同系统的非线性系统模型，对系统中无人机的参考姿态/速度进行实时规划，并构建海事回行搜寻制导律使得机/船协同系统能够执行多元时间同步的任务；设计无人船‑无人机协同系统的虚拟控制器，通过引入模糊逻辑系统逼近模型不确定项，让权值估计器和虚拟控制器同时对模糊逻辑系统的权重进行在线更新，以消除无人船‑无人机协同系统的非线性系统模型的运动学误差；通过构建基于经验辅助的事件触发控制机制，以设计无人船‑无人机的姿态控制器与自适应律；减少了通信信道的占用，降低了通信负担，使系统在有效减小通信负担的同时也可以达到良好的控制效果。
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公开(公告)号：CN115113524B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202210626110.3
申请日：2022-06-02
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于干预LVS制导的ASV多端口事件触发路径跟踪控制方法，包括建立基于连续时间的ASV的非线性数学模型；计算LVS的位置并将其作为ASV的参考位置；计算ASV的制导信号；根据动态反馈评价机制生成干预LVS制导信号；计算ASV的艏向误差和位置误差，对艏向误差和位置误差设置事件触发机制，当满足触发条件时，对误差进行更新，并计算误差的导数；设计基于事件触发的虚拟控制律，通过虚拟控制律对艏向误差和位置误差进行镇定，根据动态面控制技术定义误差动态，并对误差动态求导；设计基于事件触发的控制律和自适应律，基于控制律和自适应律驱动ASV进行航行。避免ASV在初始状态达到输入饱和界限，减少传感器到控制器、控制器到执行器的传输负载。
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公开(公告)号：CN116048090A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202310112116.3
申请日：2023-02-14
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种具有能耗优化效应的风帆助航船路径跟踪控制方法，包括建立风帆助航船舶运动数学模型；根据电子海图在航行路径中设置航路点，根据船舶当前位置与逻辑虚拟小船当前位置计算风帆助航船的制导信号，航向参考信号基于动态反馈评估规则进行修饰获得航向参考信号，并将航向参考信号传递至风帆助航船控制系统；构件风帆助航船舶位置/姿态误差的虚拟控制器，根据鲁棒自适应神经控制律、增益相关自适应律计算本船主机转速和舵角；风帆助航船控制系统根据主机转速和舵角控制本船航行。解决了风帆助航船舶由于风帆对动力机制的补偿，控制输入变化频繁，控制命令实时生成并需要实时传输到执行器，造成控制系统传输负载较大与额外执行器磨损的问题。
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