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公开(公告)号：CN118778452A
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202411032544.6
申请日：2024-07-30
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于输入受限的自适应滑模有限时间船舶轨迹跟踪控制方法，根据欠驱动船舶数学模型构建线性抗饱和补偿器，以用于解决控制器的输入饱和问题，即使用线性抗饱和补偿器来消除由输入饱和所引起的非线性项；同时针对考虑输入受限的欠驱动船舶数学模型内外部的干扰问题，采用RBF神经网络去逼近船舶模型的不确定项，再用自适应技术去估计逼近误差以及外界未知干扰的上界；采用自适应滑模技术并在反步法的框架下，根据设计的期望前进速度与期望横漂速度构建船舶纵向控制器与船舶艏摇控制器，以实现船舶的轨迹跟踪控制，且对于收敛速度慢的问题，将结合有限时间收敛理论进行控制器的设计，以使得误差实现有限时间收敛。
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公开(公告)号：CN118331270A
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202410493170.1
申请日：2024-04-23
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种面向船舶轨迹重现任务的高精度路径跟踪控制方法，所述方法包括以下步骤：基于AIS数据的航路点，根据逻辑虚拟船LVS获取虚拟参考路径；基于虚拟参考路径，根据逻辑虚拟船LVS的数学模型与USV的非线性数学模型获取USV制导律；基于跟踪距离判定策略，根据USV制导律获取USV虚拟控制律，以获取动态面信号导数；根据获取的动态面信号导数获取USV控制器的中间变量，并采用迭代控制技术根据中间变量构建USV容错控制器；根据USV容错控制器控制USV对虚拟参考路径进行实时路径跟踪控制。本发明解决了传统的制导算法的参考路径无法对短距离或不规则产生的航路点进行路径跟踪任务；且现有的控制算法仅适用于开阔水域的船舶路径跟踪，无法满足某些特定水域的高跟踪精度需求，此外船舶路径跟踪过程中可能会存在输入饱和或者计算负载过大的问题，从而导致执行器发生故障，这也成为了亟待解决的问题。
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公开(公告)号：CN117873143A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202410081956.2
申请日：2024-01-19
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/485 , G05D101/10
Abstract: 本发明公开了一种受限水域下无人船‑无人机协同路径跟踪控制方法，通过建立无人船与水下无人艇的领导者‑追随者运动模型；并对受限水域下的无人船运动模型进行浅水修正；构建无人船的制导控制律实现由路径到船舶期望制导角的转变；设计扩张状态观测器，并基于线性自抗扰技术，根据所述扩张状态观测器构建无人船的路径跟踪控制律与四旋翼无人机的位置环控制律，已实现无人船与四旋翼无人机的协同路径跟踪，通过设计的扩张状态观测器实现对于不可测状态量的观测以及扰动量的观测和补偿，并结合遗传算法实现参数在线调整，降低参数调节难度且增强了下无人船‑四旋翼无人机控制器的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN117850210A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202410025395.4
申请日：2024-01-08
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明公开了一种双输入非线性修饰的船舶航向保持控制方法，包括建立非线性Nomoto船舶模型，设计预设航向，计算预设航向与实际航向的差值，通过差值使用闭环增益成形算法计算控制输入，基于双输入非线性修饰技术对船舶的控制输入进行修饰，操舵伺服系统对控制输入进行舵角和舵速限制，将风干扰、浪干扰加入在非线性Nomoto船舶模型中，基于限制后的船舶舵角、舵速、预设航向以及加入风、浪干扰的非线性Nomoto船舶模型获取实际航向。使用双输入非线性修饰技术相对于非线性修饰技术能够使船舶能量消耗性能指标降低12％，从而达到节能的目的。
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公开(公告)号：CN114609905B
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202210217076.4
申请日：2022-03-07
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种船舶编队事件触发控制方法，包括：S1、计算逻辑船舶的期望位置信号和期望艏向角；S2、获取船舶转向半径Rturn，设定船舶的内侧船转向半径Rmax、外侧船转向半径Rmin；确定船舶的参考转艏角速度；S3、根据船舶的期望位置信号和期望艏向角，使用径向基神经网络，设计权值估计器；S4、设计船舶控制器，船舶控制器用于控制船舶跟踪参考信号；S5、设计事件触发条件；S6、建立新的船舶模型。本发明缓和了控制器与驱动器之间通信信道的占用。通过引入径向基神经网络逼近模型不确定项，并导出权值估计器对位置神经权重在线更新，本发明采用的神经网络权值估计器随着触发条件离散更新，更够进一步节约控制系统的通信资源。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110986927B
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN201911320612.8
申请日：2019-12-19
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种基于双层逻辑制导的铺缆船航行路径和速度制定方法，其特征在于，包括：根据电缆铺设参考路径制定的电缆铺设路径；根据所述电缆的铺设路径推导出铺缆船的航行路径。该方法能够在转向点附近进行有效的航迹控制，实现对电缆铺设的间接控制和高精度自动化铺设，其间接控制理念能够对其他海洋工程自动化发展提供参考价值。
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公开(公告)号：CN117193344B
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311224902.9
申请日：2023-09-21
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/15 , G05D109/20
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：CN117369253A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311095845.9
申请日：2023-08-29
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种水下无人艇轨迹跟踪制导策略的制定方法，通过采用投影垂直制导方法，将轨迹跟踪控制过程转化为速度控制和航向控制过程，并采用滑模控制器对水下无人艇的速度、航向以及深度建立无人艇虚拟控制律，由于水下无人艇在轨迹跟踪过程中容易受到外界环境干扰和模型参数的扰动，采用扰动观测器对扰动进行估计，并将扰动反馈到控制器设计中优化水下无人艇虚拟控制律，根据优化后的水下无人艇虚拟控制律更好的实现了水下无人艇轨迹跟踪制导。
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公开(公告)号：CN117094131A
公开(公告)日：2023-11-21
申请号：CN202310930544.7
申请日：2023-07-26
Applicant: 大连海事大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明一种改变无量纲横流系数的Norrbin模型船舶预测方法，包括如下步骤：构建船舶仿真运动控制的非线性Norrbin模型；基于实船旋回的轨迹，得到船舶的旋回速降曲线；调整4个流体动力导数的放大倍数对Norrbin模型进行改进；得到初步改进后的Norrbin模型；分别探究等比例放大流体动力导数及无量纲横流系数对船舶旋回圈的影响；再探究单一流体动力导数对船舶旋回圈的影响；运用对应控制变量的方法，对数据拟合找到无量纲横流系数与流体动力导数的对应关系式；验证得出无量纲横流系数与流体动力导数的对应关系式存在；引入更多船舶数据找到不同船舶之间存在的对应公式，进行平均值处理整理出一组新的公式，得到最终改进后的Norrbin模型。
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公开(公告)号：CN117055578A
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202311224906.7
申请日：2023-09-21
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种低设计复杂需求的USV‑UAV协同路径跟踪控制方法，与现有技术相比，避免了引入神经网络技术造成的设计复杂度问题，降低了USV‑UAV协同控制方法的设计复杂度，有效增强了USV‑UA异构智能体在海洋工程实践中的适用性；同时针对USV与UAV的位置误差与姿态误差设计动态事件触发机制，基于位置/姿态误差的触发阈值动态更新规则，阈值参数可以动态调整，避免了人为设置阈值参数的限制，大大提高了系统控制命令的传输频率。
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