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公开(公告)号：CN102968116A
公开(公告)日：2013-03-13
申请号：CN201210419912.3
申请日：2012-10-29
Applicant: 中国海洋石油总公司 , 海洋石油工程股份有限公司 , 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/00
Abstract: 一种全方位推进器推力禁区的推力分配方法，采用以下步骤：一：测量并确定全方位螺旋桨直径D；二：分别测量距全方位螺旋桨最近的两个推进器的距离x；三：将两次测量的距离x远近情况进行以下处理：若测得距离x大于15倍全方位螺旋桨直径D，则认为该全方位螺旋桨对受影响的全方位螺旋桨或设备干扰较小，不计算该推力禁区；若测得距离x小于15倍全方位螺旋桨直径D，则令tφ=95%并计算ψbeam值；计算该全方位螺旋桨与受影响的全方位螺旋桨位置连线方向和船艏向夹角ψcentre；计算该推力禁区，并将推力禁区结果转化为：0～360°的标准形式。本发明可以提高动力定位系统中全方位推进器的使用效率，降低螺旋桨排出流对其它螺旋桨工作的影响，解决了推力分配方法中推力禁区计算这一关键技术问题。
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公开(公告)号：CN112327883B
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202011359004.0
申请日：2020-11-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于欠驱动水面船的路径跟踪控制技术领域，具体涉及一种基于扩张状态观测器的欠驱动水面船路径跟踪控制方法。本发明设计了三阶扩张状态观测器，可同时观测出欠驱动水面船的速度以及由模型不确定项和未知外界环境干扰构成的未知合成干扰。本发明设计了基于速度观测值的LOS导引律和路径跟踪抗饱和输出反馈控制器，实现了欠驱动水面船在执行器输入饱和以及速度测量值未知条件下的路径跟踪鲁棒控制。本发明实现了欠驱动水面船在模型不确定、未知外界环境干扰、速度测量值未知以及执行器输入饱和的情况下，能够以期望速度跟踪期望路径，并且跟踪误差最终均能收敛于零附近。
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公开(公告)号：CN109933067B
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN201910185335.8
申请日：2019-03-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及海事智能交通技术无人艇避碰领域，具体涉及一种基于遗传算法和粒子群算法的无人艇避碰方法。首先进行无人艇避碰路径规划中相关参数及避碰约束规则的研究，然后进行基于遗传算法的水面无人艇规避静态障碍物的路径规划，最后进行基于遗传算法与粒子群算法相结合的动态避碰路径规划，完成路径优化，输出可行的避碰路径并复航；相对于传统的无人艇避碰技术，本发明能够得到最优的路径规划，精准地避免碰撞，确保无人艇安全到达目标点。
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公开(公告)号：CN112462773A
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202011352098.9
申请日：2020-11-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于欠驱动水面船的路径跟踪控制技术领域，具体涉及一种欠驱动水面船的路径跟踪抗饱和鲁棒控制方法。本发明设计了误差受限侧滑补偿ECS‑LOS导引律，采用侧滑估计器补偿时变侧滑角。本发明通过反步法设计了路径跟踪鲁棒控制器，并且采用干扰观测器对系统中的未知合成干扰进行观测，为避免执行器发生饱和现象，将饱和补偿器引入到所设计的鲁棒控制器中。本发明能够满足欠驱动水面船在模型不确定、未知外界环境干扰、时变侧滑、跟踪误差受限以及执行器输入饱和的情况下，不违反误差受限要求以及执行器不超过饱和范围的前提下以期望速度跟踪上期望路径，并且跟踪误差均能收敛于零附近，跟踪精度更高。
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公开(公告)号：CN112327635A
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN202011359040.7
申请日：2020-11-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明属于欠驱动水面船的镇定控制技术领域，具体涉及一种基于鲁棒镇定控制器欠驱动水面船的控制方法。本发明包括获取欠驱动水面船的位置信息和姿态信息；引入全局微分同胚变换，对欠驱动船舶的控制回路进行解耦；基于鲁棒镇定控制器对欠驱动水面船的纵向推进力和转艏力矩进行控制；根据鲁棒镇定控制器的输出通过推力分配的方式改变推进器和舵机作用在欠驱动水面船的位置和转向，使欠驱动水面船镇定在期望位置。本发明利用基于鲁棒镇定控制器保证在船舶动态具有不确定性的情况下，闭环系统具有稳定性和良好的运行性能，保持一定的鲁棒性。基于鲁棒镇定控制器形式简单，不用测量速度，易于工程实现。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111452933A
公开(公告)日：2020-07-28
申请号：CN202010262931.4
申请日：2020-04-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种船舶动力定位船推进器故障情况下的推力重分配方法。主要包括：1、基于不同的故障程度分为部分故障和完全故障，并将该故障类型应用于推力分配之中。2、基于推进器最大推力故障系数的方法，建立故障模式下优化模型。3、确定动力定位系统推进器推力重分配的方法。选择遗传算法作为本控制系统的优化求解方法，确定求解优化控制分配的准则。本发明针对不同的故障类型和程度建立了恰当的故障模型。为了保证船舶在推进器故障情况下继续安全作业，分析了推进器的不同故障类型并对推进系统的控制分配参数进行了重构。
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公开(公告)号：CN105354586B
公开(公告)日：2018-10-26
申请号：CN201510616293.0
申请日：2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06K9/62
Abstract: 本发明涉及的是一种具有丢包现象的多速率传感器分级融合装置及方法。包括1～N个子系统和中心融合单元，每个子系统由检测单元、滤波器、切换单元和转换控制器组成，检测单元进行观测值的检测，滤波单元通过观测值对气垫船运动参数进行状态估计，切换单元用于判断是否使用该子系统进行融合，中心融合单元对选中的子系统进行进一步的融合。本发明通过自动调节参与融合的子系统，不但能改善气垫船运动参数融合策略的灵活性，还可以提高气垫船的环境适应能力，而且该融合方法能很好的减弱丢包现象造成的气垫船运动参数估计的不准确甚至发散现象，具有较高的融合精度。
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公开(公告)号：CN105184001B
公开(公告)日：2018-04-17
申请号：CN201510593660.X
申请日：2015-09-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提供的是一种气垫船安全边界判定方法。基于Lyapunov稳定性理论和实际气垫船操纵特性，给出气垫船状态稳定判断条件。然后，根据判断条件将气垫船工作空间内的状态分为稳定点与不稳定点两类，作为样本空间训练BP神经网络得到稳定区域判断模型。最后，利用二分法和BP神经网络稳定区域判断模型来搜索工作空间，进而得到安全边界。在气垫船实时控制过程中，安全边界可以作为危险工况中应急控制投入的判断依据，保障气垫船安全航行。本发明通过计算出在当前控制律下的气垫船的安全边界，能够减少操纵人员的误判而导致的气垫船失稳，还可以降低操纵人员的工作强度和精神负担，具有很大的实用价值。
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公开(公告)号：CN103921784B
公开(公告)日：2016-09-14
申请号：CN201410134514.6
申请日：2014-04-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B60V1/11
Abstract: 本发明涉及一种全垫升气垫船的自动驾控系统及控制方法，外设管理计算机从传感器单元获得气垫船船的实际航向信息，从气垫船位置测量单元获得船的实际航速信息，通过总线接口将前述信息发送到控制计算机；控制计算机根据实际航向与设定航向之间的偏差，计算得到气垫船空气舵舵角和左右桨螺距值；控制计算机通过总线接口将空气舵舵角指令和左右桨螺距指令值发送给外设管理计算机；外设管理计算机将前述指令发送至气垫船驱动执行机构，实现自动控制模式。
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