一种基于虚拟锚泊的欠驱动AUV三维控制区域镇定控制方法

    公开(公告)号:CN108363400A

    公开(公告)日:2018-08-03

    申请号:CN201810084233.2

    申请日:2018-01-29

    CPC classification number: G05D1/0692

    Abstract: 本发明公开了一种基于虚拟锚泊的欠驱动AUV三维控制区域镇定控制方法,属于无人水下机器人运动控制技术领域,包含以下步骤:建立AUV六自由度运动学方程,AUV六自由度动力学方程;建立欠驱动AUV的相对速度和相对加速度的方程;对欠驱动水下机器人进行受力分析;通过改进的静态悬链线方程表示悬链曲线张力水平分力方程和垂直分力方程;求解水下机器人所受到的悬链曲线张力水平分力和垂直分力;对悬链曲线张力水平分力和悬链曲线张力垂直分力进行分解:将纵向力、转艏力矩和俯仰力矩分配到AUV的执行器。本发明不依赖于模型,控制算法结构较为简单,并且能够让欠驱动AUV在强干扰环境下实现抵抗海流的目标,抗干扰能力强,具有很强的实际应用前景。

    基于Q学习的欠驱动AUV虚拟锚泊三维镇定控制及实现方法

    公开(公告)号:CN108572654A

    公开(公告)日:2018-09-25

    申请号:CN201810532467.9

    申请日:2018-05-29

    Abstract: 本发明公开了基于Q学习的欠驱动AUV虚拟锚泊三维镇定控制及实现方法,属于无人水下机器人运动控制技术领域。包括:输入控制命令并初始化各变量;建立Q学习迭代方程,输入各变量;判断Q迭代的收敛性,是则策略选择动作,否则以虚拟锚泊控制输出组成动作;动作作用于AUV,得到所需参数,更新Q值和Q表;进行状态交换,判断AUV是否达到目标状态,在满足次数后,结束系统,否则继续迭代。虚拟锚泊控制部分:建立欠驱动AUV的动力学方程;建立欠驱动AUV的运动学方程;根据受力分析建立虚拟锚泊的数学模型;将锚链力进行分解,分配给AUV的执行器。本发明将虚拟锚泊控制的输出作为Q学习的指导,加快Q学习的收敛过程,为AUV在干扰的镇定控制问题提供了便利。

    欠驱动AUV的虚拟锚泊水平面区域镇定控制方法及实现方法

    公开(公告)号:CN107991872B

    公开(公告)日:2020-12-22

    申请号:CN201711286715.8

    申请日:2017-12-07

    Abstract: 本发明提供的是一种欠驱动AUV的虚拟锚泊水平面区域镇定控制方法及实现方法。包括:建立欠驱动AUV的水平面运动方程;建立还有环境影响下的欠驱动AUV的相对速度和相对加速度的方程;建立了虚拟锚泊的数学模型;通过改进的静态悬链线方程对水平分力进行表示,采用Traube改进抛物线法对水下机器人所受到的锚链张力进行求解;取锚链张力中的水平分力进行按照AUV的随艇坐标系进行分解,分为纵向力Fxm和横向力Fym以及转艏力矩Mm;将Fxm和Mm分配到推力器,得出主推进器的推力X和转艏力矩N。本发明方法不基于模型,不会因为载体而对本控制方法产生影响,可以使得欠驱动AUV在大干扰环境下实现区域镇定。

    一种极地AUV声光探测系统

    公开(公告)号:CN110261932A

    公开(公告)日:2019-09-20

    申请号:CN201910496446.0

    申请日:2019-06-10

    Abstract: 一种极地AUV声光探测系统,属于极地探测技术领域。本发明的极地AUV表面安装有探测模块的水下高清网络摄像机、水下照明灯,水下高清网络摄像机通过网络交换机与图像处理嵌入式计算机、存储硬盘连接,极地AUV的后部下方安装有深度计,前部上方安装有多波束前视声纳,前部下方安装有声速剖面仪,中段为可替换的模块化搭载舱段并在表面安装有多波束测深仪及其控制系统,数据通信与处理模块的主控计算机与网络交换机连接,并通过光纤与母船的设备连接。本发明是一种有效连续自主实时的观测手段,实现了冰下多种测量设备的同步观测;两种工作模式任意切换,能够根据需要来调整工作模式;本发明通过模块化搭载不同声纳任务载荷,来完成不同的任务要求。

    基于SI控制的有缆水下机器人海底定点着陆运动控制方法

    公开(公告)号:CN110045751A

    公开(公告)日:2019-07-23

    申请号:CN201910398059.3

    申请日:2019-05-14

    Abstract: 基于SI控制的有缆水下机器人海底定点着陆运动控制方法,本发明涉及水下机器人海底定点着陆运动控制方法。本发明的目的是为了解决现有ROV进行海底着陆时大多采用人工手动操作进行着陆,费时费力,定点着陆精度较差,容易与水下结构发生碰撞甚至事故,造成严重的经济损失的问题。具体过程为:步骤一、建立s面控制;步骤二、基于步骤一建立的s面控制,建立PID控制;步骤三、基于步骤一建立的s面控制、步骤二建立的PID控制,建立SI控制。本发明用于水下机器人海底定点着陆运动控制领域。

    一种自主式水下机器人神经网络强化学习控制方法

    公开(公告)号:CN109739090A

    公开(公告)日:2019-05-10

    申请号:CN201910036698.5

    申请日:2019-01-15

    Abstract: 本发明提供一种自主式水下机器人神经网络强化学习控制方法,通过获取AUV当前的位姿信息;计算状态量,将状态输入强化学习神经网络正向传播计算Q值,选择动作A来计算控制器参数;将控制参数与控制偏差输入控制器,计算控制输出;自主式机器人根据执行机构配置进行推力分配;通过控制响应计算奖赏值,进行强化学习迭代,更新强化学习神经网络参数。本发明将强化学习思想与传统控制方法相结合,使AUV能够在航行中对自身运动性能进行评判,根据运动中产生的经验来在线调整自身控制器性能,通过自我学习更快适应复杂环境,从而获得更好的控制精度与控制稳定性。

    一种混合能源的绿色海洋探测器
    7.
    发明公开

    公开(公告)号:CN109733543A

    公开(公告)日:2019-05-10

    申请号:CN201910036685.8

    申请日:2019-01-15

    Abstract: 一种混合能源的绿色海洋探测器,属于海洋探测器领域。本发明结构包括艇体本体、通讯设备、控制设备、传感设备和动力设备,所述动力设备包括全自动风帆、太阳能电池板组、水翼与重心调节装置,全自动风帆铰接于所述艇体本体的中上部,太阳能电池板组安装于艇体本体的上表面,水翼安装于艇体本体的中段两侧,重心调节装置沿艇体本体的艇长方向安装在艇体内部。本发明采用多种绿色能源混合动力,可采用不同的动力方式,使探测器最大限度的利用绿色能源;采用嵌入式和低功耗设计,减少了设备的体积;采用智能运行模式,可根据岸基发出的指令,实现遥控或全自动运行;在水上作业时采用无线电通讯,水下作业时采用声呐通讯,保证数据传输的实时性。

    欠驱动AUV的虚拟锚泊水平面区域镇定控制方法及实现方法

    公开(公告)号:CN107991872A

    公开(公告)日:2018-05-04

    申请号:CN201711286715.8

    申请日:2017-12-07

    Abstract: 本发明提供的是一种欠驱动AUV的虚拟锚泊水平面区域镇定控制方法及实现方法。包括:建立欠驱动AUV的水平面运动方程;建立还有环境影响下的欠驱动AUV的相对速度和相对加速度的方程;建立了虚拟锚泊的数学模型;通过改进的静态悬链线方程对水平分力进行表示,采用Traube改进抛物线法对水下机器人所受到的锚链张力进行求解;取锚链张力中的水平分力进行按照AUV的随艇坐标系进行分解,分为纵向力Fxm和横向力Fym以及转艏力矩Mm;将Fxm和Mm分配到推力器,得出主推进器的推力X和转艏力矩N。本发明方法不基于模型,不会因为载体而对本控制方法产生影响,可以使得欠驱动AUV在大干扰环境下实现区域镇定。

    基于SI控制的有缆水下机器人海底定点着陆运动控制方法

    公开(公告)号:CN110045751B

    公开(公告)日:2022-10-04

    申请号:CN201910398059.3

    申请日:2019-05-14

    Abstract: 基于SI控制的有缆水下机器人海底定点着陆运动控制方法,本发明涉及水下机器人海底定点着陆运动控制方法。本发明的目的是为了解决现有ROV进行海底着陆时大多采用人工手动操作进行着陆,费时费力,定点着陆精度较差,容易与水下结构发生碰撞甚至事故,造成严重的经济损失的问题。具体过程为:步骤一、建立s面控制;步骤二、基于步骤一建立的s面控制,建立PID控制;步骤三、基于步骤一建立的s面控制、步骤二建立的PID控制,建立SI控制。本发明用于水下机器人海底定点着陆运动控制领域。

    一种基于虚拟锚泊的欠驱动AUV三维控制区域镇定控制方法

    公开(公告)号:CN108363400B

    公开(公告)日:2020-12-22

    申请号:CN201810084233.2

    申请日:2018-01-29

    Abstract: 本发明公开了一种基于虚拟锚泊的欠驱动AUV三维控制区域镇定控制方法,属于无人水下机器人运动控制技术领域,包含以下步骤:建立AUV六自由度运动学方程,AUV六自由度动力学方程;建立欠驱动AUV的相对速度和相对加速度的方程;对欠驱动水下机器人进行受力分析;通过改进的静态悬链线方程表示悬链曲线张力水平分力方程和垂直分力方程;求解水下机器人所受到的悬链曲线张力水平分力和垂直分力;对悬链曲线张力水平分力和悬链曲线张力垂直分力进行分解:将纵向力、转艏力矩和俯仰力矩分配到AUV的执行器。本发明不依赖于模型,控制算法结构较为简单,并且能够让欠驱动AUV在强干扰环境下实现抵抗海流的目标,抗干扰能力强,具有很强的实际应用前景。

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