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公开(公告)号：CN110450929A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910694909.4
申请日：2019-07-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下机器人航行控制领域，具体涉及一种使用自带水平舵减小AUV横摇和纵摇的方法。基于零航速减摇鳍稳定器工作原理的水平舵可以实现在低速航行时对横摇和纵摇运动进行主动减摇。本发明首先以带有水平舵的AUV为研究对象，确立水平舵的升力模型，然后分析四个水平舵的在AUV产生横摇和纵摇运动时一个周期内的受力和运动情况，计算出AUV的横摇和纵摇运动的扶正力矩，进而根据AUV产生横摇运动或者纵摇运动的周期内水平舵的运动情况，将AUV收到的干扰力和有水平舵产生的扶正力矩相结合总结出利用水平舵实现减横摇和纵摇的方法。本发明有效的提高了水下航行器的抗干扰能力。
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公开(公告)号：CN110456809B
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN201910694353.9
申请日：2019-07-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明属于水下航行器航行控制领域，具体涉及一种减少AUV横摇和纵摇的变结构综合控制器设计方法。基于零航速减摇鳍稳定器工作原理的水平舵可以实现在低速航行时对横摇和纵摇运动进行主动减摇。并且考虑到水下航行器的六自由度非线性和耦合运动以及水平舵的工作原理，设计了一种改进的变结构控制器，进一步提高滑模控制中趋近过程的趋近速度，消除滑模控制系统的抖振现象，通过改进的滑模集成控制器可以大大减小不同波浪扰动下的横摇和纵摇干扰。通过对仿真结果的分析，表明本发明可以有效地降低水下航行器的横摇纵摇运动。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110456809A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910694353.9
申请日：2019-07-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明属于水下航行器航行控制领域，具体涉及一种减少AUV横摇和纵摇的变结构综合控制器设计方法。基于零航速减摇鳍稳定器工作原理的水平舵可以实现在低速航行时对横摇和纵摇运动进行主动减摇。并且考虑到水下航行器的六自由度非线性和耦合运动以及水平舵的工作原理，设计了一种改进的变结构控制器，进一步提高滑模控制中趋近过程的趋近速度，消除滑模控制系统的抖振现象，通过改进的滑模集成控制器可以大大减小不同波浪扰动下的横摇和纵摇干扰。通过对仿真结果的分析，表明本发明可以有效地降低水下航行器的横摇纵摇运动。
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公开(公告)号：CN108820155A
公开(公告)日：2018-11-16
申请号：CN201810589971.2
申请日：2018-06-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种低航速下基于模糊免疫控制器的船舶陀螺减摇控制方法，属于船舶技术领域。包括：建立随机海浪模型；建立低航速状态下的船舶模型，在随机海浪的作用下，通过测量元件得到相应的船舶的横摇角；建立系统总模型，利用模糊免疫控制方法优化控制器的参数，将测量元件得到的信号作用在控制器上产生相应的控制信号；建立单框架控制力矩陀螺动力学模型，并采用两个陀螺减摇装置为一个工作组进行减摇，将控制器给出的信号作用在陀螺装置上，然后陀螺产生相应的力矩去抵消海浪的干扰；在MATLAB的SIMULINK中搭建仿真模型，验证减摇效果。
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公开(公告)号：CN110450929B
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN201910694909.4
申请日：2019-07-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63G8/18 , G06F30/15 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于水下机器人航行控制领域，具体涉及一种使用自带水平舵减小AUV横摇和纵摇的方法。基于零航速减摇鳍稳定器工作原理的水平舵可以实现在低速航行时对横摇和纵摇运动进行主动减摇。本发明首先以带有水平舵的AUV为研究对象，确立水平舵的升力模型，然后分析四个水平舵的在AUV产生横摇和纵摇运动时一个周期内的受力和运动情况，计算出AUV的横摇和纵摇运动的扶正力矩，进而根据AUV产生横摇运动或者纵摇运动的周期内水平舵的运动情况，将AUV收到的干扰力和有水平舵产生的扶正力矩相结合总结出利用水平舵实现减横摇和纵摇的方法。本发明有效的提高了水下航行器的抗干扰能力。
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公开(公告)号：CN108909964A
公开(公告)日：2018-11-30
申请号：CN201810532468.3
申请日：2018-05-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63B39/00
Abstract: 本发明提供了一种多航态下的船舶减摇控制器切换控制方法，属于船舶控制领域。当船舶在海面上航行时会产生六自由度的摇荡运动，其中横摇运动最为严重。当船舶的航速和浪向遭遇角度不同时，它们所对应的横摇功率谱密度(PSD)也有所不同，本发明引入平行多模型决策相关理论，以横摇功率谱密度(PSD)为判断依据，设计并由此在不同的海况干扰下选择最合适控制器，即尽可能针对不同航态下的船舶横摇运动采用对应的控制器。本发明使用横摇功率谱作为决策的依据，并用遗传算法优化子控制器的参数，与传统的减摇鳍控制器只能在某一工作环境下达到较好的效果相比，本发明可以在整个工作环境达到最优，大大增强了减摇效果。
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公开(公告)号：CN108008626A
公开(公告)日：2018-05-08
申请号：CN201711268147.9
申请日：2017-12-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种水下机器人在近水面受海浪干扰时使用水平舵进行主动减摇的模糊PID控制方法，首先建立水下机器人的横摇运动模型。基于水下机器人自带水平舵，建立水平舵纵向摆动时的升力模型。得到波浪对机器人的干扰力矩计算方法并进行仿真。利用上述的水下机器人的横摇运动模型和波浪对机器人的干扰力矩的计算方法，搭建受扰后的水下机器人在近水面的横摇减摇系统的模型，通过测量元件检测在波浪干扰作用下水平舵的横摇角度，分析近水面机器人在不同深度的横摇特点，建立相应的模糊规则，优化PID控制器的三个参数，得到水平舵的横摇角，从而使水平舵的随动系统作出反应产生减小水下机器人横摇的扶正力矩，达到减摇的目的。
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