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公开(公告)号：CN111045432B
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN201911411767.2
申请日：2019-12-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于船舶路径跟踪控制技术领域，具体涉及一种欠驱动水面船非线性路径跟踪控制系统及方法。本发明在设计纵向速度与艏向角双重制导律的基础上，考虑执行机构的死区特性，设计基于输入死区的控制器使得欠驱动水面船能够很好地跟踪期望路径，解决了执行机构的输入死区特性对跟踪性能的不利影响。本发明依据路径跟踪横向误差设计了期望纵向速度和艏向角导引系统，能够更快地使得欠驱动水面船到达期望路径；此外基于执行机构的输入死区特性，设计控制律，改善了控制系统的控制性能。
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公开(公告)号：CN108459503A
公开(公告)日：2018-08-28
申请号：CN201810165096.5
申请日：2018-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于量子蚁群算法的无人水面艇航迹规划方法，属于无人水面艇和航迹规划技术领域。本发明通过量子蚁群算法来解决无人水面艇的航迹规划问题，包含以下步骤：根据地理信息数据库中的障碍物分布情况，建立航行区域的静态环境模型；根据无人水面艇航迹规划的目标函数和约束条件，建立无人水面艇的航迹规划综合评价函数；采用量子蚁群算法对无人水面艇进行全局静态航迹规划。本发明提出的算法既能体现量子计算的高效性，又保持了蚁群算法较好的寻优能力和较强的鲁棒性，可以提高算法的计算速度，能够有效且快速地得到无人水面艇在复杂海况下的最优航迹，使无人水面艇在满足约束条件的前提下，得到最优航迹，从而完成任务要求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106773722A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201710088312.6
申请日：2017-02-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种基于人工鱼群算法的船舶动力定位系统推力分配方法。包含以下步骤：输入参与推力分配的纵荡、横荡和艏摇的力和力矩；设定每个推进器推力的大小、推力变化率、推进器方位角禁区的范围和推进器方位角变化率；根据船舶所受的合力，要求所有的推进器产生的合力和合力矩与参与推力分配的输入指令相等；建立推力分配数学模型，并应用人工鱼群算法解决推力分配的优化问题。本发明对目标函数的性质要求不高，寻优速度快，具备全局寻优的能力，能够有效地将纵荡、横荡和艏摇三个自由度的推力指令分配到每个推进器上，从而降低推进器的能量消耗，解决动力定位系统的推力分配问题。
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公开(公告)号：CN108490770A
公开(公告)日：2018-09-04
申请号：CN201810165856.2
申请日：2018-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于混合算法的船舶动力定位系统推力分配方法，属于船舶动力定位系统技术领域。通过蚁群和人工鱼群混合算法来解决船舶动力推力分配优化问题，包含以下步骤：输入参与推力分配的纵荡、横荡和艏摇的力和力矩；设定每个推进器推力的大小、推力变化率、推进器方位角变化率和推进器方位角禁区的范围；根据船舶所受的合力，要求所有的推进器产生的合力和合力矩与参与推力分配的输入指令相等；建立推力分配数学模型，并应用蚁群和人工鱼群混合算法解决推力分配的优化问题。本发明提出的算法增强了遍历寻优的能力，克服了易陷入局部极值的问题，能够有效地将三个自由度的推力指令分配到每个推进器上，解决动力定位系统的推力分配问题。
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公开(公告)号：CN106773722B
公开(公告)日：2019-10-18
申请号：CN201710088312.6
申请日：2017-02-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种基于人工鱼群算法的船舶动力定位系统推力分配方法。包含以下步骤：输入参与推力分配的纵荡、横荡和艏摇的力和力矩；设定每个推进器推力的大小、推力变化率、推进器方位角禁区的范围和推进器方位角变化率；根据船舶所受的合力，要求所有的推进器产生的合力和合力矩与参与推力分配的输入指令相等；建立推力分配数学模型，并应用人工鱼群算法解决推力分配的优化问题。本发明对目标函数的性质要求不高，寻优速度快，具备全局寻优的能力，能够有效地将纵荡、横荡和艏摇三个自由度的推力指令分配到每个推进器上，从而降低推进器的能量消耗，解决动力定位系统的推力分配问题。
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公开(公告)号：CN111045432A
公开(公告)日：2020-04-21
申请号：CN201911411767.2
申请日：2019-12-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于船舶路径跟踪控制技术领域，具体涉及一种欠驱动水面船非线性路径跟踪控制系统及方法。本发明在设计纵向速度与艏向角双重制导律的基础上，考虑执行机构的死区特性，设计基于输入死区的控制器使得欠驱动水面船能够很好地跟踪期望路径，解决了执行机构的输入死区特性对跟踪性能的不利影响。本发明依据路径跟踪横向误差设计了期望纵向速度和艏向角导引系统，能够更快地使得欠驱动水面船到达期望路径；此外基于执行机构的输入死区特性，设计控制律，改善了控制系统的控制性能。
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公开(公告)号：CN108459503B
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN201810165096.5
申请日：2018-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于量子蚁群算法的无人水面艇航迹规划方法，属于无人水面艇和航迹规划技术领域。本发明通过量子蚁群算法来解决无人水面艇的航迹规划问题，包含以下步骤：根据地理信息数据库中的障碍物分布情况，建立航行区域的静态环境模型；根据无人水面艇航迹规划的目标函数和约束条件，建立无人水面艇的航迹规划综合评价函数；采用量子蚁群算法对无人水面艇进行全局静态航迹规划。本发明提出的算法既能体现量子计算的高效性，又保持了蚁群算法较好的寻优能力和较强的鲁棒性，可以提高算法的计算速度，能够有效且快速地得到无人水面艇在复杂海况下的最优航迹，使无人水面艇在满足约束条件的前提下，得到最优航迹，从而完成任务要求。
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