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公开(公告)号:CN119225163A
公开(公告)日:2024-12-31
申请号:CN202411343552.2
申请日:2024-09-25
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明公开了一种基于预测LOS制导律的机船协同路径跟踪方法,建立用于对路径跟踪误差进行预测的改进LOS制导律,获取船舶目标航向,以获取船舶航向误差;进而获取船舶舵角及船舶实际航向,然后通过获取船舶纵向速度的估计值和表示船舶横向速度的估计值,结合船舶的实际位置坐标,建立无人机位置控制控制器;同时通过建立的微分器,获取无人机的俯仰控制目标和横滚控制目标,最终建立无人机姿态控制器,结合无人机位置控制器,实现机船协同的路径跟踪控制。本发明能够解决机船协同路径跟踪在转向处,常出现的较大超调量的问题,能够提高机船协同作业的安全性,减小机船协同路径跟踪在转向处的超调量。
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公开(公告)号:CN118938688A
公开(公告)日:2024-11-12
申请号:CN202411309048.0
申请日:2024-09-19
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种具有输入饱和的半潜式平台自适应预设时间动力定位控制方法,所述方法包括获取具有输入饱和的半潜式平台的三自由度运动模型;定义期望姿态以获取动态姿态误差;并根据构建的固定时间烟囱边界函数与固定时间追踪性能函数对动态姿态误差进行误差转换,获取转换变量误差;基于神经网络逼近技术根据三自由度运动模型与转换变量误差构建虚拟控制器;根据虚拟控制器构建自适应律,基于动态面控制技术根据虚拟控制器获取速度误差矢量;根据三自由度运动模型和分段输入饱和限制构建非对称饱和辅助系统;基于自适应律与非对称饱和辅助系统,根据速度误差矢量构建最终控制器。解决了现有的鲁棒神经阻尼技术当船舶模型参数变化时,不能保证含有鲁棒神经阻尼技术的控制器及自适应参数会不产生更大的计算负载和更多的稳定时间的问题,及当动力定位船舶的控制输入超调到一定界限达到饱和时,鲁棒神经阻尼技术不能处理系统输入饱和问题。
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公开(公告)号:CN113359737B
公开(公告)日:2024-10-15
申请号:CN202110671011.2
申请日:2021-06-17
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提出一种考虑队形伸缩的船舶编队自适应事件触发控制方法,包括以下步骤:根据航路点信息和计划航速,规划逻辑制导虚拟小船的参考信号;通过视距变量和视角变量对视距和视角进行滤波;根据虚拟小船运动学模型,计算自适应虚拟小船的速度向量和速度自适应律;跟随船按照所述速度向量和速度自适应律航行。本发明解决了现有领航跟随编队控制不能直接执行队形伸缩任务的缺陷,能够有效避免参考轨迹在伸缩时呈折线状骤变而引起的跟踪误差增大,这对船舶编队执行避障、通过受限区域、战舰变换队形作战等船舶工程任务具有十分重大的意义。
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公开(公告)号:CN115016277B
公开(公告)日:2024-10-08
申请号:CN202210700626.8
申请日:2022-06-20
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种考虑船间事件触发通信的多船分布式容错控制方法,包括,构建欠驱动船舶数学模型、驱动器故障模型、虚拟船舶数学模型,设计船间事件触发通信机制,用于更新每艘无人船的所有邻居船的状态信息,根据无人船和虚拟船的状态信息设计局部同步误差,设计分布式虚拟控制器和第一自适应律镇定无人船的位置误差和艏向误差;利用径向基神经网络对欠驱动船舶数学模型的不确定项以及外界干扰进行压缩补偿;构建控制器和第二自适应律,根据控制器和第二自适应律构建驱动器,控制器实时发送控制命令到驱动器,驱动器驱动无人船自主航行。能够使船舶无需对邻居船的状态实时监测,且能够在无需全局拓扑信息的情况下实现船舶自主编队航行任务。
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公开(公告)号:CN118607161A
公开(公告)日:2024-09-06
申请号:CN202410485971.3
申请日:2024-04-22
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种面向不同操纵工况下的船舶运动在线预报方法,包括:构建3自由度船舶运动模型,通过360°全任务操纵模拟器收集不同操纵工况下的船舶运动数据集,包括不同的舵角和不同的车钟令,并进行预处理;构建相关向量机预报模型,使用快速边际似然最大化算法对相关向量机预报模型中的超参数进行优化,得到优化模型;从船舶运动数据集中获取运动训练集,基于滑动时间窗方法对运动训练集进行更新,使用优化模型对运动训练集进行训练,得到3自由度船舶运动预报模型;根据3自由度船舶运动预报模型对不同操纵工况下船舶运动进行在线运动预报。本发明得到的3自由度船舶运动预报模型,实现3自由度的船舶运动状态在线预报,能够涵盖船舶航行时的多种工况,增加3自由度船舶运动预报模型在线预报的适用性和精准度。
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公开(公告)号:CN113359773B
公开(公告)日:2024-08-09
申请号:CN202110766456.9
申请日:2021-07-07
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明涉及一种无人船航行路径决策方法及系统,该方法包括:采集无人船当前时刻的速度;约束所述无人船当前时刻的速度,生成无人船下一时刻窗口的速度采样空间;根据所述速度采样空间生成航行路径;根据全局引力场构造评价函数;利用所述评价函数筛选无人船最优的航行路径;控制无人船按照所述最优的航行路径航行。通过加入引力场,产生目标点对无人船的引力约束,解决了传统DWA算法容易陷入局部最优的问题,以提高对无人船航行路径的决策精度,得到无人船最优的航行路径;同时结合速度约束能够使无人船保持最优的速度航行。
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公开(公告)号:CN117707162B
公开(公告)日:2024-08-02
申请号:CN202311711869.2
申请日:2023-12-13
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种基于改进LVS制导的无人帆船动态事件触发控制方法,包括:建立无人帆船的非线性数学模型;获取改进的LVS制导律,以获取无人帆船的参考航向角;获取无人帆船的航向角误差;建立航向角虚拟控制器;获取艏摇方向动力学误差;建立触发控制律,获取无人帆船的控制律和自适应律,以对无人帆船进行控制。本发明通过改进的LVS制导律,解决了无人帆船制导结构存在参考艏向信号不连续特点,同时能够在横风和非横风航行状态下实现良好的跟踪效果,帆船能够沿着平缓的弧形路径航行。能够实现时变风向下无人帆船有效执行路径跟踪控制任务。动态事件触发技术还能够降低受外界扰动引起的控制输入频繁抖振现象,提高了控制算法的鲁棒性。
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公开(公告)号:CN117193345B
公开(公告)日:2024-03-26
申请号:CN202311225890.1
申请日:2023-09-21
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了一种基于动态事件触发的机‑船协同平台自主降落控制方法,包括:S1:建立三自由度无人船‑六自由度无人机的混合阶非线性数学模型;S2:建立逻辑虚拟飞机生成的参考路径,以获取无人机的参考艏向角和无人机的参考纵摇角;S3:基于位置事件动态事件触发规则和姿态事件动态事件触发规则,获取无人机的位置控制器和无人机的姿态控制器,以控制无人机进行自主降落。本发明通过混合阶非线性数学模型的位置事件触发规则和姿态事件触发规则,设计位置控制器和姿态控制器,控制无人机进行精准的自主降落,实现了机船协同任务的执行闭环。同时解决了连续传输信号的控制系统会产生通信资源较大的损耗的问题,资源利用率高。
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公开(公告)号:CN113485377B
公开(公告)日:2023-11-17
申请号:CN202110938430.8
申请日:2021-08-16
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种双层虚拟引导机制的无人帆船自适应路径跟踪控制方法,包括:建立无人帆船的数学模型;构建双层虚拟引导的制导算法;构建艏向虚拟控制器,以降低艏向误差;构造比例积分滑模面,在所述艏向虚拟控制器中引入事件的触发机制,以获取事件触发虚拟控制律;构建考虑输入饱和限制的触发控制律,以实现考虑执行器饱和限制下无人帆船能够得到稳定的控制输入和控制输出。本发明针对无人帆船在时变风向和输入饱和限制下直线路径跟踪控制任务,提出了一种基于双层虚拟引导的无人帆船事件触发鲁棒自使用滑模控制方法,能够针对横风航行和迎/顺风航行分别实时规划参考信号,实现了无人帆船在时变风向下执行直线路径跟踪控制任务。
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公开(公告)号:CN116360260A
公开(公告)日:2023-06-30
申请号:CN202310287839.7
申请日:2023-03-22
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于触发制导和自更新阈值的ASV预设性能控制方法,包括:S1:建立3自由度ASV的非线性数学模型和ASV的虚拟参考路径模型;S2:获取ASV的制导律;S3:获取基于有限边界触发圆的制导律;S4:获取ASV的虚拟控制律;S5:获取虚拟控制律的动态面信号:S6:获取动态事件触发机制;S7:获取ASV主机转速命令和ASV舵角命令;S8:获取ASV预设性能控制器的设计参数,以对ASV进行控制。本发明通过构建基于有限边界触发圆的制导律,降低了参考信号的传输频率,降低制导系统的通信负载。通过虚拟控制律的动态面信号,解决了触发阈值需要人为设计的问题,提高了ASV的控制精度。
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