公开(公告)号：CN117234076A

公开(公告)日：2023-12-15

申请号：CN202311152093.5

申请日：2023-09-07

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 宁君 ,  马一帆 ,  王二月 ,  张军 ,  刘陆 ,  彭周华 ,  李铁山

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明提供一种带有事件触发机制和输入量化的无人船舶航向模糊跟踪控制方法，包括：获取周围环境及周围其他船舶的海况信息，建立无人船舶的航向控制数学模型；采用均匀量化器对控制系统中的控制输入进行量化处理，并利用线性解析模型描述输入量化过程；针对船舶模型中存在的不确定项及外部干扰，利用模糊逻辑系统进行逼近，并基于滑模控制策略设计系统控制律和自适应律；在考虑输入量化的基础上，基于事件触发驱动策略设计控制律和自适应律，以节省通信资源并减轻信号传输负担；利用级联理论证明所设计的带有事件触发机制和输入量化的无人船舶航向模糊跟踪控制系统输入到状态的稳定性，且闭环控制系统中的所有信号都是一致最终有界的。

公开(公告)号：CN117111517A

公开(公告)日：2023-11-24

申请号：CN202311152090.1

申请日：2023-09-07

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 宁君 ,  黄寓旸 ,  王二月 ,  崔峰 ,  林艳 ,  李伟

IPC: G05B19/042

Abstract: 本发明提供一种基于高增益观测器的船舶航向量化输入输出反馈控制方法，包括：对船舶输出函数未知的二阶非线性系统的输出反馈控制问题进行数学建模；采用对数量化器分别对控制系统中的状态变量和控制输入进行量化处理；针对量化后的状态变量及控制系统中存在的不确定项，利用高增益观测器进行估计，并将估计值用于无人船舶航向跟踪控制器的设计，设计一个带有自适应滑模增益的新控制器并结合扇形约束方法来补偿量化误差的影响；基于Lyapunov稳定性理论验证闭环控制系统的稳定性以及量化误差的有界性。本发明针对水面无人船舶的海上通讯受限问题，设计基于高增益观测器的无人船航向控制器，解决了带有状态量化和输入量化的无人船航向跟踪反馈控制问题。

公开(公告)号：CN117193298A

公开(公告)日：2023-12-08

申请号：CN202311152087.X

申请日：2023-09-07

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 李伟 ,  王二月 ,  宁君 ,  席海龙 ,  董万富 ,  邵年骏

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明提供一种基于事件触发机制和输入量化的欠驱动无人船路径跟踪控制方法，包括：S1、建立船舶运动学方程以及动态非线性数学模型，引入均值量化器，将控制信号τi变成Q(τi)，并设计一个理想的参考轨迹；S2、设计扩张状态观测器的制导律，补偿航海实践中海流的干扰，完成期望路径的跟踪；采用模糊逻辑系统来逼近模型的不确定性和外界干扰，利用线性分析模型描述输入量化过程，自适应模糊量化控制器不需要量化参数的先验信息；S3、在输入状态稳定的基础上，证明控制结构的稳定性，并且闭环系统中的所有信号最终都是有界的；S4、基于Matlab平台进行仿真，证明路径跟踪控制器的有效性，得到预测结果。本发明方法能够有效减少外部干扰的影响，节约通信资源。

公开(公告)号：CN116088500A

公开(公告)日：2023-05-09

申请号：CN202211591836.4

申请日：2022-12-09

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 宁君 ,  王二月 ,  杨秋浩 ,  邵年俊 ,  董万富

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明提供一种基于种群规模自适应性的差分进化算法的船舶自动避碰路径规划方法，本发明方法，包括：获取周围环境及周围其他船舶的海况信息，建立船舶领域模型，并计算船舶安全会遇距离以及船舶改向的运动参数；针对标准差分进化易出现早熟收敛问题，引入种群规模自适应性的差分进化算法；基于种群规模自适应性的差分进化算法，构建船舶碰撞危险度模型。通过权重法将多目标函数转化为线性函数进行求解，并通过改进的差分进化算法，解决该多目标函数问题；本发明的技术方案解决了现有技术中的多种复杂环境下的自动避碰路径规划中的优化决策问题。