公开(公告)号：CN114115195A

公开(公告)日：2022-03-01

申请号：CN202111402002.X

申请日：2021-11-22

Applicant: 江苏科技大学

Inventor： 曾庆军 ,  孙啸天 ,  尚乐 ,  吴云凯

IPC: G05B23/02

Abstract: 本发明公开了一种水下机器人推进器故障诊断与容错控制方法，包括步骤：(1)提出改进的Elman网络对水下机器人建立运动模型，具有更快的学习收敛速度和泛化能力；基于RBF神经网络，设计了推进器电压电流预测器。(2)将改进的Elman网络输出的数值减去位姿传感器测得的实际值，获得残差e1；将RBF神经网络输出的数值减去霍尔传感器测得的实际值，获得残差e2；通过残差分析获得故障类型。(3)提出指数趋近律改进滑模控制器的方法，不但消除了稳态误差，而且减小了系统抖振。(4)针对故障类型，设计权重矩阵进行推力分配，以实现容错控制。本发明的控制方法解决了系统在推进器发生故障时，无法继续完成指定任务的问题，提高了水下机器人系统的可靠性。

公开(公告)号：CN114115195B

公开(公告)日：2024-03-15

申请号：CN202111402002.X

申请日：2021-11-22

Applicant: 江苏科技大学

Inventor： 曾庆军 ,  孙啸天 ,  尚乐 ,  吴云凯

IPC: G05B23/02

Abstract: 本发明公开了一种水下机器人推进器故障诊断与容错控制方法，包括步骤：(1)提出改进的Elman网络对水下机器人建立运动模型，具有更快的学习收敛速度和泛化能力；基于RBF神经网络，设计了推进器电压电流预测器。(2)将改进的Elman网络输出的数值减去位姿传感器测得的实际值，获得残差e1；将RBF神经网络输出的数值减去霍尔传感器测得的实际值，获得残差e2；通过残差分析获得故障类型。(3)提出指数趋近律改进滑模控制器的方法，不但消除了稳态误差，而且减小了系统抖振。(4)针对故障类型，设计权重矩阵进行推力分配，以实现容错控制。本发明的控制方法解决了系统在推进器发生故障时，无法继续完成指定任务的问题，提高了水下机器人系统的可靠性。

公开(公告)号：CN116295414A

公开(公告)日：2023-06-23

申请号：CN202310206258.6

申请日：2023-03-06

Applicant: 江苏科技大学

Inventor： 曾庆军 ,  尚乐 ,  戴晓强 ,  王伟然 ,  吕维维

IPC: G01C21/20 ,  G01C21/00 ,  G06N3/006

Abstract: 本发明公开了一种基于鲸鱼算法优化的AUV‑UFastSLAM算法，包括：初始化，预测，采样,地图更新，重采样等一系列过程。该方法采用鲸鱼算法对粒子采样过程进行优化，实现了粒子集合向高似然区域移动，使AUV的位姿估计更接近真实值。引入惯性权重因子对鲸鱼算法位置更新公式进行了改进，提高种群收敛速度和精度；同时采用柯西变异对最优邻域进行随机扰动，来增加种群多样性，提高算法的全局搜索能力；对粒子滤波采用改进的重采样方法，保证了粒子的多样性。通过上述调整，实现了AUV同步定位与地图创建精度的提高。