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公开(公告)号：CN116620519A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310313876.0
申请日：2023-03-28
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明一种具有波浪自适应性的无人搜救艇，包括主船体、对称布置在所述主船体两侧的四个浮舱及四组用于连接主船体与浮舱的悬架结构；在所述主船体上设置各种传感设备以获取无人艇的自身状态与外界环境信息，构成无人艇的感知系统；在所述主船体内部设置有控制系统，用于接收来自感知系统的信息并在必要时对无人艇未来的行为作出决策或调控；在所述四个浮舱中的其中两个下部布置有推进装置，用于为无人艇的前进与转向提供动力，动力大小由控制系统进行调控。本发明相较传统无人艇具有更强的稳定性，且每个浮舱与主船体间通过悬架结构连接，使得浮舱相对于主船体具有一定的自由度，从而可以通过悬架结构中的弹性元件减缓波浪经浮舱对主船体造成的冲击。
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公开(公告)号：CN111610788B
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202010538510.X
申请日：2020-06-13
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种分级模糊‑人工势场路径规划的方法，包括：S1、环境建模；S2、执行改进的精英遗传算法，规划无人船全局路径；S3、执行具有模糊决策的模糊‑人工势场算法，规划无人船局部路径；S4、在所述无人船全局路径上插入虚拟返回点，将所述无人船全局路径和无人船局部路径进行融合。本发明结合精英保留、多样性增量、自适应变异概率和自适应遗传算法，生成最优稀疏路径点并平滑路径。为了完全适应不可预测的环境，开发了具有模糊决策的模糊‑人工势场算法，避免无人船陷入奇异点。在全局路径上插入虚拟返回点，使全局路径和局部路径的完美融合。本发明方法有较高的安全性和灵活性，使无人船能够安全且快速地完成最优路径规划。
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公开(公告)号：CN110579740B
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN201910875242.8
申请日：2019-09-17
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种基于自适应联邦卡尔曼滤波的无人船组合导航方法，利用无人船组合导航系统进行导航，所述无人船组合导航系统包括SINS、GPS、Compass和嵌入式处理器。所述嵌入式处理器内采用自适应联邦卡尔曼滤波算法进行传感器信息融合，输出无人船的位置、速度和姿态信息。本发明应用了无人船SINS/GPS/Compass组合导航的误差模型和观测模型，减小各个子系统之间的故障干扰，提高无人船导航系统的可靠性与稳定性。本发明在联邦卡尔曼滤波的基础上，设计联邦卡尔曼滤波的子滤波器的信息分配因子，在保障系统的容错能力的前提下，能够有效抑制系统的异常扰动，减小分配原则对滤波精度的影响。
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公开(公告)号：CN111308890B
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202010122590.0
申请日：2020-02-27
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明针对无人水面船系统，提供了一种带有指定性能的无人船数据驱动强化学习控制方法，本发明方法，包括：S1、建立无人水面船数学模型；S2、引入指定性能函数；S3、设计无人船最优控制器；S4、设计评判器和执行器的权重更新率。本发明方法可以实现执行器和评判器同时更新且误差可以在指定范围内，得到最优控制策略。同时，本发明方法加快了控制系统的收敛速度，明显提高了无人船系统在未知环境运行的适应性和可靠性。
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公开(公告)号：CN112198924B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202011305958.3
申请日：2020-11-19
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05F1/67
Abstract: 本发明提供一种光伏电池最大功率点跟踪方法，在开路电压比例系数法和变步长电导增量法基本原理的基础上，将开路电压比例系数法和改进的变步长电导增量法相结合，从而实现了光伏电池最大功率点的跟踪。本发明方法，包括：通过数据分析设置动态电压值Vset；当光伏电池工作点的电压小于设定的动态电压值Vset时，采用开路电压比例系数法改变占空比；当光伏电池工作点的电压大于设定的动态电压值Vset时，采用改进的变步长电导增量法追踪最大功率点MPP。本发明将开路电压比例系数法与改进的变步长电导增量法相结合，能够提高最大功率点的追踪速度，同时还能够解决传统变步长电导增量法在辐照度突变的情况下产生误判的情况，增加了系统的稳定性与效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110879599B
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN201911276389.1
申请日：2019-12-12
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于有限时间扰动观测器的固定时间编队控制方法，属于多无人船协同控制领域，建立领航无人船和跟随无人船的动力学和运动学模型，以及建立领航无人船子系统的期望轨迹模型，结合积分滑模面，设计领航无人船子系统的固定时间跟踪控制器以实现领航无人船轨迹控制；采用反步法设计跟随无人船子系统的虚拟速度，来确定领航无人船和跟随无人船之间的位置误差,并通过设计跟随无人船的跟踪控制器调整领航无人船和跟随无人船之间的跟踪误差；采用有限时间扰动观测器，并结合固定时间控制律提出在复杂环境下的基于有限时间观测器的固定时间编队控制策略，实现领航无人船和跟随无人船之间的精确编队控制，并计算出最大收敛时间，该方法提出有限时间扰动观测器思想，它能够对外界扰动实现快速、有效的辨识，从而提高了无人船编队系统的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN110928310B
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN201911288891.4
申请日：2019-12-12
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种无人船领航‑跟随固定时间编队控制方法，属于无人船控制领域，该方法包括建立领航无人船和跟随无人船的动力学和运动学模型，设计领航无人船子系统的固定时间控制律，以实现领航无人船轨迹控制，并为跟随无人船子系统提供控制输入信号；设计有限时间扰动观测器，实现对跟随无人船环境扰动的有效观测；建立积分滑模面,确立跟随无人船和领航无人船之间的跟随误差，并设计在复杂扰动下基于有限时间扰动观测器的固定时间编队控制方案，基于滑模技术的固定时间跟踪控制策略，将其应用于领航无人船子系统中，驱动领航无人船精确地跟踪期望的轨迹，有效提高了系统的跟踪精度，在外界扰动存在的情况下，仍然能够实现稳定的领航‑跟随无人船编队队形，显著提高了编队系统的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN110032197B
公开(公告)日：2021-11-30
申请号：CN201910376887.7
申请日：2019-05-07
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于有限时间制导和控制的无人船路径跟踪控制方法，包括以下步骤：计算路径跟踪误差的动态化；设计有限时间侧滑观测器；设计双曲正切视线制导律；设计有限时间扰动观测器；设计基于有限时间观测器的控制器。本发明提出的双曲正切视线制导律能根据跟踪误差以及设计的有限时间侧滑观测器，同时制导速度和航向角，提高了制导系统的稳定性和灵活性。本发明构造的有限时间侧滑观测器能精确观测时变的大漂角，并且在有限时间内确保观测误差为零，加快了误差收敛速度，提高了鲁棒性，可以避免有界和渐近观测的局限性。本发明能精确观测复杂的外界干扰，并且在有限时间内确保观测误差为零，可以避免有界和渐近观测的局限性。
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公开(公告)号：CN113189867A
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN202110313345.2
申请日：2021-03-24
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供考虑位姿与速度受限的无人船自学习最优跟踪控制方法，包括：S1、建立无人水面船数学模型，设定无人水面船的期望轨迹数学模型；S2、考虑无人船状态受限，引入障碍李雅普诺夫函数；S3、考虑位姿受限，采用反步法计算最优虚拟控制率；S4、基于步骤S3计算的所述最优虚拟控制率，设计神经网络权重更新率；S5、考虑速度受限，采用反步法设计最优控制器；S6、基于步骤S5设计的所述最优控制器，设计神经网络权重更新率。本发明在考虑无人船最优控制的同时引入状态受限的影响，解决无人船在狭窄水域航行的问题。
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公开(公告)号：CN113110430A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110362532.X
申请日：2021-04-02
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种无人船无模型固定时间精准轨迹跟踪控制方法，包括：构建带有输入饱和以及复杂扰动的USV模型；基于构建的所述USV模型，设计固定时间集总观测器；基于设计的所述固定时间集总观测器，设计自适应辅助系统；基于设计的所述自适应辅助系统，设计快速非奇异终端滑模；基于设计的所述固定时间集总观测器、自适应辅助系统以及快速非奇异终端滑模，设计无模型固定时间精确跟踪控制策略。本发明的技术方案可以保证同时遭遇输入饱和、复杂环境扰动以及模型动态完全未知的无人船在一个期望时间内精准地跟踪上期望轨迹，获得更快的收敛速度与跟踪精度，解决了传统滑模策略中的奇异性和收敛速度慢的问题。
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