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公开(公告)号：CN105334747B
公开(公告)日：2018-08-17
申请号：CN201510616183.4
申请日：2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B17/02
Abstract: 本发明公开了一种船舶动力定位三冗余计算机数据表决同步方法。三个控制器在完成控制运算结果同步后，由主控机运行自适应加权预测表决方法，得到一个表决输出值。自适应加权预测表决方法为：根据每个控制器的输出数据计算一致程度值；根据三个控制器的一致程度值对控制器输出数据进行划分，如果形成多数一致集合，结合历史信息记录值计算本周期表决输出值；如果没有形成多数一致集合，引入灰色预测根据前几周期的表决输出值计算本周期的表决输出值。由本周期的控制器输出数据计算历史信息记录值，为下一周期的表决提供计算依据。本发明能够提高动力定位系统容错能力，具有高可靠性。
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公开(公告)号：CN104635773B
公开(公告)日：2018-04-17
申请号：CN201510016643.X
申请日：2015-01-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于改进强跟踪滤波状态观测器的船舶动力定位方法，包括以下步骤：采集船舶的位置和艏向；利用改进强跟踪滤波状态观测器滤除掉船舶位置和艏向中噪声部分，得到满足精度要求的船舶位置和艏向估计值发送给PID控制器；PID控制器根据船舶位置和艏向期望值和接收到的信息，输出控制力和力矩，控制船舶运动。本发明在外界干扰发生突变的情况下跟踪滤波效果更好，本发明能够提高船舶的稳定性。
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公开(公告)号：CN107450318A
公开(公告)日：2017-12-08
申请号：CN201710717234.1
申请日：2017-08-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于二阶滑模控制的气垫船路径跟踪控制方法，属于路径跟踪控制技术领域，尤其涉及二阶滑模控制方法在气垫船路径跟踪上的应用。一种基于二阶滑模控制的气垫船路径跟踪控制方法，首先建立气垫船运动三自由度数学模型；然后通过二阶滑模点对点位置控制器计算纵倾力；其次通过二阶滑模艏向控制器计算艏向力矩；最后将纵倾力矩与艏向力矩用于气垫船路径跟踪控制。本发明将二阶滑模控制方法运用到气垫船路径跟踪控制中，主要解决了气垫船模型高度非线性和不确定性，以及易受外界环境干扰等问题。
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公开(公告)号：CN105182975B
公开(公告)日：2017-10-03
申请号：CN201510593659.7
申请日：2015-09-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供的是一种基于改进的人工协调场的气垫船避障方法。(1)获取状态信息、目标点位置以及障碍物位置；(2)设计PID控制律，代替人工协调场中的吸引力；(3)计算风险度，若风险度大于设定的风险度则进入步骤(4)，否则进入步骤(6)；(4)设计斥力场，并利用最大加速度约束设计斥力场的场强参数，进而计算出斥力；(5)根据斥力计算出协调力；(6)算出大地坐标下的合力，将合力的方向作为期望艏向设计艏向PID控制律，将合力的大小作为纵向控制力对气垫船进行控制。本发明减小了传统吸引力只与位置有关而造成的气垫船在目标点附近的抖动，实现了有约束的避碰，能够在气垫船的性能范围内实现安全避障，具有很强的实用价值。
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公开(公告)号：CN105235676B
公开(公告)日：2017-08-04
申请号：CN201510616202.3
申请日：2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于控制分配气垫船多操纵面协调控制方法。轨迹产生控制器通过人机接口设定气垫船航行的轨迹；比较器把轨迹产生控制器得到期望位置、航向与GPS、平台罗经的当前实际位置、航向进行比较得到位置、航向偏差；控制器根据位置、航向偏差计算得纵向、横向的合力和转艏力矩，发送给控制分配控制器；控制分配控制器将控制器输出的纵向、横向合力和转艏合力矩分配给个操纵面执行机构以协调各个操纵面的工作。本发明通过控制分配控制器可以将控制器输出的合力和合力矩合理地分配到各个操纵面上，以实现对气垫船的多操纵面协调控制，从而达到气垫船安全航行的目的，同时减轻了人工操舵的工作强度和精神负担。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105807614A
公开(公告)日：2016-07-27
申请号：CN201610168483.5
申请日：2016-03-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 本发明提供的是一种利用气垫船执行机构实现的航向广义切换控制方法。(1)外层广义监督器监督气垫船控制系统的模拟量信号，并对所述模拟量信号进行分级量化；(2)对不同环境和船体姿态信息下制定出控制类，在每个控制类内层又包括操纵面协调控制的控制方案组合；(3)通过分级量化得到相应激活权值的输出，即信号yj，激活响应的第j个控制类，并根据期望输出信号和实际输出信号的偏差大小，对外层连接权值进行更新；(4)控制类内部通过滞留切换逻辑执行对应的多操纵面协调控制方案，并对控制方案进行实时更新。本发明较普通控制方法更加有效，使气垫船的回转更加稳定和快速。
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公开(公告)号：CN105416550A
公开(公告)日：2016-03-23
申请号：CN201510616692.7
申请日：2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及了一种动力定位操纵面板人机交互系统。本发明包括：(1)操纵面板模式切换按键处理模块；(2)操纵面板艏向轮处理模块；(3)操纵面板手操杆处理模块。本发明提出的动力定位操纵面板人机交互系统可以让操纵人员通过操纵面板设定指令，提高了动力定位系统的易用性和安全性。
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公开(公告)号：CN105204508A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510616204.2
申请日：2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于航向与回转率协调控制策略的气垫船航向控制方法。包括航向-回转率协调控制模块、比较器和航向控制器；航向-回转率协调控制模块，通过协调控制策略，根据回转率的界限和当前的实际航向角计算出当前时刻的期望航向角；比较器将期望航向角与实际测得的航向值进行比较得到航向偏差；航向控制器根据航向偏差计算得到控制指令，从而使气垫船所受力矩改变，达到设定回转率。本发明在完成航向控制的同时又能实现对回转率的限制，避免了由于航向控制器与回转率控制器之间的切换造成的系统不稳定，降低了航向-回转率协调控制器的复杂程度。
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公开(公告)号：CN105204339A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510616596.2
申请日：2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种气垫船姿态调节的主动时滞反馈控制装置。包括安装在气垫船四周的水枪、控制器和转换逻辑，气垫船传感器系统得到气垫船姿态信息输入控制器，控制器根据这些信息得到控制器的控制信号，所述控制信号进入转换逻辑、计算出各个水枪所需提供的动力，最后通过水枪对于气垫船的姿态进行调整。本发明实现了气垫船静态姿态的在线调节，改善了惯性时延的影响，具有良好的实时性和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN104691534A
公开(公告)日：2015-06-10
申请号：CN201510016644.4
申请日：2015-01-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B60V1/11
Abstract: 本发明公开了一种带有导引模块的气垫船回转率保持控制方法，包括以下步骤：回转率控制导引模块读取设定的回转率和当前的实际航向角，得到当前的期望航向角传送给比较器；比较器根据接收的期望航向角和当前的实际航向角进行比较，得到航向偏差传送给控制器；控制器根据接收的航向偏差得到舵角控制指令，发送给空气舵，空气舵执行指令达到设定回转率。本发明能够实现气垫船回转的自动控制，能够提高操控水平和航行稳定性。
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