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公开(公告)号：CN116257054A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202211658825.3
申请日：2022-12-22
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明一种无人驾驶船舶非周期通信协同控制系统，包括：路径跟踪控制器、协同控制器、扩张状态观测器、动力学控制器、位置事件触发器、协同变量事件触发器、状态采样事件触发器和控制输入事件触发器；协同控制器的输入信号为路径跟踪误差和触发协同变量事件触发器邻居船舶路径变量的估计值，输出信号为路径变量；扩张状态观测器基于无人驾驶船舶触发状态采样事件触发器的输出的合速度信息和角速度信息；扩张状态观测器输出的估计的无人驾驶船舶状态信息和估计的总扰动，并输出信号，并将输出信号传送给无人船驾驶船舶，实现无人船驾驶船舶的控制，可以在降低计算成本的情况下估计内部不确定性和外部干扰组成的总扰动。
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公开(公告)号：CN116073715A
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202211739535.1
申请日：2022-12-30
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种基于数据驱动预估器的双馈直流发电控制系统，包括：功率比较单元、PI控制器、转子电流比较单元、d轴滤波器、q轴滤波器、d轴状态预估器、q轴状态预估器、d轴数据驱动自适应单元、q轴数据驱动自适应单元、d轴神经网络单元、q轴神经网络单元、d轴控制器、q轴控制器以及双馈感应式发电机。本发明能够准确估计系统不确定性和环境扰动，采用定子侧连接不控整流桥的拓扑结构，直接并联直流电网，通过控制转子侧逆变器调节励磁电流来控制电机系统，从而实现双馈电机直流发电系统的直接功率控制。
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公开(公告)号：CN115951661A
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202210294153.6
申请日：2022-03-23
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种海上智能船舶安全自主靠泊控制系统，包括运动学控制模块、速度优化模块、扩张状态观测器模块和动力学控制模块；运动学控制模块根据智能船舶的期望靠泊位置以及智能船舶的当前位置得出智能船舶到达目标位置所需的期望速度和航向；速度优化模块根据智能船舶到达目标位置所需的期望速度以及航行过程中障碍物与智能船舶之间的距离约束，计算出智能船舶优化后的速度；扩张状态观测器模块用于获得智能船舶所受环境的扰动估计值；动力学控制模块用于根据优化后速度和智能船舶所受到的扰动估计值得出智能船舶所需的力矩值。本方不需要提前进行路径规划也不需要大量的数据学习，同时可以有效的避开障碍物保障自主靠泊的安全、可靠性。
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公开(公告)号：CN115494842A
公开(公告)日：2022-12-20
申请号：CN202211131685.4
申请日：2022-09-15
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于卫星地图的无人艇遍历路径规划与避碰方法，包括以下步骤：处理卫星地图的图像；建立栅格地图并扩充障碍物；基于最小生成树的无人艇遍历路径规划算法进行优化设计；基于控制障碍函数算法对无人艇进行避碰设计。本发明的用户可使用在线卫星地图人为选取不同的任务区域对不同的任务场景进行无人艇的遍历路径规划操作。本发明优化了遍历路径规划的算法，改进了无人艇的转弯率，采用转弯更少的遍历路径。通过减少无人艇的转弯次数一方面降低了完成任务的时间，另一方面降低了无人艇的能量消耗。本发明采用了基于速度的控制障碍函数的方法，可以使无人艇在执行任务时，仅通过改变无人艇速度完成对动态障碍物的避碰。
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公开(公告)号：CN109583144B
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN201910016713.X
申请日：2019-01-08
Applicant: 大连海事大学
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明公开了一种无人海洋航行器动力学优化控制器结构及设计方法，所述的控制器结构包括扰动观测器、指令调节器和动力学控制器。本发明将降维扰动观测器、指令优化调节器和动力学控制器相结合，使得内外部扰动与不确定性信息得到准确估计并传送至动力学控制器。从而解决了无人航行器的内外部扰动和无人海洋航行器的动力学约束问题，本发明不依赖于精确的无人海洋航行器模型，更加易于工程实现。本发明同时考虑了输入约束与状态约束，并采用滚动时域预测，建立优化目标函数，运用神经动力学优化求解得到满足约束条件的制导信号，使得控制信号满足无人海洋航行器的实际物理约束，从而大大提高无人海洋航行器的性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114755918A
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202210273296.9
申请日：2022-03-18
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种推进器部分失效下的无人船控制失效率和扰动估计方法及系统。本发明方法，包括：构建推进器失效的无人船模型，并给定无人船模型一个系统输入；建立状态观测器模块和扰动估计器模块，将当前时刻速度的观测值同时导入到两个模型中，分别得到系统总扰动与环境扰动的估计值和失效控制增益；建立失效率估计模块，对无人船失效率进行估计。本发明将数据驱动自学习方法与自抗扰控制相结合，提出一种响应速度快、效益高、适用性强的推进器部分失效下的无人船控制失效率和扰动估计方法，不仅可以实现对失效率进行估计，而且还能实现对复杂的未知时变系统总扰动进行估计。解决了在无人船发生推进器部分失效时对失效率和外部扰动的估计问题。
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公开(公告)号：CN114755917A
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202210273292.0
申请日：2022-03-18
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种无模型自适应抗干扰船舶速度控制器及设计方法，涉及船舶抗干扰控制技术领域，本发明无模型自适应抗干扰船舶速度控制器，包括：速度控制器、扩张状态观测器、第一滤波器、第二滤波器、堆栈存储器以及控制输入增益学习模块；本发明将滤波器处理数据与扩张状态观测器相结合，提出一种无模型自适应抗干扰船舶速度控制器，以用来对控制输入增益b0和未知总扰动s的有效估计，保证了船舶运动时速度实际值u收敛于参考信号期望值ur。本发明技术方案实现了船舶速度的控制不依赖任何模型参数信息或环境扰动信息，有效地解决了复杂海洋环境下模型不确定船舶的速度控制问题。
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公开(公告)号：CN110687800B
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN201911136720.X
申请日：2019-11-19
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种数据驱动自适应抗干扰控制器及其估计方法，所述控制器结构包括输入控制器、扩张状态观测器、控制增益估计模块和二阶非线性系统，所述二阶非线性系统为控制增益未知的二阶非线性系统。本发明的输入控制器只需要控制增益估计模块输出的参数而不需要控制增益参数b，当二阶非线性系统控制增益未知时，实现了对二阶非线性系统的不确定性和控制增益进行同时在线估计。本发明通过建立了控制增益估计模块，实现了在有限时间内对二阶非线性系统的控制增益进行在线估计。本发明通过引入一个状态跟踪误差信号xe，实现了对期望状态的有效跟踪，使控制状态收敛于期望状态，有效地保证了参数估计精确度，实现了对二阶非线性系统的精确控制。
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公开(公告)号：CN110687781B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN201911058957.0
申请日：2019-11-01
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明公开了一种二阶非线性系统的精确不确定性和控制增益估计方法，利用二阶非线性系统的精确不确定性和控制增益估计结构进行估计，所述的二阶非线性系统的精确不确定性和控制增益估计结构包括扩张状态观测器和控制增益估计模块。本发明建立扩张状态观测器以及控制增益估计模块，实现了对非线性系统的不确定性和控制增益进行同时在线估计，从而为非线性系统的控制器设计过程提供了便利。本发明建立控制增益估计模块，可实现在有限时间内对非线性系统的控制增益进行在线估计，有效地保证了参数估计的实时性、精确度。本发明只基于非线性系统的输入和输出信息进行未知项的在线估计，用于估计高阶非线性系统的不确定性和控制增益。
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公开(公告)号：CN110398971B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN201910727096.4
申请日：2019-08-07
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种直流电机推进无人船的速度控制方法，将预估器设计和有限集模型预测控制方法结合，实现直流电机推进无人船的速度控制。首先，设计两个基于神经网络的预估器来估计无人船速度动力学、直流电机以及螺旋桨模型中的不确定项。然后，采用有限集模型预测控制方法设计无人船速度控制器。本发明提出的速度控制系统采用有限集模型预测控制方法设计，具有结构简单、动态响应快的特点，且能够达到最优的速度控制效果。本发明提出的速度控制方法通过在每个采样时刻反复计算速度偏差，能够及时校正无人船航行过程中遇到的各种复杂情况，抗干扰能力强，更加适用于无人船航行的复杂环境。
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