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公开(公告)号：CN110231821B
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN201910474756.2
申请日：2019-06-03
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于移动机器人编队运动规划领域，具体涉及一种多机器人编队的改进自适应零空间行为融合方法，包括以下步骤：将机器人的编队运动过程分解成3种运动行为：奔向目标点、避障、编队；确定3种运动行为的执行顺序，其优先级顺序为为避障、奔向目标点、编队；建立每一行为的运动模型；根据机器人运动信息求解行为运动模型；本发明的方法是在传统的零空间行为融合方法基础上，在避障行为中提出了一种逻辑优先的机器人间障碍物选定策略，有效避免了在两个机器人互为障碍物时，复选产生“越避越远”偏离任务路线的现象，提高了多机器人编队任务效率，有利于编队队形保持，在运动规划上具有显著进步。
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公开(公告)号：CN109582046B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN201910037352.7
申请日：2019-01-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D3/12
Abstract: 面向海洋运载器太阳能捕获的自动姿态调节装置与控制方法，属于海上太阳能捕获领域。本发明包括以下步骤：(1)通过罗经提供的航向信息，GPS提供的位置和时间信息解算最佳的太阳能捕获姿态角即期望位姿；(2)通过自动姿态调节装置调整杆长使得太阳能捕获装置逐渐到达期望位姿；(3)若存在持续强风干扰，位姿补偿器解算补偿d0，驱动自动姿态调节装置；(4)不断循环步骤(1)，保持最佳姿态捕获太阳能。本发明可保证海洋运载器在不同航向、不同时刻和不同地点时太阳能板平面接受太阳光的直射，且面对持续强风干扰时太阳能板位姿相对大地坐标系保持恒定，提高太阳能的捕获能力，进而提升海洋运载器设备的续航力。
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公开(公告)号：CN109489672B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN201910041363.2
申请日：2019-01-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提出了考虑海流与无人艇动力学影响的节能A星路径规划方法，步骤包括：(1)获取全局海图信息并网格化；(2)获取无人艇的起点和终点位置信息；(3)将当前位置设为起点位置，创建OPEN和CLOSD表；(4)计算在海流影响下的无人艇航速堆；(5)将当前位置存入OPEN表；(6)依次判断当前位置无人艇是否可以向周围八个方向行驶等。本发明在传统A星路径规划算法的基础上，结合海流影响下的无人艇动力学模型，设计考虑海流影响的能耗启发函数E_heurstic，并通过调整该函数的权值，实现对算法节能效率的动态调节，为无人艇在海面上长时间工作提供技术支持。
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公开(公告)号：CN109186605B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN201811017297.7
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种基于UWB室内定位的无人艇船载测速测向方法，属于水面无人艇的室内定位信息获取技术领域。该方法基于UWB室内定位装置，充分考虑定位数据的传输特性，经历阈值处理和卡尔曼滤波器的初步过滤，利用速度解算算法F_outvel(i)得到稳定的速度输出；利用多个定位标签之间的耦合关系和无人艇自身几何特性，分别设计出艏向判定算法F_faigate(n，i)和艏向解算算法F_outfai(i)，从而获得实时的艏向输出，上位机解算之后通过串口经由无线电实时将解算结果发送到目标无人艇，由无人艇上相应的无线电通信模块进行接收，形成信息交互。本发明设计的测速测向系统满足了无人艇运动控制点的需要、稳定、低成本、实时的要求；实现了无人艇的室内定位、速度、艏向多元信息的获取。
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公开(公告)号：CN113110519A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110578219.X
申请日：2021-05-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种舰船用非增量型无模型自适应艏向控制方法，涉及舰船的自动运动控制技术领域。本发明是为了解决将MFAC直接应用于非自衡系统时，会降低系统稳定性的问题。本发明通过在原MFAC准则函数的基础上引入一个输入输出耦合自适应补偿项，进而重新设计了控制律，抵消被控系统的积分影响，使得改进算法得以应用于舰船艏向控制等非自衡系统。同时在控制律中引入的关于的系数项，自适应的调整其在控制律中的权重比，从而增大系统抵抗外界大扰动干扰与模型突变的能力。并且，自适应补偿项的权重系数kr的引入还增大了算法可调灵活度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108319140B
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN201810106120.8
申请日：2018-02-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种重定义输出式无模型自适应航向控制方法及系统，给定航向系统的期望输出量y*(k)＝f(r*,ψ*)并输入至无模型自适应控制器，将航向系统输出量y(k)＝f(r,ψ)作为无模型自适应控制器的负反馈输入，通过无模型自适应控制器解算和在线辨识，输出期望输入u(k)，期望输入u(k)输入至操纵机构，操纵机构执行期望输入指令，将执行结果输入至水中航行设备，改变水中航行设备的航向角速度r和航向角ψ，通过姿态传感器作为负反馈输入至无模型自适应控制器。本发明通过重定义舰船航向系统的输出，使得水中航行设备航向系统满足MFAC理论对受控系统“拟线性”假设条件的要求，即控制输入增加时，相应的受控系统输出是不减的。从而使得该重定义输出式MFAC算法适应于舰船的航向控制。
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公开(公告)号：CN109116727B
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN201811031880.3
申请日：2018-09-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明属于海洋运载器运动控制领域，具体涉及一种基于低通滤波器的PID型一阶全格式无模型自适应航速控制算法；包括向海洋运载器下达期望航速指令即y*(k)；通过传感器测得海洋运载器当前的实际航速y(k)，并计算航速误差e(k)；若|e(k)|小于预先设定的误差阈值e0，则认为海洋运载器航速收敛到期望航速，否则将e(k)作为基于低通滤波器的PID_FO_FFDL_MFAC算法的输入，并由该控制器解算出当前时刻的期望指令u(k)，海洋运载器推进机构即螺旋桨或喷水推进等模式执行期望指令，海洋运载器航速发生改变；通过海洋运载器上搭载的传感器测得此刻海洋运载器的实际航速，本发明通过引入低通滤波器降低了微分项的引入对系统性能的不利影响，从而使得海洋运载器航速能够快速稳定收敛到期望航速。
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公开(公告)号：CN107766818B
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN201710972572.X
申请日：2017-10-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于声呐技术中信号处理领域，具体涉及一种启发式的水下结构化环境线特征提取方法。步骤有：获取机械扫描成像声呐原始数据；在载体系下进行声纳数据处理，并进行二值化处理，得到用于特征提取的点集；在载体系下使用投票算法进行投票以提取出结构化环境的直线特征；用启发式方法处理直线特征，得到能够描述结构化环境的线段特征；基于导航系统得到载体的位置信息和航姿信息，进而将提取到的线段特征转换到全局坐标系下。本发明解决了目前的机械式扫描前视声呐所运用的算法对水下结构化环境线特征提取不完备的问题，使用本方法从结构化环境中提取线段特征的准确率大于90％，并且本发明适用于水下同步定位与建图以及水下结构化环境特征建模。
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公开(公告)号：CN109240289B
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN201811015888.0
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 波浪滑翔器艏摇信息自适应滤波方法涉及波浪滑翔器的运动控制领域，具体涉及波浪滑翔器艏摇信息自适应滤波方法。波浪滑翔器艏摇信息自适应滤波方法，包括浮体艏摇响应自适应滤波方法和潜体艏摇响应自适应滤波方法，二者并行运行。本发明提供的一种波浪滑翔器艏摇信息自适应滤波方法，根据波浪滑翔器实际航行的动态数据修正数据模型，实现自适应滤波，能够同时估计波浪滑翔器的浮体和潜体的艏向角与转艏角速度，在不确定性环境干扰和模型参数摄动的影响下仍然能够达到良好的滤波效果。本发明结构简单，易于实现，具有较好的自适应性，应用于波浪滑翔器运动控制系统中能够有效改善控制效果。
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公开(公告)号：CN112254720A
公开(公告)日：2021-01-22
申请号：CN202011104025.8
申请日：2020-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的考虑风能捕获的自然能驱动机器人航线规划方法涉及路径规划领域，目的是为了克服现有的海洋巡航机器人的巡航路径的建立均只考虑到能量的输出，没有考虑能量输入而导致续航力较差的问题，方法具体通过考虑海风风速得到自然能驱动机器人的风力发电机的发电功率，并通过发电功率得到实际能源消耗，并根据实际能源消耗和能量预估消耗得到考虑风能捕获的能量估价函数。最后，自起始栅格起计算当前栅格的考虑风能捕获的能量估价函数值，将考虑风能捕获的能量估价函数值最低的当前栅格加入航线规划路径，直至加入目标栅格，完成航线规划。
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