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公开(公告)号：CN106094843B
公开(公告)日：2019-04-12
申请号：CN201610624618.4
申请日：2016-08-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供的是一种采用遗传算法寻优的自适应模糊水下航行器控制方法。将自适应参数作为染色体的等位基因，进行种群初始化，选择初始种群中的任一个体代入自适应模糊控制器中，给定期望值进行控制。控制结束后，计算出该个体对应的积分性能指标和适应度函数值，再选择下一个体代入控制器中进行控制，将当前种群中的个体逐一代入控制器进行控制，求得所有个体的适应度值，再进行收敛性判断，满足条件时，迭代停止，输出适应度值最高的个体为最优解；若不满足，则对当前种群进行选择、交叉、变异操作，生成下一代种群，继续循环迭代，直至满足收敛性条件为止。所得的一组自适应参数用于水下航行器实际的运动控制中，可获得最优的控制效果。
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公开(公告)号：CN107264758B
公开(公告)日：2019-03-05
申请号：CN201710416202.8
申请日：2017-06-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63H19/02
Abstract: 本发明提供一种波浪推进器的内嵌式无源自主收放装置，包括布设在艇体内部的质量块、弹簧、换向气室、蓄气装置、钢丝绳和波浪推进器收放连杆，艇体受波浪影响升沉，使质量块与艇体之间产生相对运动，连接在质量块上的动力输入杆被上下拉动，使换向气室向蓄气装置鼓气，蓄气装置中气压增加，蓄气装置的活塞推动连接在活塞上的钢丝绳，进而推动波浪推进器收放连杆，使波浪推进器克服弹簧的拉力伸展到水面以下。在波浪能减弱时，蓄气装置中气压降低，钢丝绳的推力不足以克服弹簧的拉力，被拉回到水面以上，完成回收。本发明为无人艇的波浪推进器提供了一种无源自主收放的装置，节约能源，提供了良好的海洋环境适应性，为无人艇长航时运行提供了支持。
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公开(公告)号：CN109375637A
公开(公告)日：2019-02-22
申请号：CN201811032862.7
申请日：2018-09-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明属于舰船运动自动控制领域，具体涉及一种舰船用融合神经网络PD的紧格式无模型自适应航向控制算法；包括在紧格式无模型自适应控制算法的基础上引入比例项和微分项构成融合PD型CFDL_MFAC算法；将神经网络控制与PD_CFDL_MFAC算法相结合提出融合神经网络PD的紧格式无模型自适应航向控制算法；计算航向偏差e(k)，其中e(k)＝y*(k)-y(k)等。本发明通过比例项和微分项的引入，提高了算法的自适应性以及抵抗外界不确定干扰的能力。
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公开(公告)号：CN106017768B
公开(公告)日：2019-02-01
申请号：CN201610487786.3
申请日：2016-06-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种螺旋桨推力测量装置，包括底座、上部框架、两个丝杆系统、蜗轮蜗杆系统和测量系统。整个装置横跨于循环水槽上，装置的中心线与循环水槽中心线在同一铅垂面上；螺旋桨和天平固定完毕后，利用丝杆系统缓缓降下升降柱至合适深度，同时通过蜗轮蜗杆系统旋转升降柱调整螺旋桨轴线与循环水槽中心线重合；此时开启螺旋桨至某一转速，天平可以将无流速情况下螺旋桨推力值传输至水面数据采集仪中，通过开启循环水槽的造流装置，可以测得螺旋桨在有流速情况下的推力值。本发明结构简单，测量精确，实用价值高，可为水面、水下航行器的螺旋桨推力测量提供重要的参考数值，更精确地进行航行器的运动控制研究。
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公开(公告)号：CN109263840A
公开(公告)日：2019-01-25
申请号：CN201810869574.0
申请日：2018-08-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下机器人领域，具体涉及一种水下机器人大潜深下潜中推进器及主动故障诊断方法。该推进器由主体部分，下潜压载，上浮压载，控制计算机，惯导系统，深度计，水平方向上的左推进器，右推进器，提供垂直方向推力的前推进器和后推进器构成，本发明所述的主动故障诊断方法，可在水下机器人大潜深下潜过程中，尽早发现推进器存在的故障，及时回收维修，减少已经下潜至深海，而在执行作业任务过程中再发现故障，所造成的人力、物力损失；该方法，在下潜过程中，可及时发现垂向推进器存在的故障，减小水下机器人因推进器故障坐落海底的风险。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109189075A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201811169436.8
申请日：2018-10-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种舰船用模糊遗忘因子无模型自适应航向控制方法，建立航向系统模型，下达期望航向指令y(k)*，设定航向偏差的阈值e0，根据舰船期望航向y*(k)，与舰船当前航向y(k)，计算航向偏差e(k)和偏差变化率ec(k)，当e(k)的绝对值|e(k)|小于航向偏差的阈值e0，跳出循环，否则继续执行，模糊遗忘因子MFAC控制器根据e(k)、ec(k)在线调整遗忘因子β并解算出航向系统的期望输入u(k)，系统接收并执行航向系统输入指令u(k)，令k＝k+1，更新舰船当前航向y(k)。本发明解决了MFAC控制算法产生积分饱和问题，提高了系统响应速度以及控制精度，提高了控制系统的自适应性以及鲁棒性。
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公开(公告)号：CN109186610A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201811197129.0
申请日：2018-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G01C21/203 , G01C21/165
Abstract: 本发明属于水下潜航器领域，公开了一种AUV地形匹配导航的鲁棒BSLAM方法，步骤(1)：输入测深和惯导数据；步骤(2)：数据预处理，得到滤波后的测深数据；步骤(3)：位姿图构建：计算弱数据关联，构建新子图，通过地形地位进行闭环检测后，再进行无效闭环检测；步骤(4)：后端图优化：利用聚类后的闭环数据计算一致性函数，找出所有类中一致性函数的最小值，然后融合惯导的关键状态的数据并输出修改后的BSLAM轨迹。本发明通过对测深数据和惯导数据的处理和闭环检测，实现了对数据的全局优化，且提高了定位与建图的实时性和一致性，且鲁棒性好，能够减弱测量数据的噪声对导航精度的影响。
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公开(公告)号：CN109116849A
公开(公告)日：2019-01-01
申请号：CN201811017347.1
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种考虑无人艇运动性能的零空间行为融合在线优化方法，属于多无人艇编队运动规划技术领域。主要步骤为(1)确定无人艇的回转半径；(2)将运动过程分解；(3)确定行为优先级；(4)建立并求解每一行为的运动模型并求解；(5)行为融合；(6)在线优化；(7)判断无人艇是否到达终点，若到达则该过程结束，若没有到达则返回步骤(4)。本发明以零空间行为规划结果为基础，解算出符合无人艇实际运动特性的航点集，解决无人艇在跟踪规划路线时的迂回航行或者路径点不可达问题；针对零空间行为融合方法规划结果进行的优化，考虑无人艇的回转性能，光顺规划的航点集，进而有助于提高无人艇的控制精度；减少了能源消耗，有助于节约能源。
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公开(公告)号：CN108267955A
公开(公告)日：2018-07-10
申请号：CN201810044826.6
申请日：2018-01-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了面向无人艇自主靠泊的运动控制方法，属于无人艇自主靠泊运动控制领域。步骤为：根据无人艇当前的靠泊状态确定当前控制系统模式；获取当前无人艇的实际速度或航向，获得航向或航速的控制偏差和偏差变化率；将其作为模糊控制器输入，结合当前控制系统模式选择合适的控制参数变化量并更新控制参数；将e(t)作为控制器输入，由控制器输出期望控制指令传递给执行器。本发明在传统PID控制器上进行改进，将控制器分成了两种模式——远端模式和近岸模式，加入自适应模糊控制规则，使其根据靠泊行为改变进行控制参数的动态自适应调整，解决欠驱动无人艇自主靠岸时的弱机动，大扰动以及强岸壁效应等影响下的运动控制难题。
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公开(公告)号：CN108227483A
公开(公告)日：2018-06-29
申请号：CN201810010198.X
申请日：2018-01-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明提供的是一种海洋运载器用PD型紧格式无模型自适应航速控制方法。向海洋运载器下达期望航速指令即，利用罗经测得船舶当前的实际航速，计算航速误差绝对值，作为PD型CFDL_MFAC控制器的输入，并由控制器解算出期望指令，海洋运载器推进机构接收并执行期望指令，从而改变海洋运载器航速，通过海洋运载器上搭载的磁罗经测得下一时刻海洋运载器航速，并与期望航速做差并取绝对值，并作为PD型CFDL_MFAC控制器下一时刻的输入。同时考虑到环境干扰对海洋运载器航速的影响，重复上述过程直到海洋运载器实际航速稳定收敛到期望航速。本发明对海洋运载器航速的动态演变具有预测作用，降低航速控制系统的超调量及稳态调节耗时。
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