公开(公告)号：CN109189075B

公开(公告)日：2021-05-11

申请号：CN201811169436.8

申请日：2018-10-08

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 姜权权 ,  李晔 ,  廖煜雷 ,  苗玉刚 ,  姜文 ,  成昌盛 ,  李资科 ,  贾琪 ,  王博 ,  庄佳园 ,  武皓微

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。

公开(公告)号：CN109116727A

公开(公告)日：2019-01-01

申请号：CN201811031880.3

申请日：2018-09-05

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 廖煜雷 ,  杜廷朋 ,  姜权权 ,  姜文 ,  李晔 ,  贾琪 ,  成昌盛 ,  苏玉民 ,  张磊

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。

公开(公告)号：CN108717263A

公开(公告)日：2018-10-30

申请号：CN201810508958.X

申请日：2018-05-24

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 廖煜雷 ,  王磊峰 ,  潘恺文 ,  张蔚欣 ,  李晔 ,  杜廷朋 ,  姜文 ,  贾琪

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明提供一种波浪滑翔器多体艏向融合的无模型自适应航向控制方法，将波浪滑翔器航向控制系统的输出定义为浮体航向角速度、潜体转艏角速度、浮体航向角和潜体艏向角的函数，通过多体艏摇运动信息融合提高波浪滑翔器航向控制能力，同时满足无模型自适应控制理论对受控系统“拟线性”假设条件的要求；计算波浪滑翔器航向控制系统的期望输出与实际输出的误差，作为MFAC控制器的输入，解算出控制系统期望输入；期望输入指令下达到操纵机构，进而控制波浪滑翔器的系统航向。本发明借助MFAC理论独特的自适应性及在线数据驱动优点，融合波浪滑翔器浮体和潜体的艏摇运动信息，能够有效控制波浪滑翔器的航向，并具有较强的自适应性。

公开(公告)号：CN119885882A

公开(公告)日：2025-04-25

申请号：CN202411973765.3

申请日：2024-12-30

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 廖煜雷 ,  吴泓达 ,  贾琪 ,  胡庆玉 ,  任锐 ,  姜文 ,  王力锋 ,  唐浩天 ,  付金宇

IPC: G06F30/27 ,  G06T17/05 ,  G06F111/20 ,  G06F119/12

Abstract: 海洋机器人用多层跨尺度海洋环境场建模方法，涉及环境建模领域。本发明是为了解决海洋机器人在复杂、动态海洋环境中的环境场模型精度低的问题。本发明生成目标海域的栅格图，并通过国际天气预报模型获取包含海风、海浪、海流在内的环境场预测数据存入栅格区域；随后，利用环境感知模块采集当前及历史环境场观测数据。根据海洋机器人的自身特性，将环境场时空模型划分为大、中、小三类模型：利用环境场预测数据构建大尺度时空模型，基于大尺度模型进一步构建中尺度模型，结合观测数据生成小尺度模型。最后，通过小尺度模型的观测数据对中尺度模型的环境场数据进行更新。

公开(公告)号：CN113885490B

公开(公告)日：2023-06-09

申请号：CN202110880631.7

申请日：2021-08-02

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 廖煜雷 ,  初昀 ,  姜文 ,  陈聪聪 ,  贾琪

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明的基于柔性物理连接的双无人艇编队控制方法涉及无人艇的多艇协同控制领域，目的是为了克服因此现有的控制方法无法针对具有现实物理约束的多个无人艇进行控制的问题，方法具体步骤如下：步骤一、计算得到虚拟领航者的当前位置；步骤二、计算得到虚拟领航者下一时刻的期望艏向和期望航速，以及虚拟领航者的期望位置；步骤三、确定双无人艇的期望间距的范围；并在考虑双无人艇艏向差的前提下，计算获得双无人艇下一时刻各自的期望位置，以及双无人艇下一时刻各自的期望艏向和期望航速；步骤四、令两个无人艇均在下一时刻到达新的当前位置；步骤五、判断虚拟领航者新的当前位置是否位于目标位置的预设范围内；否则，返回并执行步骤一～步骤五。

公开(公告)号：CN110705623B

公开(公告)日：2022-08-02

申请号：CN201910915844.1

申请日：2019-09-26

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 姜文 ,  陈启贤 ,  廖煜雷 ,  王博 ,  沈海龙 ,  李志晨 ,  李姿科 ,  成昌盛

IPC: G06V10/764 ,  G06K9/62 ,  G06T7/73

Abstract: 本发明公开了一种基于全卷积神经网络的海天线在线检测方法，用于完成无人艇在水面环境下对海天线的检测任务，即根据水面无人艇所携带的光视觉传感器传回的图像信息和水面无人艇的艇体姿态信息对当前传感器视角下的海天线进行预测，基于分类拟合原理，针对复杂的水面环境，依据水面图像的大体类别信息，设计全卷积神经网络和全连接网络模型，解决复杂水面环境下传感器的稳像问题以及艇体位姿的修正问题，同时也可以缩小搜索区域，加快搜索速度，为水面无人艇环境感知和运动规划及控制提供准确的传感器信息等。

公开(公告)号：CN113885490A

公开(公告)日：2022-01-04

申请号：CN202110880631.7

申请日：2021-08-02

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 廖煜雷 ,  初昀 ,  姜文 ,  陈聪聪 ,  贾琪

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明的基于柔性物理连接的双无人艇编队控制方法涉及无人艇的多艇协同控制领域，目的是为了克服因此现有的控制方法无法针对具有现实物理约束的多个无人艇进行控制的问题，方法具体步骤如下：步骤一、计算得到虚拟领航者的当前位置；步骤二、计算得到虚拟领航者下一时刻的期望艏向和期望航速，以及虚拟领航者的期望位置；步骤三、确定双无人艇的期望间距的范围；并在考虑双无人艇艏向差的前提下，计算获得双无人艇下一时刻各自的期望位置，以及双无人艇下一时刻各自的期望艏向和期望航速；步骤四、令两个无人艇均在下一时刻到达新的当前位置；步骤五、判断虚拟领航者新的当前位置是否位于目标位置的预设范围内；否则，返回并执行步骤一～步骤五。

公开(公告)号：CN112327872B

公开(公告)日：2021-08-03

申请号：CN202011310019.8

申请日：2020-11-20

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 廖煜雷 ,  初昀 ,  姜文 ,  贾琪 ,  成昌盛

IPC: G05D1/02

Abstract: 一种面向溢油围捕的双无人艇协同轨迹跟踪方法，属于多艇协同轨迹跟踪领域。本发明针对现有双无人艇溢油围捕方法中，轨迹跟踪算法复杂度高造成溢油围捕的工作效率低的问题。包括，在当前时间周期通过两艘无人艇上的位姿传感器分别测量双无人艇的当前位置和当前姿态信息；给合当前位置和当前姿态信息以及当前溢油点位置，采用零空间行为融合方法对双无人艇进行行为融合，得到双无人艇的期望航速及航向；控制双无人艇按照所述期望航速及航向运动，达到新位置；然后进入下一个时间周期，时间周期不断迭代，直到完成协同轨迹跟踪；所述零空间行为融合方法中的行为包括相互避碰、保持队形和趋向目标三种行为。本发明用于溢油围捕中的轨迹跟踪。

公开(公告)号：CN112327872A

公开(公告)日：2021-02-05

申请号：CN202011310019.8

申请日：2020-11-20

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 廖煜雷 ,  初昀 ,  姜文 ,  贾琪 ,  成昌盛

IPC: G05D1/02

Abstract: 一种面向溢油围捕的双无人艇协同轨迹跟踪方法，属于多艇协同轨迹跟踪领域。本发明针对现有双无人艇溢油围捕方法中，轨迹跟踪算法复杂度高造成溢油围捕的工作效率低的问题。包括，在当前时间周期通过两艘无人艇上的位姿传感器分别测量双无人艇的当前位置和当前姿态信息；给合当前位置和当前姿态信息以及当前溢油点位置，采用零空间行为融合方法对双无人艇进行行为融合，得到双无人艇的期望航速及航向；控制双无人艇按照所述期望航速及航向运动，达到新位置；然后进入下一个时间周期，时间周期不断迭代，直到完成协同轨迹跟踪；所述零空间行为融合方法中的行为包括相互避碰、保持队形和趋向目标三种行为。本发明用于溢油围捕中的轨迹跟踪。

公开(公告)号：CN110687917A

公开(公告)日：2020-01-14

申请号：CN201910841306.2

申请日：2019-09-06

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 李晔 ,  范佳佳 ,  廖煜雷 ,  马腾 ,  姜权权 ,  姜言清 ,  武皓微 ,  姜文 ,  贾琪 ,  杜廷朋

IPC: G05D1/10

Abstract: 本发明提供一种多无人艇分布式队形重构编队控制方法，增加了一种分解行为，引入目标函数，建立指派问题数学模型，从而实现了变换到额定需求队形的任务目标。本发明的多无人艇分布式队形重构编队控制方法，增加了一种分解行为，建立指派问题数学模型，引入目标函数，从而达到了在队变换队形航行的总路径最短的同时，满足了变换到额定队形的任务需求。多无人艇分布式队形重构编队控制方法可以同时兼顾效率与性能，而且4种行为融合的数学模型可以使多无人艇完成更多种类任务，所以在多无人艇编队具有广泛应用。