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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：CN108563113B
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN201810602151.2
申请日：2018-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明提供一种舰船用多回路无模型自适应艏向控制方法，本发明中控制系统采用外环导航控制器和内环角速度控制器的组合方式，外环导航控制器计算期望转艏角速度，内环MFAC角速度控制器完成角速度控制，间接实现航向控制的目的。实际应用中，角速度传感器噪声大，本发明利用控制系统历史输入输出数据进行角速度预测，通过卡尔曼滤波器对角速度数据滤波，作为内环角速度控制器的反馈输入，抑制角速度传感器的噪声，有效提高实际应用中的控制效果。本发明将MFAC控制理论引入舰船艏向控制领域，借助MFAC理论独特的自适应性及在线数据驱动优点，本发明提供的舰船用多回路无模型自适应艏向控制方法具有较强的自适应性。
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公开(公告)号：CN109782774A
公开(公告)日：2019-05-21
申请号：CN201910191105.2
申请日：2019-03-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提出了一种基于积分法的艏摇响应参数在线辨识方法，属于海洋航行器操纵性模型技术领域，适用于舰船及波浪滑翔器。本方法首先设置积分区间的时间长度，将操纵响应方程对时间积分，得到积分的舰船操纵响应方程；之后设置准则函数，并通过权重系数调节准则函数中参数的相对权重；然后将准则函数根据当前时刻主参数的估计值求极小值，加入步长因子，迭代修正当前时刻主参数的估计值，最后重复以上步骤，直至收到估计过程结束指令，保证估计过程中所述主参数遍历操纵响应方程中所有待估参数。本方法通过实际航行数据实时修正艏摇响应参数，避免了机理建模的困难，保证了艏摇响应参数对舰船或波浪滑翔器操纵性能的真实反映。
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公开(公告)号：CN109062236A
公开(公告)日：2018-12-21
申请号：CN201811017272.7
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/08
CPC classification number: G05D1/0875
Abstract: 本发明公开了波浪滑翔器自适应浮体艏向控制方法，属于海洋航行器运动控制技术领域。本发明利用波浪滑翔器的实际航行数据实时规划潜体期望艏向，通过对潜体的艏向控制间接实现波浪滑翔器的浮体艏向控制，克服了浮体艏向响应滞后导致的控制系统不稳定的问题，并且能够消除环境干扰带来的稳态误差，有效提高波浪滑翔器的浮体艏向控制的能力。本发明结构简单，易于实现，且不依赖于精确的数学模型，在不确定性外界环境干扰下具有较强的自适应性。
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公开(公告)号：CN108829102A
公开(公告)日：2018-11-16
申请号：CN201810602138.7
申请日：2018-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G05D1/0206 , G05D1/0875
Abstract: 本发明提供一种自适应艏向信息融合的波浪滑翔器航向控制方法，(1)制导模块给出期望航向角；(2)得到修正后的潜体浮体相对于系统艏向角的比例系数的估计值；(3)计算潜体期望艏向角；(4)计算潜体期望艏向与浮体艏向的夹角的绝对值，将其限制在预先设定的阈值内；(5)进行潜体艏向控制，主计算机向舵机发出舵角指令，舵机驱动舵板转动；(6)计算波浪滑翔器实际航向与期望航向误差绝对值，如果小于设定的阈值并保持一定时间，认为波浪滑翔器航向控制系统实际输出稳定收敛到期望输出，跳出循环，否则返回步骤(2)。本发明通过对潜体的艏向控制间接实现波浪滑翔器系统整体航向的控制，达到航向控制的目的，并使得该方法具有较强的自适应性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112083377B
公开(公告)日：2023-03-17
申请号：CN202010978540.2
申请日：2020-09-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/18
Abstract: 本发明提供了一种水下机器人的位置估计方法及装置，涉及跟踪定位技术领域，包括：获取水下机器人当前时刻的传感位置信息；若当前时刻的传感位置信息为有效传感信息，并确定跟随设备在当前时刻下连续接收到有效传感信息的连续通信次数；根据连续通信次数，确定水下机器人当前时刻的预估位置，以使跟随设备对水下机器人进行跟踪定位。本发明根据接收的传感位置信息判断当前时刻的通信是否有效，根据连续通信次数判断是否在连续时刻进行了有效通信，综合判断当前时刻定位的强弱，根据不同的定位情况，针对性地进行跟踪定位，以此实时保证跟随设备对水下机器人的有效跟踪。
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公开(公告)号：CN111976886B
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202010891297.0
申请日：2020-08-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于波浪能驱动海洋航行器领域，具体涉及一种带有翼板限位角调节控制装置的水翼及波浪驱动无人艇。船体纵摇运动能量捕获与转化装置位于首部及尾部，捕获船体纵摇运动能量用于限位调节。翼板限位角调节控制装置位于左右翼板之间的支架内，水翼旋转时通过翼板限位角调节控制装置限定转动角度幅值。控制系统依据感知的波浪运动给出需要的最佳限位角，通过开闭气缸上的气阀与单向通气孔调节，并通过气压计反馈回的气压变化验证是否已经达到最佳限位角。当波浪能航行器在不同波高与波长的海浪中航行，根据预先设定的转角需要，调整水翼转动运动的限位角度幅值，可以适应不同海况，保证水翼在各种海况下提供推力，大幅提高波浪能的综合利用效率。
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公开(公告)号：CN108520089B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN201810165097.X
申请日：2018-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/28 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 柔性连接的波浪滑翔器运动预测方法，具体步骤如下：(1)获取舵角信息(2)计算潜体受到的作用力(3)计算潜体受到的柔链拉力；(4)判断潜体受到垂向柔链拉力的方向，若为竖直向上，则返回(2)，若为竖直向下或为零，则存储当前时刻状态信息作为(5)初始状态，进入(5)；(6)计算浮体与潜体的距离，若距离小于柔链长度，则返回(5)；若距离大于柔链长度，则存储当前时刻状态信息作为(1)初始状态，返回(1)；若距离等于柔链长度，则进入(7)；(7)判断浮体与潜体相对运动趋势，若为相互靠近或在二者连线方向相对静止，则返回(5)；若为相互远离，则存储当前时刻状态信息作为1)初始状态，返回(1)。
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公开(公告)号：CN108375899B
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN201810085117.2
申请日：2018-01-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B9/03
Abstract: 一种高可靠性波浪滑翔器控制系统，包括主控计算机，备用计算机，切换模块，外围设备，属于波浪滑翔器控制领域。主控计算机与备用计算机之间存在通信连接。控制系统具有主控计算机处理模式和备用计算机处理模式两种工作模式，由备用计算机根据主控计算机是否正常运行进行自动切换。该控制系统还具有集成气象站GPS位置信息故障诊断与替代功能，由当前控制计算机根据集成气象站GPS航速信息自动诊断与替代。本发明提供的高可靠性波浪滑翔器控制系统具有可靠性高，结构简单，易于开发的优点，能有效提高波浪滑翔器生命力，降低其失联、失踪的风险。
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公开(公告)号：CN111994248A
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN202010891303.2
申请日：2020-08-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63H19/02
Abstract: 本发明属于波浪能的捕获与转化和转换技术领域，具体涉及一种横摇运动捕获推进装置及带有该装置的波浪能驱动无人艇。本发明的横摇运动捕获推进装置无额外能量损耗，有效利用了无人艇横摇运动的能量用于推进，增加了无人艇的续航性，实现了波浪能的高效利用，有效地延长了无人艇工作时间。本发明的横摇运动捕获推进装置利用波浪能，不需要消耗无人艇本身携带的能源，将无人艇本身携带的能源全部用于执行航行任务，波浪推进对海浪情况要求较小，理论上可适应全浪向海况。
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