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公开(公告)号：CN113093532A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110248550.5
申请日：2021-03-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种非自衡系统的全格式无模型自适应控制方法，涉及非自衡系统的控制技术领域。本发明是为了解决传统无模型自适应控制方法不能直接应用于非自衡系统的问题。本发明建立非自衡系统的动态IO数据模型，设置动态IO数据模型参数的更新准则函数和控制输入解算的准则函数，对k时刻动态IO数据模型参数求极小值，更新动态IO数据模型，之后代入控制输入解算的准则函数，对非自衡系统的控制输入信息求极小值，获得k时刻非自衡系统的控制输入信息，最后将控制输入信息输入至非自衡系统，当非自衡系统控制过程结束时完成非自衡系统的无模型自适应控制，否则使k＝k+1，然后返回重新更新动态IO数据模型。
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公开(公告)号：CN112214023B
公开(公告)日：2021-05-14
申请号：CN202011096830.0
申请日：2020-10-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 考虑波浪推进的自然能驱动无人艇的航线实时优化方法及航行方法，涉及海上航行器的路径规划领域。本发明是为了在自然能驱动无人艇原计划航线的航迹点间根据波浪环境、计划航向进行节点间的航线优化。本发明所述的考虑波浪推进的自然能驱动无人艇的航线实时优化方法及航行方法，依靠艇载传感器感知波浪环境，实时对小范围的航行方法做出指导，实时性动态强，更能满足工程要求。同时这种航线修正方法既保证了无人艇能够到达每个任务节点，又能保证增加节点间的波浪能捕获能力，提升机器人的续航力。
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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
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：CN112099501A
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN202010964356.2
申请日：2020-09-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于无人艇路径规划技术领域，具体涉及一种基于势场参数优化的无人艇路径规划方法。本发明通过多个引力和斥力增益系数进行路径规划，同时考虑避碰系数、长度系数和转角系数三个评价系数，在传统人工势场法的基础上，借鉴了经典的遗传算法，使规划出来的路径既避免了局部极小点，又能够满足无人艇的运动约束，能够得到最优路径。
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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
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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Patent Agency Ranking
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
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。
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公开(公告)号：CN119469152A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411601551.3
申请日：2024-11-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明属于路径规划技术领域，具体涉及考虑时空环境变化的海洋机器人能源优化路径规划方法、程序、设备及存储介质。为了克服海洋机器人在长航时任务中，由于海洋环境的动态变化而导致的路径规划效率低下、续航能力差的问题。本发明先是构建能源评价函数，进而利用改进的Lazy Theta*算法对海洋环境地图中进行动态扩展与优化，确保在复杂环境下，海洋机器人能够维持相对最优的能源利用状态，实现快速高效的路径规划，从而提升海洋机器人的续航性能和工作效率。
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公开(公告)号：CN109144066B
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN201811031878.6
申请日：2018-09-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于舰船运动控制领域，具体涉及一种舰船用积分分离式PI型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构成PI型CFDL_MFAC算法,比例项的离散形式为kp·Δe(k)；设定航向偏差阈值e0；计算航向偏差e(k)，其中e(k)＝y*(k)‑y(k)；当e(k)的绝对值|e(k)|大于设定的航向状态偏差的阈值e1；积分分离式PI_CFDL_MFAC控制器根据e(k)，解算出航向系统的期望输入u(k)；令k＝k+1，更新航向舰船当前航向y(k)。本发明通过在控制算法中引入比例项，提高了系统的响应速度，同时在算法中引入积分分离的思想，避免了原控制算法直接应用到舰船航向控制中因积分饱合造成系统震荡甚至失稳的问题，比例项与积分分离思想的引入扩展了CFDL_MFAC理论的应用范围，从而使得舰船航向能够快速稳定收敛到期望航向。
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公开(公告)号：CN108829113B
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN201811017293.9
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及多机器人编队控制领域，具体涉及一种多机器人编队自适应零空间行为融合方法。根据机器人编队运动意图，将机器人运动过程分解，确定行为顺序步骤，然后建立运动模型步骤，结合3种运动行为的执行顺序进行求解，得到3种运动模型，之后根据机器人在运动过程中反馈得到的运动信息，解算得到增益系数，融合运动行为步骤，得到最终的速度和方向。相对于传统零空间行为融合方法，本发明使得求解出来的速度不受工况环境改变而改变，具有很好的自适应性，同时兼顾效率与性能，可以对速度进行有效控制，在运动规划上具有显著进步。
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公开(公告)号：CN109747776B
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN201910185374.8
申请日：2019-03-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63B71/00
Abstract: 本发明提出了一种基于积分法的艏摇响应参数向量估计方法，属于船舶操纵性建模技术领域，适用于舰船或波浪滑翔器。本方法首先设置积分区间的时间长度L，将操纵响应方程对时间积分，得到积分的操纵响应方程；之后根据操纵响应方程设置参数向量与状态向量，然后设置准则函数，利用权重系数调节内部参数的相对权重；之后将准则函数关于当前时刻参数向量的估计值求极小值，加入步长因子，得到递推形式的当前时刻参数向量的估计值；最后重复以上步骤，直至收到估计过程结束指令。本发明可在舰船航行过程中实时修正艏摇响应参数向量，获取实时变化的舰船或波浪滑翔器的艏摇响应参数，相比已有技术在快速性、便利性、适用范围等方面具有显著优势。
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