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公开(公告)号：CN119200407A
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202411360427.2
申请日：2024-09-27
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种基于分布式模型预测控制的UUV围捕方法，该方法包括建立分布式控制系统结构，通过外层控制器获取当前UUV的预测状态序列以及邻域UUV的最优预测状态序列，进行优化求解分别获得当前UUV的最优预测状态序列和最优控制序列，将当前UUV控制补偿量与当前UUV的最优预测状态序列和最优控制序列相加获取当前UUV最终控制量。本发明通过外层控制器负责通信交互、探测目标与最优控制序列的计算，内层控制器负责补偿系统模型的不确定部分以及抵抗外部干扰。
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公开(公告)号：CN118868431A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410849664.9
申请日：2024-06-27
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明一种用于水下航行器的全双工能信同传耦合机构及设计方法，该耦合机构分为两部分，分别安装至水下基站与水下航行器充电舱段，包括从上往下依次设置的航行器内部磁芯屏蔽板、电能接收线圈、信息反向发射线圈、信息正向接收线圈、信息反向接收线圈、信息正向发射线圈、电能发射线圈和水下基站磁芯屏蔽板；其中，航行器内部磁芯屏蔽板、电能接收线圈、信息反向发射线圈和信息正向接收线圈安装在水下航行器充电舱段，信息反向接收线圈、信息正向发射线圈、电能发射线圈和水下基站磁芯屏蔽板安装在水下基站。本发明不仅可以实现电能传输与全双工信息传输，实现电能回路与信息回路解耦，还能有效提高装置集成度，适配水下航行器独特的曲面特征。
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公开(公告)号：CN115202373B
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202210476840.X
申请日：2022-04-30
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/485 , G05D101/10
Abstract: 本发明一种基于Q‑learning的水下滑翔机路径规划方法，属于水下滑翔机任务规划技术领域；该方法包括水下滑翔机Q学习要素设计与算法流程设计两部分，水下滑翔机Q学习要素包括水下滑翔机状态、动作集合、奖励函数、动作选择策略、Q值表初始化；算法流程设计依据学习要素进行。本发明的水下滑翔机在不断探索学习过程中，根据环境反馈的奖励值选择最优动作，最终规划出一条安全的最短路径。相较于传统路径规划方法，该方法不需要提前知道环境信息，因此该方法在不同的环境条件下有优良的迁移能力。针对水下滑翔机的运动特点，根据”V”字形运动方式，考虑俯仰、横滚、偏航，建立了一种新的动作选择集合和动作选择策略，保证了算法对于水下滑翔机平台的适用性。
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公开(公告)号：CN118763818A
公开(公告)日：2024-10-11
申请号：CN202410861608.7
申请日：2024-06-28
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种用于水下航行器的抗偏移无线充电线圈结构，该线圈结构包括一个单层圆筒形螺线管发射线圈和一个单层圆筒形螺线管接收线圈。本发明接收线圈可以方便地嵌入水下航行器壳体，并且可以同时提高系统旋转偏移和轴向偏移容忍度。本发明线圈结构可以节约水下航行器内部空间，同时可以保证偏移情况下电能的稳定传输。
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公开(公告)号：CN118723036A
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202410985624.7
申请日：2024-07-23
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于定常射流技术的水下航行器无舵面控制器，涉及水下航行器控制结构技术领域，包括设置在航行器主体的两侧的机翼上的储水仓、上定常射流槽道和下定常射流槽道，上定常射流槽道和下定常射流槽道的进水端均与储水仓连通，储水仓内设有水泵，航行器主体的两侧的机翼的上表面设有多个上槽道喷口，航行器主体的两侧的机翼的下表面设有多个下槽道喷口，多个上槽道喷口与上定常射流槽道的出水端相连通，多个下槽道喷口与下定常射流槽道的出水端相连通，航行器本体上设有控制器，控制器与水泵电连接。本发明通过上槽道喷口和下槽道喷口来控制航行器主体的姿态，无需操纵机械结构，减小航行器主体的机械磨损，具有能耗低、体积小等特点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118534923A
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202410390752.7
申请日：2024-04-02
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/485 , G05D101/10
Abstract: 本发明涉及一种基于自适应多种群差分进化法的水下滑翔机运动规划方法，基于水下滑翔机的动力学模型、运动学模型和能耗模型，建立了考虑运动参数的适应度函数。其次，根据最佳优化维度存在的范围，构建并随机初始化三个具有不同优化维度的子种群。再次，提出一种优化维度协同进化策略，不断改进并最终确定运动规划方法的最佳优化维度。最后，利用自适应多种群差分进化算法对适应度函数进行优化，输出能耗最低滑翔路径及每一个滑翔剖面的航向角、下潜深度和俯仰角。由于采用自适应多种群差分进化算法，本发明可以为水下滑翔机运动规划方法可以快速找到可行解，显著降低水下滑翔机的能耗，提高运动规划方法的计算效率。
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公开(公告)号：CN115158600B
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202210748163.2
申请日：2022-06-20
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明一种航行体高速入水试验模型回收装置，属于水下航行器回收技术领域；包括导轨、导轨支架和缓冲收纳盒，所述导轨通过导轨支架安装于试验水池底部，所述缓存收纳盒固定于导轨的尾部；所述航行体高速入水后穿过轨道进入缓冲收纳盒，经缓存后速度降至零并停留在缓冲收纳盒中。本发明通过截面由大变小的导轨，提高了对于航行体捕捉的准确性，避免了航行体在入水后期无法进入导轨；由于使用了地脚螺栓的螺纹自锁，本装置可承受航行体模型的撞击而不至于失效；在缓冲收纳盒中铺设海绵垫等缓冲材料，避免了模型的损坏；限制了航行体模型高速入水后的落点位置，加快了无动力无控试验模型的打捞进度，提高了试验的效率。
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公开(公告)号：CN114740872B
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202210204177.8
申请日：2022-03-03
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/485 , G05D101/10
Abstract: 本发明涉及一种基于拓扑和联盟的UUV集群搜索攻击决策方法，属于搜索攻击决策技术领域。该方法将集群中的UUV视为能够自主决策的智能体，基于通信拓扑结构和联盟收益函数，首先以编队形式对目标进行搜索，然后通过与其他UUV的信息交互进行联盟组建，共同执行攻击目标的任务。该方法考虑到UUV集群的通信拓扑，兼顾个体性能和群体性能的最优性，能够在分布式架构下实现智能实时的任务决策。
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公开(公告)号：CN115031627B
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202210492615.5
申请日：2022-05-07
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种实现水下集群内个体之间视觉感知的方法，通过视觉对目标进行位置关系检测和速度方向检测的方法，用于水下集群中通过视觉对个体进行信息检测。首先通过传统视觉方法对特定布局下的LED信号源进行识别，包括不同颜色的LED以及垂直布局的一对LED灯。再通过使用小孔成像原理对LED灯进行垂直平面距离的测量，水平和垂直方向的视角差，进而计算出相对于观测个体的三维位置坐标。最后，针对BlueROV在水下运动的特性，即BlueROV只有偏航角度的变化，设计了一种检测BlueROV速度方向的算法，该算法同时也需要BlueROV身上布置相应的LED信号源，进而得到观测个体与目标个体的速度方向之间的夹角。
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公开(公告)号：CN117313440B
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311617876.6
申请日：2023-11-30
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/20 , G16C60/00 , H01M10/62 , H01M6/50 , G06F113/26 , G06F119/08
Abstract: 为解决现有技术难以兼顾水下装备的高航速、远航程、安全性、受限空间和轻量化性能的问题，本发明提供一种基于热管理性能定量评价的水下装备电池组设计方法，在满足不超过装备电池舱段最大设计质量的前提下，首先为水下装备的单个电池组单元配置不同质量被动热管理组件并开展放电实验，以被动热管理组件的重量和单个电池组单元的放电可用能量作为评价指标，基于评价结果为单个电池组单元匹配最佳热管理组件及确定相应的电池组单元的可用能量密度；然后用水下装备电池组设计要求的总能量除以配置最佳热管理组件后单个电池组单元的可用能量密度和质量，即得到满足水下装备设计要求所需电池组单元的数目，且不会造成电池组单元和热管理组件的冗余。
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