公开(公告)号：CN118915455A

公开(公告)日：2024-11-08

申请号：CN202410974557.9

申请日：2024-07-19

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 彭周华 ,  李锦辉 ,  李章旭 ,  古楠 ,  韩冰 ,  王安青 ,  王浩亮 ,  刘陆 ,  宁君 ,  王丹

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明提供了一种考虑安全优化的多目标博弈追越路径规划控制器及方法，涉及智能船舶路径规划技术领域，智能船舶运动学模块，所述智能船舶运动学模块接收来自分段多项式路径优化模块的前向速度和来自控制障碍函数安全优化模块的艏摇角速度，所述智能船舶运动学模块输出状态信息至序列式博弈优化规划器模块和控制障碍函数安全优化模块；本发明将灵敏性分析与最佳迭代响应算法结合而设计的博弈优化规划器，将博弈优化算法通过序列式计算规划方法将智能船舶与多艘待追越的目标船舶构造两方非合作博弈，可以在多约束条件下，减少了路径规划迭代的总次数，加快了整体规划的速度。

公开(公告)号：CN118897550A

公开(公告)日：2024-11-05

申请号：CN202410944693.3

申请日：2024-07-15

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 古楠 ,  迟延瑜 ,  彭周华 ,  王丹 ,  刘陆 ,  谢威 ,  张卫东

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明一种无人艇三体追逃博弈规划与控制方法，包括以下步骤：基于目标‑防御无人艇团队输入约束、目标无人艇合速度约束、目标‑防御无人艇团队初始状态约束、目标‑防御无人艇团队状态约束及目标‑防御无人艇团队代价函数构建目标‑防御无人艇团队博弈策略，输出目标无人艇纵荡速度信息、目标无人艇横荡速度信息和防御无人艇的角速度信息；设计航向自抗扰动力学控制器，基于目标无人艇控制输入力矩实现目标无人艇逃脱攻击无人艇的追逃控制；设计艏摇角速度自抗扰动力学控制器，设计纵荡速度自抗扰动力学控制器，基于防御无人艇控制输入力、防御无人艇控制输入力矩实现防御无人艇对攻击无人艇的拦截控制，该方法有较高的鲁棒性和稳定性。

公开(公告)号：CN118778643A

公开(公告)日：2024-10-15

申请号：CN202410762400.X

申请日：2024-06-13

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 彭周华 ,  师啸天 ,  罗欢 ,  古楠 ,  韩冰 ,  刘陆 ,  王安青 ,  王浩亮 ,  王丹 ,  宁君

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明一种动力学约束下基于采样的无人艇安全轨迹生成方法，包括以下步骤：对该初始路径进行剪枝操作，得到剪枝后的无碰撞路径的点集合Ωfcut；基于无人艇相对于目标点qtarget的距离ρ、无人艇航迹角ψ、无人艇期望朝向θ以及无人艇侧滑角速度的估计值#imgabs0#设计位姿控制器；基于剪枝后的无碰撞路径的点集合Ωfcut，输入到位姿控制器中，得到预测的加速度和角加速度；基于预测的加速度和角加速度，输出到无人艇运动学模型，得到无人艇的预测轨迹；基于无人艇的预测轨迹与路径变形策略，得到减枝后的无碰撞路径点集合Ωfinal；减枝后的无碰撞路径点集合Ωfinal输入到位姿控制器中，得到实际加速度和角加速度；基于实际的加速度和角加速度，输出到无人艇运动学模型，得到无人艇的安全轨迹。

公开(公告)号：CN115032987B

公开(公告)日：2024-08-16

申请号：CN202210524822.4

申请日：2022-05-13

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 刘陆 ,  龚小旋 ,  张建硕 ,  彭周华 ,  王丹 ,  王浩亮 ,  王安青

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明提供一种基于协同向量场的多无人艇同步路径跟踪系统，系统包括通信网络、N艘无人艇以及分别与N艘所述无人艇上控制连接的N个个体控制器，任意所述个体控制器包括预估器单元、自触发机制单元、向量场单元以及制导律单元，所述自触发机制单元包括触发开关，所述出发开关被设置为当触发开关处于闭合状态时，个体控制器能够进行通信和监听。本发明提出了基于协同向量场的多无人艇同步路径跟踪方法，在三维向量场设计中引入路径变量协调设计，从而实现同步编队。

公开(公告)号：CN118404585A

公开(公告)日：2024-07-30

申请号：CN202410689113.0

申请日：2024-05-30

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 王安青 ,  刘悦晨 ,  郎晓 ,  彭周华 ,  古楠 ,  刘陆 ,  王浩亮 ,  王丹

IPC: B25J9/16

Abstract: 本发明公开了一种具有预设性能的多机械臂模糊合围控制方法，基于跟随者机械臂系统动态模型，获取模糊预估器，并且基于所述模糊预估器，建立模糊自适应律；结合根据考虑多机械臂合围误差的预设性能函数所获取的预设性能约束参数获取具有预设性能约束的多机械臂模糊合围控制器，以获取跟随者机械臂系统控制输入，实现对具有预设性能约束的多机械臂系统进行控制。其中的预设性能函数为性能可调的预设性能函数，基于本发明的预设性能函数，使得多个机械臂的多机械臂合围误差能够收敛到一个预设的边界内，并且能够任意调整收敛速率以满足实际需求。其中的模糊预估器，能够实现对模型不确定动态的快速估计，提高了模糊逻辑系统的暂态估计精度。具有预设性能约束的多机械臂模糊合围控制器，能够实现对估计回路与控制回路的解耦，保证了估计信号的暂态性能。

公开(公告)号：CN118393944A

公开(公告)日：2024-07-26

申请号：CN202410470936.4

申请日：2024-04-18

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 庹玉龙 ,  王家辉 ,  王莎莎 ,  王元慧 ,  彭周华 ,  荆玮

IPC: G05B19/042

Abstract: 本发明公开了一种基于事件触发环境最优艏向更新策略的欠驱动船控制方法，所述方法包括以下步骤：S1：根据欠驱动船的运动学模型，获取在环境干扰情况下欠驱动船的运动信息；S2：利用扩张状态观测器估计出欠驱动船当前所受环境干扰合力方向，以获取欠驱动船的当前环境最优期望艏向；S3：根据当前环境最优期望艏向与运动信息构建基于事件触发机制的环境最优艏向更新策略；S4：根据基于事件触发机制的环境最优艏向更新策略，设计欠驱动船的PID控制器，并根据欠驱动船的PID控制器实现欠驱动船的最优艏向定位控制。本发明解决了传统的环境最优位置控制方法虽然不需要任何环境力的测量装置就能够使船舶工作在最佳艏向角度，但是在外部干扰不断变化的海洋环境下，频繁的更新最优期望艏向角必然会导致舵机的磨损以及能源消耗的问题。

公开(公告)号：CN118192564A

公开(公告)日：2024-06-14

申请号：CN202410315729.1

申请日：2024-03-19

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 古楠 ,  罗欢 ,  彭周华 ,  王丹 ,  刘陆 ,  王安青 ,  王浩亮

IPC: G05D1/43 ,  G05D1/622

Abstract: 本发明一种障碍环境下无人艇集群微分追逃博弈方法，包括以下步骤基于追击方单积分模型，设计追击无人艇集群运动学控制器，通过博弈策略得到的第i艘追击无人艇速度；设计追击方优化器，得到第i艘追击无人艇避障后的速度；采用上述方式设计逃逸方优化器，得到第j艘逃逸无人艇避障后的速度；设计追击方控制信号转换器，得到第i艘追击无人艇的欠驱动运动学模型控制输入信号；设计逃逸方控制信号转换器，得到第j艘逃逸无人艇的欠驱动运动学模型控制输入信号；基于第i艘追击无人艇的欠驱动运动学模型控制输入信号及第j艘逃逸无人艇的欠驱动运动学模型控制输入信号，实现N艘追击无人艇和M艘逃逸无人艇在障碍环境下追逃博弈过程的控制。

公开(公告)号：CN118170138A

公开(公告)日：2024-06-11

申请号：CN202410280315.X

申请日：2024-03-12

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 刘陆 ,  杨旷宇 ,  冯浩 ,  彭周华 ,  古楠 ,  王安青 ,  王浩亮

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明公开了一种无人船无模型抗干扰动态控制器，包括：用于获取无人船位置和航向反馈的扩张状态观测器模块以及用于根据参考轨迹控制无人船运动的动力学控制模块；所述扩张状态观测器模块包括位置估计单元、速度估计单元以及总扰动估计单元；所述动力学控制模块包括跟踪误差计算单元、速度误差计算单元、微分单元、积分单元以及无模型动力学控制器。本发明不依赖无人船的模型信息，仅基于无人船的位置和航向反馈，直接输出舵角和推力来驱动无人船高精度跟踪轨迹。同时，采用一体化的设计思路，不再单独设计轨迹跟踪制导率，显著降低了控制器的设计复杂度和计算负载，增强了控制器的工程实现性和实用性。

公开(公告)号：CN117872736A

公开(公告)日：2024-04-12

申请号：CN202311674055.6

申请日：2023-12-07

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 宁君 ,  王雨 ,  马一帆 ,  刘陆 ,  彭周华 ,  李铁山 ,  李伟 ,  陈俊龙

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明提供一种带有输入量化和状态量化的无人船舶自适应轨迹跟踪控制方法，包括：结合反步法和动态面控制技术，设计系统控制律，并利用扰动观测器估计控制系统中存在的未知外界干扰；采用均匀量化器量化控制系统中的控制输入和状态变量，并使用线性分析模型描述输入量化的过程；基于扰动观测器，利用量化状态递归设计无人船舶轨迹跟踪控制器，并证明闭环控制系统中量化变量和非量化变量之间误差的有界性，无需量化参数的先验信息，即可对带有输入量化和状态量化的无人船舶轨迹进行跟踪。本发明针对水面无人船舶的海上通讯带宽受限问题，设计基于扰动观测器的无人船舶自适应轨迹跟踪控制器，解决了带有输入量化和状态量化的无人船舶轨迹跟踪问题。

公开(公告)号：CN112631305B

公开(公告)日：2024-04-05

申请号：CN202011580559.8

申请日：2020-12-28

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 彭周华 ,  吕光颢 ,  王丹 ,  尹勇 ,  刘陆 ,  王浩亮

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明公开了防碰撞抗干扰多无人船编队控制系统，包括用于对受控无人船模块建立的运动学与动力学模型进行重构的模型重构模块，获取无人船编队中与所述无人船存在信息交互的无人船信息并发送至位置预测控制模块的交互信息网络拓扑模块，获取无人船的航行信息和交互信息计算纵向速度控制输入和参考艏摇角序列并输入至艏摇角预测控制模块的位置预测控制模块，计算艏摇角速度控制输入值并输入至无人船运动学与动力学模型模块的艏摇角预测控制模块，以及计算艏摇角方向和模型不确定和时变海流扰动未知函数的估计值的不确定与扰动估计模块。该系统可以实现在复杂海洋环境下，提高无人船的抗扰动性与控制精确性，并能防止编队中无人船之间的碰撞。