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公开(公告)号：CN112034858B
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202010958562.2
申请日：2020-09-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于舰船自动控制技术领域，具体涉及一种融合弱观测高阶输出数据的无模型自适应艏向控制方法。本发明在输入准则函数中引入弱观测条件下舰船高阶输出数据，将舰船艏向一阶差分和二阶差分信息作为控制器的负反馈输入，重新设计艏向控制律，加快了MFAC控制器在线辨识、学习和控制过程，解决了无模型自适应控制算法直接应用于舰船艏向这类非自衡系统出现震荡发散现象，提高系统的动态响应性能和控制精度。本发明对传感器的要求不高，弱观测类型的姿态传感器即可满足需求，易于工程实施且控制成本低。
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公开(公告)号：CN109765907B
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN201910163383.7
申请日：2019-03-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于舰船运动控制领域，具体涉及一种舰船用PID无模型自适应航向控制算法。包括将自适应比例项以及自适应微分项引入无模型自适应控制算法中，提出一种舰船用PID‑MFAC算法；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)，e(k)＝y*(k)‑y(k)；当e(k)的绝对值|e(k)|小于设定的航向状态偏差的阈值e1，则认为舰船的实际航向收敛到期望航向并跳出循环否则执行下一步；PID‑MFAC算法根据e(k)解算出航向系统的期望输入u(k)；操纵机构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)，并转到步骤2。本发明解决了MFAC算法直接应用到舰船航向控制中存在易发生严重超调、震荡现象甚至失稳的问题，自适应比例项与自适应微分项的引入，提高了控制器的响应速度与系统的动态响应性能。
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公开(公告)号：CN112054761B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202010805538.5
申请日：2020-08-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于自然能驱动机器人技术领域，具体涉及一种带有太阳能板无源双模自动清洁装置的自然能驱动机器人。本发明的太阳能清洁模块采用无源混合能源驱动，不消耗自然能驱动机器人本身所载能量；驱动能源易于获得且不单一，通过NSV的姿态变化和太阳能板周围的热量获得能量，能在不同天气的各个时刻进行捕获，双模的混合驱动源增加了装置的鲁棒性；本发明清洁太阳能板可自动完成且时机精准，根据比对太阳能板的发电状态和当时环境的理论发电状态决定清洁动作，摒弃了传统的定时清洁方式，达到耗能和捕能的最优状态。本发明通过混合的海上能源捕获，在不浪费NSV自身能量的前提下对太阳能板进行自动精准的清洗维护，提高NSV的续航力。
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公开(公告)号：CN111994248B
公开(公告)日：2021-08-20
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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公开(公告)号：CN110895680A
公开(公告)日：2020-03-20
申请号：CN201910915996.1
申请日：2019-09-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于区域建议网络的无人艇水面目标检测方法，应用更快速-区域神经网络和区域建议网络在线进行水面目标检测，基于特征融合原理，在使用区域建议网络的基础上，修改了锚点的生成机制，提出一种使用特征融合方法构造新的特征层，并将锚点分线路在不同特征图上生成的区域建议方法，同时根据特征图大小采用间隔采样策略减少计算量。方法的优点在于最大程度上保留了潜在目标，每个区域建议都有对应的分类结果而不会被有重叠区域的其他区域兼并，以增加一定计算量为代价提升目标物体的召回率，一定程度上降低其漏检概率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110231822A
公开(公告)日：2019-09-13
申请号：CN201910480480.9
申请日：2019-06-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种舰船用变输出约束式无模型自适应航向控制方法，属于舰船运动控制领域；本发明首先定义系统输出约束函数；然后将航向系统的期望输出量y*(k)与实际输出量y(k)相减得到误差e(k)；当误差e(k)超过设定的航向状态偏差的阈值e0时，通过变输出约束式无模型自适应控制方法根据e(k)解算出期望舵角um(k)；然后操纵机构接收并执行航向系统输入指令u(k)，令k＝k+1，更新舰船航向ψ(k)。本发明以的形式为例，通过变输出约束函数的引入，降低了输出重定义无模型自适应控制方法对重定义系数的敏感性，同时提高了系统的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN109765907A
公开(公告)日：2019-05-17
申请号：CN201910163383.7
申请日：2019-03-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于舰船运动控制领域，具体涉及一种舰船用PID无模型自适应航向控制算法。包括将自适应比例项以及自适应微分项引入无模型自适应控制算法中，提出一种舰船用PID-MFAC算法；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)，e(k)＝y*(k)-y(k)；当e(k)的绝对值|e(k)|小于设定的航向状态偏差的阈值e1，则认为舰船的实际航向收敛到期望航向并跳出循环否则执行下一步；PID-MFAC算法根据e(k)解算出航向系统的期望输入u(k)；操纵机构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)，并转到步骤2。本发明解决了MFAC算法直接应用到舰船航向控制中存在易发生严重超调、震荡现象甚至失稳的问题，自适应比例项与自适应微分项的引入，提高了控制器的响应速度与系统的动态响应性能。
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公开(公告)号：CN109508022A
公开(公告)日：2019-03-22
申请号：CN201910032665.3
申请日：2019-01-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及海洋溢油回收技术领域，具体涉及一种基于分层制导与拖曳力补偿的双无人艇协同溢油围捕方法。根据已知的双艇、溢油区位置以及溢油漂移速度，由平行导引律得到虚拟领航者下一时刻规划位置；采用LOS法计算出无人艇的期望艏向，并利用艏向控制算法得到无人艇的控制舵角，完成轨迹跟踪；利用在线重新规划双艇期望点位置的方法以及期望速度的计算原理，对误差进行补偿；最终将期望舵角下达给无人艇自动舵装置，使两艘无人艇驶向溢油区完成围捕；相对于现有的溢油围捕技术，本发明能够对轨迹跟踪的误差进行补偿，提高双艇轨迹跟踪精度，实现双无人艇协同高效拖曳围油栏进行围捕溢油工作。
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公开(公告)号：CN109254585A
公开(公告)日：2019-01-22
申请号：CN201811169433.4
申请日：2018-10-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于舰船运动控制领域，具体涉及一种舰船用输入输出数据融合的改进无模型自适应航向控制算法，包括以下步骤：将原航向系统的输出形式取为y(k)＝f(δ,ψ)的形式，系统输出y(k)取为k1×δ+ψ，其中δ为舵角，k1为增益系数和舰船系统的动力学特性有关；将航向系统的期望输出量与实际输出量y(k)相减，得误差e(k)，当|e(k)|小于一个期望的常数e0时，认为舰船的实际航向收敛达到期望航向并跳出循环，否则将e(k)作为无模型自适应控制器的输入解算出航向系统期望输入u(k)；本发明使得舰船用输入输出数据融合的改进无模型自适应航向控制算法可以应用于舰船的航向控制中。
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公开(公告)号：CN109144066A
公开(公告)日：2019-01-04
申请号：CN201811031878.6
申请日：2018-09-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G05D1/0206 , G05B11/42
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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