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公开(公告)号：CN112455238A
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202011282799.X
申请日：2020-11-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于海洋能驱动航行器技术领域，具体涉及一种海洋能驱动航行器的智能能源分配系统。海洋能驱动航行器是一种充分利用太阳能和风能的新概念长航时海洋运载器，有效的协调和管理内部、外部能源是增加海洋航行器自持力的关键。本发明通过智能能源分配器控制整个电气系统的电路结构，在智能能源分配器中ARM开发板通过蓄电池经由稳压模块对其进行供电，ARM开发板通过GPIO发送高低电平信号对风力发电执行器、光伏执行器和负载执行器进行控制，达到能源使用的最优配置。
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公开(公告)号：CN114460837B
公开(公告)日：2024-12-06
申请号：CN202111049360.7
申请日：2021-09-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 一种对非线性系统给定最优控制算法、水面艇能动力定位反馈控制增益方法及动力定位控制方法，涉及水面艇技术领域。现有技术中为了使水面艇在海洋中保持特定的位置，通常采用锚泊定位，但由于海洋风浪和执行器饱和输入受限的影响，水面艇会出现难以定点作业的问题。本申请采用的技术方案为：输入水面艇的期望位置和艏向角的状态量；输入水面艇推进器最大动力数值；通过水面艇的实际位置和艏向角的状态量与期望位置和艏向角的状态量的差值计算反馈控制增益K1；根据推进器最大动力数值计算反馈控制增益K2；根据K1和K2得到反馈控制增益K；根据反馈控制增益计算结果分配各推进器动力，实现水面艇动力定位控制。适用于不同条件下的水面定点作业。
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公开(公告)号：CN113835338B
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202111049350.3
申请日：2021-09-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 基于积分滑模的欠驱动无人艇的有限时间跟踪控制方法及装置,属于无人艇轨迹跟踪控制技术领域。目前欠驱动无人艇传统的反步设计过于复杂，传统的PID控制难以有效控制船舶跟踪。跟踪控制方法包括建立基于无人艇模型转换得到的高阶欠驱动无人艇动力学模型；根据所述高阶欠驱动无人艇动力学模型，设计的有限时间积分滑模控制器；根据所述高阶欠驱动无人艇动力学模型、所述有限时间积分滑模控制器，设计有限时间跟踪控制器并设计自适应律消除外界干扰不确定性。与现有技术相比，本发明的有益效果在于，避开了反步设计，有效降低了计算量；设计积分滑模控制器在外界干扰等情况下依然拥有良好的跟踪精度和快速响应能力。
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公开(公告)号：CN116912682A
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202310787800.1
申请日：2023-06-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06V20/10 , G06V10/762 , G06V10/82 , G06V10/80 , G06N3/0464
Abstract: 本申请公开了一种船舶轻量化目标检测方法，属于智能无人智慧船舶领域，包括：获取船舶数据，进行数据增强并得到船舶数据集；通过自适应锚框策略构建船舶目标锚框并进行聚类分析，得到符合船舶尺度的先验框；基于YOLOv7‑tiny网络，通过部分卷积PConv和SiLU激活函数设计FasterNeXt模块替换YOLOv7‑tiny网络中的主干和路径聚合网络中的多分支拼接层；进一步通过SENet通道注意力机制设计FasterAttention模块；在路径聚合网络中添加跳跃连接得到船舶轻量化目标检测模型以进行目标检测。提升水面复杂场景下船舶目标检测精度，满足水面目标识别过程中准确率和快速性的要求。
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公开(公告)号：CN116414123A
公开(公告)日：2023-07-11
申请号：CN202310184863.8
申请日：2023-03-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 基于改进快速行进法的水面无人艇路径规划方法，属于水面无人艇技术领域。解决了全局路径规划局面下，对未知障碍物实时避碰效果差的问题。本发明首先获取全局地图信息，利用快速行进法构建以目标终点为源点的初始全局环境导航势场，通过全局环境导航势场的梯度方向，获取全局地图中任意位置的初始期望航行艏向；无人艇航行过程中环境感知层实时对障碍物进行探测，若是探测到障碍物，构建基于速度的无人艇碰撞模型；并判断是否存在碰撞风险，如不存在，则按照当前位置的初始期望艏向方向继续导航前进，否则，基于碰撞模型与初始期望艏向利用速度障碍法计算当前位置的避障期望艏向，进行避障航行。本发明适用于无人艇路径规划。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111709086B
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202010520110.6
申请日：2020-06-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/15 , G06T17/20 , G06F111/04
Abstract: 一种面向滑行艇的参数化建模方法，它涉及一种参数化建模方法，具体涉及一种面向滑行艇的参数化建模方法。本发明的目的是为了通过修改滑行艇的型值参数能够快速自动生成任意尺度比的滑行艇艇型，同时获得具有较好光顺性的滑行艇完整曲面。本发明的具体步骤为：第一步建立滑行艇的参数化模型，第二步基于均匀B样条曲线和型线约束条件对滑行艇的关键型线2D投影进行定义，第三步是获得型值点并利用贝塞尔曲线插值得到滑行艇的3D型线，第四步是利用均匀B样条曲线在3D型线间插入外凸型或内凹型曲线，第五步是定义滑行艇的各站面，第六步建立滑行艇各型线间的放样曲面。本发明属于计算机图形学技术领域。
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公开(公告)号：CN115933631A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211119345.X
申请日：2022-09-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本申请公开了一种应用于欠驱动无人艇的编队控制器构建方法及装置，属于无人艇控制领域，其中，编队控制器构建方法包括：基于图论技术、仿射变换技术以及应力矩阵技术设计欠驱动无人艇编队队形，基于该欠驱动无人艇编队队形建立无人艇系统数学模型，并对其输出进行状态转换，基于动态事件触发机制设计编队控制器。本申请公开的编队控制器构建方法及装置可以在有向通信图下实现包括平移、旋转、缩放以及这些变换的组合，增加了编队的灵活性，且在欠驱动系统处于不同状态时能够自适应调整事件触发阈值，同时降低了各艘无人艇间的通信频率，避免了因系统连续性通信模式而导致过度消耗通信资源的情况。
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公开(公告)号：CN114879657A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210324060.3
申请日：2022-03-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于随体坐标系的无模型全分布式无人艇协同时变队形控制方法，包括：(1)建立基于应力约束的通信拓扑；(2)建立期望队形并确定控制目标；(3)设计仿射编队的控制器；(4)验证无人艇编队系统的稳定性和鲁棒性；本发明结合了仿射变换相关概念可以迅速的进行缩放、剪切和旋转等队形变换。同时，系统内的艇体自需要依赖感知交互和本艇的惯性信息即可在拒止环境下实现编队控制，并且有效降低了控制器的复杂程度，具备更低的计算量。
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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：CN114326756A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111049372.X
申请日：2021-09-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提出一种考虑输入量化的自适应预设性能轨迹跟踪控制方法：所述方法包括搭建欠驱动水下航行器数学模型；建立动力学误差模型；预设性能误差转换；控制器设计；稳定性分析证明；本发明考虑未建模的水动力、洋流干扰以及量化输入的自适应预设性能轨迹跟踪控制问题，利用基于指定滤波的反步法和最小参数学习算法设计了一种控制算法，有效地避免了神经网络所导致的微分爆炸以及复杂计算的问题；为了使得跟踪误差具有预设性能的性质，应用映射函数将约束控制问题转化为无约束控制问题。本发明采用了磁滞量化器，极大程度上降低了数据传输的频率，有效地降低了量化误差。
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