公开(公告)号：CN113485121B

公开(公告)日：2024-04-16

申请号：CN202110888067.3

申请日：2021-08-03

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张国庆 ,  姚明启 ,  韩军 ,  高申 ,  褚生甲 ,  尹勇 ,  张显库

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明公开了一种分布式多船协同动力定位控制方法，包括：S1、建立动力定位船舶的数学模型；S2、建立执行器故障模型；S3、计算分布式协同误差矢量以及姿态误差矢量和速度误差矢量；S4、计算引入零阶保持器后的分布式协同误差矢量；S5、计算事件触发误差；S6、计算分布式虚拟控制律；计算自适应律；S7、对所述执行器故障模型计算，控制船舶进行动力定位操作。本发明解决了传统单一船舶动力定位操作的局限性，能够在很大程度上提高作业效率，且能够执行一些更加复杂的工程任务。解决了传统动力定位控制算法中信道频繁占用的缺陷；解决了海船协同动力定位控制操作过程中执行器的未知故障问题。

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。

公开(公告)号：CN117806325A

公开(公告)日：2024-04-02

申请号：CN202311849382.0

申请日：2023-12-28

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张国庆 ,  曹琼 ,  邢英硕 ,  黄晨峰 ,  章文俊 ,  尹勇 ,  吕红光

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明公开了一种海事护航作业下的船舶编队输入量化控制方法，包括实时规划虚拟船队的期望位置信号和期望艏向角，根据船舶操纵特性设定虚拟船队的转向半径，计算跟随者虚拟船的位置信息，通过径向基神经网络对欠驱动船舶运动数学模中的不确定项进行重构，获取船舶的位置信息，根据船舶的位置信息和跟随者虚拟船的位置信息计算船舶运动学误差，构建运动学虚拟控制律，对运动学虚拟控制律进行滤波处理，基于滤波处理后的运动学虚拟控制律设计自适应参数和系统控制输入，基于迟滞量化器对系统控制输入进行量化，船舶根据量化后的系统控制输入进行航行。本发明适用于大规模编队的海事编队护航作业，减少了通信信道的占用，节约控制系统的通信资源。

公开(公告)号：CN116612668B

公开(公告)日：2024-02-06

申请号：CN202310685106.9

申请日：2023-06-09

Applicant: 大连海事大学 ,  大连海大智龙科技有限公司

Inventor： 吕红光 ,  郭士钰 ,  刘炜 ,  傅春达 ,  尹勇

IPC: G08G3/02

Abstract: 本发明公开了一种基于改进APF的分道通航制水域船舶自主避碰算法，创新性的将APF引入分道通航制水域中，在构建数字化交通环境的基础上，添加通航分道中心线、航道边界、速度势能对船舶航行的影响，通过建立目标点的引力势场函数、障碍船舶的斥力函数、通航分道中心线的引力势场函数、船舶的速度函数和通航分道的边界斥力函数，来计算船舶航行过程中的合力值，以指导船舶的航行方向，对于船舶在成山角水域航行时，能够在遵守《国际海上避碰规则》的前提下实现避碰，不易出现驶出通航分道的情况，同时所规划的航行路径平滑，能够满足船舶航行的实际情况，对于船舶在成山角水域航行的适用性高。(56)对比文件hongguang lyu.Ship's trajectoryplanning for collision avoidance at seabased on modified artificial potentialfield.2017 2nd International Conferenceon Robotics and Automation Engineering(ICRAE).2017,全文.钟碧良;刘先杰;吴建生;邱建宁;姜华.基于人工势场法的船舶自动避碰系统研究.广州航海高等专科学校学报.2008,(01),12-15.

公开(公告)号：CN117369265A

公开(公告)日：2024-01-09

申请号：CN202311402569.6

申请日：2023-10-26

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 尹勇 ,  孙婷 ,  刘程

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明提供一种欠驱动船舶自动靠泊控制方法，包括：利用贝塞尔曲线、最小二乘拟合和速度分配机制提出了一种轨迹规划策略，为基于反步方法的自动靠泊控制系统提供可导的参考轨迹；将大地坐标系和泊位坐标系之间进行坐标转换，得到适用于任意泊位的靠泊轨迹；利用反步方法设计靠泊控制器，并将模糊逻辑系统融入到靠泊控制器设计中逼近未知船舶动态，减轻浅水和岸壁效应的影响。无论泊位位于什么位置，利用本发明提出的欠驱动船舶自动靠泊控制方法，均能以指定速度实现靠泊轨迹跟踪，并到达指定泊位。

公开(公告)号：CN116612668A

公开(公告)日：2023-08-18

申请号：CN202310685106.9

申请日：2023-06-09

Applicant: 大连海事大学 ,  大连海大智龙科技有限公司

Inventor： 吕红光 ,  郭士钰 ,  刘炜 ,  傅春达 ,  尹勇

IPC: G08G3/02

Abstract: 本发明公开了一种基于改进APF的分道通航制水域船舶自主避碰算法，创新性的将APF引入分道通航制水域中，在构建数字化交通环境的基础上，添加通航分道中心线、航道边界、速度势能对船舶航行的影响，通过建立目标点的引力势场函数、障碍船舶的斥力函数、通航分道中心线的引力势场函数、船舶的速度函数和通航分道的边界斥力函数，来计算船舶航行过程中的合力值，以指导船舶的航行方向，对于船舶在成山角水域航行时，能够在遵守《国际海上避碰规则》的前提下实现避碰，不易出现驶出通航分道的情况，同时所规划的航行路径平滑，能够满足船舶航行的实际情况，对于船舶在成山角水域航行的适用性高。

公开(公告)号：CN115951661A

公开(公告)日：2023-04-11

申请号：CN202210294153.6

申请日：2022-03-23

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 彭周华 ,  王晨 ,  尹勇 ,  王丹 ,  刘陆 ,  王浩亮 ,  李啸 ,  姜岳 ,  古楠

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明公开了一种海上智能船舶安全自主靠泊控制系统，包括运动学控制模块、速度优化模块、扩张状态观测器模块和动力学控制模块；运动学控制模块根据智能船舶的期望靠泊位置以及智能船舶的当前位置得出智能船舶到达目标位置所需的期望速度和航向；速度优化模块根据智能船舶到达目标位置所需的期望速度以及航行过程中障碍物与智能船舶之间的距离约束，计算出智能船舶优化后的速度；扩张状态观测器模块用于获得智能船舶所受环境的扰动估计值；动力学控制模块用于根据优化后速度和智能船舶所受到的扰动估计值得出智能船舶所需的力矩值。本方不需要提前进行路径规划也不需要大量的数据学习，同时可以有效的避开障碍物保障自主靠泊的安全、可靠性。

公开(公告)号：CN114670984B

公开(公告)日：2023-03-24

申请号：CN202210166819.X

申请日：2022-02-23

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 刘春雷 ,  黄连忠 ,  孙霄峰 ,  尹勇

IPC: B63B71/10

Abstract: 本发明公开了一种液货船配载仪中船舶破损GZ曲线计算方法，包括如下步骤：建立坐标系；建立船舶平衡方程组；简化雅克比系数矩阵；判断是否满足平衡条件；采用牛顿迭代计算求解平衡方程组；进行第i次迭代求解平衡方程组。相比于“离线插值法”依赖于船舶装载手册，局限性较大，只能计算船舶纵倾角较小的时候，当吃水差超过装载手册给定范围的时候，计算误差会增大；本发明以船舶3D数据为基础直接计算，不依赖于装载手册，适用于船舶任意浮态，普适性较好。本发明相比于“实时计算法”，用长方形代替船舶水线面，减少雅克比系数矩阵的计算量，只需计算出船舶任意浮态下的排水体积及浮心，程序健壮稳定，编程实现简单。本发明收敛速度更快。

公开(公告)号：CN114620204B

公开(公告)日：2023-03-10

申请号：CN202210219280.X

申请日：2022-03-08

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 刘春雷 ,  李振宝 ,  黄连忠 ,  孙霄峰 ,  尹勇 ,  靳哲

IPC: B63B79/30

Abstract: 本发明公开了一种船舶进水角直接计算方法，包括如下步骤：建立坐标系；读取船舶总排水量、重心及进水点坐标；计算各个横倾角的倾斜水线面方程；计算各个横倾角下进水点P到水线面的有向距离；根据各个横倾角有向距离进行插值计算船舶进水角。相比于“离线插值法”依赖于船舶装载手册，局限性较大，只能计算船舶正浮的时候，当存在吃水差时计算误差会增大。本发明通过求解平衡方程组，直接计算任意吃水及吃水差下的进水点，不依赖于装载手册，易于编程实现，普适性较好。本发明相比于规范中给定的近似计算法，计算精度更高。相比于纵倾系数法，本发明不需要手工作图，利于编程实现。工程应用价值明显。

公开(公告)号：CN115016277A

公开(公告)日：2022-09-06

申请号：CN202210700626.8

申请日：2022-06-20

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张国庆 ,  刘上 ,  尚骁勇 ,  李纪强 ,  尹勇 ,  王力 ,  张显库

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明公开了一种考虑船间事件触发通信的多船分布式容错控制方法，包括，构建欠驱动船舶数学模型、驱动器故障模型、虚拟船舶数学模型，设计船间事件触发通信机制，用于更新每艘无人船的所有邻居船的状态信息，根据无人船和虚拟船的状态信息设计局部同步误差，设计分布式虚拟控制器和第一自适应律镇定无人船的位置误差和艏向误差；利用径向基神经网络对欠驱动船舶数学模型的不确定项以及外界干扰进行压缩补偿；构建控制器和第二自适应律，根据控制器和第二自适应律构建驱动器，控制器实时发送控制命令到驱动器，驱动器驱动无人船自主航行。能够使船舶无需对邻居船的状态实时监测，且能够在无需全局拓扑信息的情况下实现船舶自主编队航行任务。