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公开(公告)号：CN107942095B
公开(公告)日：2019-11-26
申请号：CN201711129032.1
申请日：2017-11-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种波浪滑翔器实际航向预测方法。(1)通过GPS获得短时间内波浪滑翔器两点位置，得到波浪滑翔器的运动方向。(2)由上浮体和潜体各自携带的罗经得到上浮体的航向角和转艏角速度及潜体的航向角和转艏角速度。(3)建立波浪滑翔器运动系统的辨识算法模型，在k时刻根据前一时刻的估计参数计算出模型该时刻的输出，即波浪滑翔器运动系统的辨识算法模型的输出预报值，同时计算出预报误差。(4)将预报误差反馈到波浪滑翔器运动系统的辨识算法模型中，在准则下计算出k时刻的模型参数估计值，并更新模型参数，迭代下去直至其准则函数达到最小值。本发明的方法解算精度与距离无关，结构清晰，易于编写计算机程序实现。
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公开(公告)号：CN110231821A
公开(公告)日：2019-09-13
申请号：CN201910474756.2
申请日：2019-06-03
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于移动机器人编队运动规划领域，具体涉及一种多机器人编队的改进自适应零空间行为融合方法，包括以下步骤：将机器人的编队运动过程分解成3种运动行为：奔向目标点、避障、编队；确定3种运动行为的执行顺序，其优先级顺序为为避障、奔向目标点、编队；建立每一行为的运动模型；根据机器人运动信息求解行为运动模型；本发明的方法是在传统的零空间行为融合方法基础上，在避障行为中提出了一种逻辑优先的机器人间障碍物选定策略，有效避免了在两个机器人互为障碍物时，复选产生“越避越远”偏离任务路线的现象，提高了多机器人编队任务效率，有利于编队队形保持，在运动规划上具有显著进步。
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公开(公告)号：CN110162053A
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201910451388.X
申请日：2019-05-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供的是一种异构多无人艇编队的自适应行为融合方法。确定每一无人艇的最大航行速度；将最小值作为异构体运动规划的一致速度；将运动过程分解成奔向目标点、避障和编队3种运动行为；确定无人艇编队运动过程中3种运动行为的执行顺序；建立每一运动行为的运动模型；根据无人艇环境信息求解行为运动模型；将无人艇进行编号，执行艇在判断避碰的障碍物时选择在避障范围内比自身小的序号进行优先避障；进行运动模型的耦合，得到最终的速度和方向；判断无人艇是否到达终点。本发明引入一致速度的变量，协调异构无人艇间的机动性能，可以同时兼顾效率与性能。同时从理论上为行为的融合进行排序，更加严谨，可控性高，便于参数分析与调试。
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公开(公告)号：CN106428421B
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201610831903.3
申请日：2016-09-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种多航态水中航行器，包括主艇体，主艇体上方为流线型上层建筑，上层建筑内部安装可升降集成桅杆，上层建筑前方两侧对称安装可调水翼，上层建筑后方两侧对称安装电力推进装置，主艇体里设置密闭的驾控舱、燃油和电池舱、主机舱、浮态调节舱，主艇体前后方分别设置相通的进水口和出水口，集成桅杆上设置与主机舱相通的机舱进排气口，主艇体后方为表面桨推进装置，所述的主艇体采用单体、艉部斜升角为18°的全折角深V滑行艇艇型。本发明兼顾水面艇高速性、半潜艇高耐波性和潜艇隐蔽性，可以搭载丰富的水面、水下传感器设备，可广泛应用于海洋科研领域。
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公开(公告)号：CN109828462A
公开(公告)日：2019-05-31
申请号：CN201910123250.7
申请日：2019-02-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种波浪滑翔器变航速下自适应艏向控制器及控制方法。利用相似原理，结合波浪滑翔器变航速下的艏向响应方程参数变化规律，实现扩张状态观测器参数的自适应调节。利用扩张状态观测器得到波浪滑翔器艏向、艏向变化率和所受扰动的状态信息，将状态信息输入曲面控制器，并针对扰动调节曲面偏移量进行补偿。通过跟踪微分器安排过渡过程，降低波浪滑翔器期望艏向突变时艏向响应的超调。本发明的方法，使波浪滑翔器在不同航速、不同干扰下均能实现可靠、响应效果优良的艏向控制，提升了波浪滑翔器潜体艏向控制鲁棒性。控制器参数少易调节，具有变航速下参数自适应能力，解决了变航速下波浪滑翔器潜体艏向控制问题，提高了控制器的适用性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107264758B
公开(公告)日：2019-03-05
申请号：CN201710416202.8
申请日：2017-06-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63H19/02
Abstract: 本发明提供一种波浪推进器的内嵌式无源自主收放装置，包括布设在艇体内部的质量块、弹簧、换向气室、蓄气装置、钢丝绳和波浪推进器收放连杆，艇体受波浪影响升沉，使质量块与艇体之间产生相对运动，连接在质量块上的动力输入杆被上下拉动，使换向气室向蓄气装置鼓气，蓄气装置中气压增加，蓄气装置的活塞推动连接在活塞上的钢丝绳，进而推动波浪推进器收放连杆，使波浪推进器克服弹簧的拉力伸展到水面以下。在波浪能减弱时，蓄气装置中气压降低，钢丝绳的推力不足以克服弹簧的拉力，被拉回到水面以上，完成回收。本发明为无人艇的波浪推进器提供了一种无源自主收放的装置，节约能源，提供了良好的海洋环境适应性，为无人艇长航时运行提供了支持。
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公开(公告)号：CN109375637A
公开(公告)日：2019-02-22
申请号：CN201811032862.7
申请日：2018-09-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明属于舰船运动自动控制领域，具体涉及一种舰船用融合神经网络PD的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和微分项构成融合PD型CFDL_MFAC算法；将神经网络控制与PD_CFDL_MFAC算法相结合提出融合神经网络PD的紧格式无模型自适应航向控制算法；计算航向偏差e(k)，其中e(k)＝y*(k)-y(k)等。本发明通过比例项和微分项的引入，提高了算法的自适应性以及抵抗外界不确定干扰的能力。
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公开(公告)号：CN109189075A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201811169436.8
申请日：2018-10-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种舰船用模糊遗忘因子无模型自适应航向控制方法，建立航向系统模型，下达期望航向指令y(k)*，设定航向偏差的阈值e0，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)和偏差变化率ec(k)，当e(k)的绝对值|e(k)|小于航向偏差的阈值e0，跳出循环，否则继续执行，模糊遗忘因子MFAC控制器根据e(k)、ec(k)在线调整遗忘因子β并解算出航向系统的期望输入u(k)，系统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)。本发明解决了MFAC控制算法产生积分饱和问题，提高了系统响应速度以及控制精度，提高了控制系统的自适应性以及鲁棒性。
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公开(公告)号：CN109116849A
公开(公告)日：2019-01-01
申请号：CN201811017347.1
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种考虑无人艇运动性能的零空间行为融合在线优化方法，属于多无人艇编队运动规划技术领域。主要步骤为(1)确定无人艇的回转半径；(2)将运动过程分解；(3)确定行为优先级；(4)建立并求解每一行为的运动模型并求解；(5)行为融合；(6)在线优化；(7)判断无人艇是否到达终点，若到达则该过程结束，若没有到达则返回步骤(4)。本发明以零空间行为规划结果为基础，解算出符合无人艇实际运动特性的航点集，解决无人艇在跟踪规划路线时的迂回航行或者路径点不可达问题；针对零空间行为融合方法规划结果进行的优化，考虑无人艇的回转性能，光顺规划的航点集，进而有助于提高无人艇的控制精度；减少了能源消耗，有助于节约能源。
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公开(公告)号：CN108267955A
公开(公告)日：2018-07-10
申请号：CN201810044826.6
申请日：2018-01-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了面向无人艇自主靠泊的运动控制方法，属于无人艇自主靠泊运动控制领域。步骤为：根据无人艇当前的靠泊状态确定当前控制系统模式；获取当前无人艇的实际速度或航向，获得航向或航速的控制偏差和偏差变化率；将其作为模糊控制器输入，结合当前控制系统模式选择合适的控制参数变化量并更新控制参数；将e(t)作为控制器输入，由控制器输出期望控制指令传递给执行器。本发明在传统PID控制器上进行改进，将控制器分成了两种模式——远端模式和近岸模式，加入自适应模糊控制规则，使其根据靠泊行为改变进行控制参数的动态自适应调整，解决欠驱动无人艇自主靠岸时的弱机动，大扰动以及强岸壁效应等影响下的运动控制难题。
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