公开(公告)号：CN114408122A

公开(公告)日：2022-04-29

申请号：CN202210102027.6

申请日：2022-01-27

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 彭周华 ,  阮明昊 ,  王安青 ,  王冠杰 ,  王丹 ,  刘陆

IPC: B63B79/40 ,  B63B79/10 ,  B63B79/20

Abstract: 本发明公开了一种船舶防碰撞控制系统及其设计方法，其特征在于，包括：船舶运动模块、路径跟踪制导模块、人机共融制导模块；船舶运动模块的输入端与人机共融制导模块的输出端相连、输出端与路径跟踪制导模块和人机共融制导模块的输入端相连；路径跟踪制导模块的输入端与船舶运动模块的输出端相连、输出端与人机共融制导模块的输入端相连；人机共融制导模块的输入端与船舶运动模块和路径跟踪制导模块的输出端相连、输出端与船舶运动模块的输入端相连。本发明基于无人水面船舶和障碍物之间的距离，引入人类驾驶员的活动参数，通过调节共融控制权从而缓和人机共驾的冲突，能够强制执行约束或在有意图时采取最佳行动，充分发挥人类和自动化协调能力。

公开(公告)号：CN113219970A

公开(公告)日：2021-08-06

申请号：CN202110443952.0

申请日：2021-04-23

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 彭周华 ,  古楠 ,  李建众 ,  王安青 ,  刘陆 ,  王浩亮

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明公开了一种无人船向量场路径跟踪控制器及设计方法，采用向量场方法，在期望路径周围生成空间矢量。基于产生的向量场空间矢量方向，给出了无人船制导航向信号。根据无人船位置及路径参数点位置信息，得到了无人船制导速度信号。在向量场作用下，无人船能够光滑的沿着场线运动，最终收敛到期望路径。本发明考虑了无人船的暂态控制性能，使无人船路径跟踪路线更加光滑，减小了无人船运动中的风险，降低了执行机构的压力，能够有效的降低船舶执行机构的成本。采用向量场的制导方法，可以得到更小的跟踪误差收敛效果，提高了无人船路径跟踪性能。

公开(公告)号：CN119200590A

公开(公告)日：2024-12-27

申请号：CN202411287300.2

申请日：2024-09-13

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 刘陆 ,  冯浩 ,  蔡保华 ,  彭周华 ,  宁君 ,  王安青 ,  王浩亮 ,  古楠

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明公开了一种基于自适应扩张状态观测器的无人船动力学控制器，属于无人船动力学控制技术领域，包括：控制器模块、预估器模块以及ESO模块；控制器模块用于跟踪运动学制导信号，并输出无人船的控制信号；所述预估器模块用于根据控制器模块输出的控制信号以及无人船的实际速度信号向控制器模块输出无人船航向角度估计信号；所述ESO模块用于根据控制信号、无人船的实际速度信号以及预估器模块输出的无人船航向角度观测信号向控制器模块输出无人船扰动估计信号。本发明不仅能够同时对模型参数信息和集总扰动进行在线估计，而且根据估计结果实现无人船无模型抗干扰控制器的设计。

公开(公告)号：CN114564028B

公开(公告)日：2024-12-03

申请号：CN202210272085.3

申请日：2022-03-18

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 景云 ,  崔凯 ,  李锦辉 ,  姜岳 ,  古楠 ,  王丹 ,  王浩亮 ,  刘陆 ,  王安青

IPC: G05D1/43 ,  G05D1/644 ,  G05D109/10

Abstract: 本发明公开了一种离散时间数据驱动自学习的无人船航速控制系统，包括：速度估计模块、扰动观测器模块、无模型控制器模块、数据驱动参数更新律模块；无模型控制器模块用于计算前向力矩τ(n)；速度估计模块用于计算下一时刻无人船的动力学未知项估计#imgabs0#下一时刻的无人船航速估计#imgabs1#扰动观测器模块用于计算下一时刻的系统总扰动估计#imgabs2#数据驱动参数更新律模块用于根据下一时刻的系统总扰动估计#imgabs3#计算下一时刻的控制增益估计#imgabs4#本发明的在估计总扰动的基础上，通过利用扩张状态观测器和数据驱动更新律，不仅解决了对可变化的控制增益进行估计，而且还能辨识控制增益估计不准确部分的问题，最终实现了系统完全自学习和监控功能的效果。

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：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：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。