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公开(公告)号：CN118131762A
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202410193921.8
申请日：2024-02-21
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种人在回路无人船列队协同控制系统及其方法，控制方法的具体步骤包括：虚拟领导者参数模块获取可变速度作为输入，向通讯网络输出虚拟领导者路径参数；通信网络向第i艘船发送邻船j的路径参数；第i艘船的协同路径参数更新率模块获取邻船j的路径参数后，向路径跟踪制导律模块输出路径参数更新率；路径跟踪制导律模块将制导速度和角速度输入到二次优化模块；海上避碰规则状态机模块获取目标船的参数作为输入，将当前状态输入到会遇船舶避碰约束模块；二次优化模块获取制导速度和角速度后，结合会遇船舶避碰约束模块、速度/角速度约束模块和邻居无人船约束模块输出的约束条件，最终得出无人船的安全制导速度和角速度。
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公开(公告)号：CN118068703A
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202410116153.6
申请日：2024-01-26
Applicant: 大连海事大学 , 上海交通大学 , 深圳市赢合科技股份有限公司
Abstract: 本发明提供了一种无人系统集群多目标博弈对抗方法，包括如下步骤：S1、设定无人系统集群多目标追踪场景，给定无人系统集群数目与追踪目标数目，定义控制目标；S2、建立分布式部分可观测马尔科夫博弈模型；S3、构建分层目标过滤注意力网络；S4、建立多智能体深度确定性策略梯度算法；S5、设定训练轮次与每轮训练步数，开始训练，得到训练好的多智能体深度确定性策略梯度算法；S6、在进行无人系统集群多目标对抗博弈时，将局部观测信息输入到训练好的多智能体深度确定性策略梯度算法中，获取下一时刻的执行动作。本发明设计了一种新的目标权重分配算法，自动衡量每个目标的重要性，从而提高任务完成的精度与效率。
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公开(公告)号：CN117572810B
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410059757.1
申请日：2024-01-16
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明公开了一种基于控制障碍函数的机械臂安全协同控制系统，在机械臂动力学系统受到复杂环境带来的外部干扰的情况下，实现一致性编队协同控制任务，提高了控制策略的鲁棒性和抗干扰性能。所提出的多机械臂安全跟踪一致性控制协议在执行时，即使多机械臂系统遭遇动静态障碍物，仍能够继续完成编队一致性控制任务。通过基于控制障碍函数的安全优化模块的设计，能够有效的实现在系统完成底层一致性控制任务的同时实现安全编队控制，避免了机械臂在使用过程中因碰撞而造成的损失。同时，本发明的模块化设计的控制结构，显著降低了控制器设计的复杂度，减少了计算负荷，提高了控制器设计的灵活性，便于工程实现。
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公开(公告)号：CN115494848B
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202211216595.5
申请日：2022-09-30
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种规避动静态障碍物的无人船路径跟踪视距制导方法及系统，属于无人船运动控制技术领域，本发明方法，包括：构建欠驱动无人船运动学模型；根据构建的欠驱动无人船运动学模型，计算得到视距制导角；根据得到的视距制导角，计算得到向量场引导角；根据得到的视距制导角和向量场引导角，计算得到合成向量最终制导角；根据得到的合成向量最终制导角和无人船实际航向信息，设计角速度制导律，实现欠驱动无人船运动学闭环安全控制。本发明通过视距制导产生的制导向量和排斥场产生的排斥向量相结合，得到用于控制欠驱动无人船的安全制导角，保证了欠驱动无人船在路径跟踪过程中规避动静态障碍物以保证航行的安全性。
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公开(公告)号：CN117608297A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311604340.0
申请日：2023-11-28
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种基于云通信的多无人船自触发协同路径跟踪控制系统，包括云服务器、N艘无人船、N个自触发协同控制器和N个路径跟踪控制器；任意所述自触发协同控制器包括邻船路径变量计算模块、自身理想协同律模块、自身约定模块、邻船最新指数模块、约定指数的集合模块、最大允许路径协同律模块、路径协同律模块、信息整合模块、目标函数正贡献限制时刻模块、求解器1、静默过程正贡献限制时刻模块、求解器2、理想的下一次通信时刻模块、时刻判定模块、上传模块1、上传模块2、断开通信模块以及路径协同律设定模块。在本发明系统中，每艘船舶间歇性地与云服务器进行智能通信，每艘船舶不仅能自主决定下一个通信时刻，还能减少通信请求量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117539252A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202311604339.8
申请日：2023-11-28
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种考虑海事避碰规则的无人船协同路径跟踪制导系统，包括：若干基于通信网络进行数据交互的控制器模块，所述控制器模块用于在单个控制周期内对一艘无人船进行跟踪制导，任意控制器模块包括避碰决策模块、路径跟踪制导模块以及协同模块，其中所述避碰决策模块包括LOS制导单元、恒定角度避碰单元、有限状态机单元以及航向切换制导单元。本发明不仅能够应用于欠驱动多无人船，实现协同路径跟踪控制，而且可以遵守规则，实现多无人船在航行中的避碰决策与避碰操纵，保证多无人船航行安全。本发明采用模块化设计，显著降低控制器结构的复杂性、减少计算负荷、易于工程实现，从而极大地降低了多无人船航行中的碰撞风险。
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公开(公告)号：CN117369471A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311469792.2
申请日：2023-11-06
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开一种具有预设性能的无人船数据驱动模糊航向控制方法，建立了考虑环境干扰的无人船航向控制模型；提出一种具有预设性能约束的策略，使得无人船的航向跟踪误差可以收敛到一个预设的小范围的界内并且所用性能函数可以任意调整收敛速率以满足实际需求。根据历史数据堆栈所建立的数据驱动模糊自适应律，能够在无人船航向控制系统受到复杂气流和极端天气带来的外部干扰的情况下，实现航向跟踪的任务，提高了控制策略的鲁棒性和抗干扰性能，并且是能够同时使用历史数据和实时数据进行自适应的自适应律，使得系统状态的估计效果更好，收敛速度更快，航向跟踪误差更小。
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公开(公告)号：CN116845911A
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN202310304108.9
申请日：2023-03-24
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种基于自适应扩张状态观测器的静止无功发生器控制器，主要包括：第一自适应单元、第二自适应单元、第三自适应单元、第一扩张状态观测单元、第二扩张状态观测单元、第三扩张状态观测单元、第一控制器单元、第二控制器单元、第三控制器单元和SVPWM单元；第二控制器单元的输出经2r/2s坐标变换后与SVPWM单元相连；第一扩张状态观测单元与第一控制器单元相连；第二扩张状态观测单元与第二控制器单元相连；第三控制器单元的输出经2r/2s坐标变换后与SVPWM单元相连；第三扩张状态观测单元与第三控制器单元相连；SVPWM单元产生调制信号控制静止无功发生器主电路中开关管的状态。本发明能够实现未知模型参数、未知输入增益与外部扰动的同时实时估计。
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公开(公告)号：CN113110458B
公开(公告)日：2023-09-01
申请号：CN202110420856.4
申请日：2021-04-19
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了无人船虚拟目标跟踪控制系统及控制方法，其中系统包括，用于输出预置虚拟目标的位置pi*的参考点位置模块；用于获取预置虚拟目标的位置pi*和无人船的实时位置pi以计算参考点误差pie的参考点误差模块；用于获取参考点误差pie和无人船的实时航向ψi以计算航向误差ψie的双偶极向量场模块；用于获取航向误差ψie以计算角速度制导信号并将所述角速度制导信号输入至受控无人船模块的制导角速度模块；用于获取参考点误差pie以计算前向速度制导信号并将所述前向速度制导信号输入至受控无人船模块的制导前向速度模块。该系统具有结构简单，控制模块较少，同时由于无人船的暂态控制性能，使无人船能够沿着向量场场线移动，使得目标跟踪路线更加光滑，减小无人船运动中的风险。
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公开(公告)号：CN112947448B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202110182003.1
申请日：2021-02-09
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种无人船集群协同包围多目标模糊控制器结构及设计方法，其中，控制器结构可以实现在每艘无人船只接受部分目标个体信息的条件下，对整个目标群体几何中心的协同包围，拓展了无人船协同运动控制的应用领域。本发明的无人船集群采用环形通信拓扑结构，每艘无人船只与相邻两艘邻居船通信，消除了对集群全局信息的依赖，有利于克服海洋环境对通信带宽和通信距离的约束。本发明的设计方法通过运动学虚拟控制律设计消除了横漂速度对协同包围的影响，通过建立模糊预估器逼近并补偿了动力学未知非线性函数，并利用动态面控制技术有效克服了传统反步法计算爆炸的问题，有利于无人船协同多目标包围在实际海洋环境中的实现。
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