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公开(公告)号：CN117666345A
公开(公告)日：2024-03-08
申请号：CN202311656827.3
申请日：2023-12-05
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于T‑S模糊分段模型的动态滑模无人船动力定位方法，建立了考虑无人船动力学系统受到复杂气流和极端天气带来的外部干扰的情况下的无人船运动数学模型，以及建立了与其对应的T‑S模糊分段仿射模型；基于T‑S模糊分段仿射模型构造滑模面，建立了完整滑模动力系统，获取滑动面增益，进而获取模糊输出反馈动态滑模控制器，以对无人船的动力定位系统进行控制。本发明能够更精确地调整无人船的动力输出，使其适应不断变化的环境条件并保持稳定，从而实现更高效、准确的海洋作业。不仅为解决无人船控制技术提供了理论支持，同时也为其技术发展提供了实质性的推动力量。
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公开(公告)号：CN117572810A
公开(公告)日：2024-02-20
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：CN117311345A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311175113.0
申请日：2023-09-12
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种欠驱动多无人艇协同围捕控制方法，包括以下步骤：基于维诺分割的方法生成与N个欠驱动围捕无人艇一一对应的N个围捕质点，利用辅助变量法控制N个欠驱动围捕无人艇实现对N个围捕质点的跟随运动，协同调整N个围捕质点与逃逸无人艇之间位置误差，实现N个欠驱动围捕无人艇对1个逃逸无人艇的协同围捕。与现有只针对质点运动模型的维诺分割法相比，本发明针对欠驱动多无人艇，提出了基于辅助变量法的欠驱动多无人艇协同围捕策略，给出了欠驱动多无人艇制导速度和角速度信号，实现对运动生成器的围捕策略的跟踪。
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公开(公告)号：CN113219970B
公开(公告)日：2023-11-03
申请号：CN202110443952.0
申请日：2021-04-23
Applicant: 大连海事大学
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。
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公开(公告)号：CN113093742B
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202110341065.2
申请日：2021-03-30
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种自动规避多障碍物的无人船路径跟踪系统，包括，避碰控制模块和路径跟踪模块，避碰控制模块用于根据无人船和环境障碍物的位置和角度计算避碰控制角速度；路径跟踪模块包括LOS制导单元、非线性微分控制器单元Ⅱ、观测器单元以及动力学控制器单元，其根据避碰控制角速度计算无人船的纵向方向的控制力矩和艏摇方向的控制力矩进而控制无人船运动。本发明公开的系统实现了根据地球坐标系下无人船的位置坐标和艏摇角信息、环境障碍物的位置坐标，在实现路径跟踪的同时避开环境障碍物，实现无碰撞风险的无人船路径跟踪，具有系统更为方便简洁、能够适用多个障碍物的复杂海洋环境以及节省了成本等优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114035592B
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202111386997.5
申请日：2021-11-22
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明公开了一种水下滑翔机三维协同路径跟踪控制系统，包括路径跟踪制导模块用于获取水下滑翔机的位置、航向、速度以及给定路径信息，计算给定纵向速度、纵倾角速度、艏向角速度以及纵向跟踪误差；协同模块用于获取纵向跟踪误差和邻居水下滑翔机的路径参数信息，计算协同路径参数信息；预估器模块用于计算总速度误差、纵荡角速度误差与艏摇角速度误差的估计值；动力学控制模块用于计算水下滑翔机在纵向、纵摇以及艏摇方向运动的控制参数；通信网络用于建立水下滑翔机之间进行信息传递的通信结构。本发明适用于多水下滑翔机，采用模块化设计，降低了控制系统结构的复杂性、减少了计算负荷、易于工程实现。
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公开(公告)号：CN109950927B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN201910233144.4
申请日：2019-03-26
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种模块化多电平变流器的功率补偿策略，至少包括以下步骤：根据模块化多电平变流器的离散数学模型构建功率预测模块；构建参考功率外推模块；构建功率补偿模块；构建环流抑制模块；没有对环流进行独立的控制。本发明采用的环流控制是模块化多电平变流器稳定运行的先决条件，较大的环流会导致开关管误动作，加大半导体器件的损耗，同时影响子模块电容电压平衡。因此在模块化多电平变流器的数学模型中，环流与直流母线电流相耦合，能够解决导致独立控制环流较为困难的问题。
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公开(公告)号：CN112666832B
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202011555801.6
申请日：2020-12-23
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种水下滑翔机协同控制器结构及其设计方法，所述的结构包括通信网络和多个控制器单元，所述的通信网络经过非周期通信机制后分别与多个控制器单元相连。本发明通过构造基于自身路径参数、邻居路径参数的预设触发事件函数，设计了一种非周期的通信方式，当满足预设触发条件时才进行水下滑翔机之间的信息交互，能够显著减轻通信负担，降低能量消耗，满足长时间海洋观测的实际需求。本发明针对状态信息不完全、模型参数不确定、复杂海洋环境扰动下的水下滑翔机集群系统，实现了水下滑翔机在配备传感器数量少、精度低的情况下，能够有效降低控制器设计对多传感器的依赖，实现规划路径下的协同跟踪，满足海洋观测的实际需求。
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公开(公告)号：CN112558477B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202011409206.1
申请日：2020-12-03
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种基于加速度信息的无人船状态和扰动观测器，利用无人船所测加速度信息对无人船控制增益进行估计，通过所估计的控制增益信息设计扩张状态观测器并通过无人船位置信息得到无人船状态以及不确定性扰动的观测值。本发明仅需无人船控制力矩以及无人船位置与加速度状态量，即无人船的输入输出数据，利用堆栈存储所需数据，就可以实现对无人船控制增益精确估计，进而利用扩张状态观测器观测无人船的状态和不确定性，减少估计所需要的信息。本发明可以对无人船的惯性矩阵进行精确估计，进而为无人船高精度控制提供有力保障。本发明的实现了对无人船的状态、不确定性和控制增益进行同时在线估计。
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公开(公告)号：CN112392640B
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202011296301.5
申请日：2020-11-18
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种圆碟形水下滑翔机的发电装置，包括固定机架和发电单元，所述发电单元为环形结构、通过固定机架安装在圆碟形水下滑翔机外壳的周边；所述发电单元连接至圆碟形水下滑翔机内部；所述固定机架包括上贴附架和下贴附架，所述上贴附架和下贴附架分别安装在圆碟形水下滑翔机外壳的上下两侧。本发明的贴附机架通过固定环扣合圆碟形水下滑翔机上下外壳，固定环对圆碟形水下滑翔机内部的其他器件影响较小，且一定的弧度使得贴附机架和圆碟形水下滑翔机贴合紧密。本发明使得圆碟形水下滑翔机利用可调浮力与重力产生的合力在流体中运动时，既保留了圆碟形水下滑翔机的灵活性，又收集了圆碟形水下滑翔机垂向运动时周围运动流体所具有的能量。
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