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公开(公告)号:CN117891245A
公开(公告)日:2024-04-16
申请号:CN202311498480.4
申请日:2023-11-10
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供了一种面向区域防御防卫的海上无人船反攻击拦截型制导系统,涉及海上无人船运动控制技术领域,包括反攻击拦截权重模块、反攻击拦截制导模块、运动学制导模块和防碰撞模块;所述反攻击拦截权重模块的输入端接收海上环境噪声信息ωτ,所述反攻击拦截权重模块的输出端输出反攻击拦截的权重参数λt至运动学制导模块和拦截策略模块的输入端;所述反攻击拦截制导模块包括返回策略模块和拦截策略模块;所述运动学制导模块的输入端接收反攻击拦截的权重参数λt和欠驱动防御型无人船速度误差Vd,所述运动学制导模块的输出端输出欠驱动防御型无人船的目标速度信号Uc和目标角速度rc至防碰撞模块的输入端。本发明实现了海上无人船保护者成功拦截攻击者,以达到保护海上领土的目的。
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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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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:CN116300981A
公开(公告)日:2023-06-23
申请号:CN202310149488.3
申请日:2023-02-22
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明公开了一种水下滑翔机向量场路径跟踪控制方法,包括,建立水下滑翔机运动学模型,设置期望路径和期望速度;将期望路径进行参数化,得到期望路径的参数化信息;根据期望路径的参数化信息获取虚拟参考点的位置信息,计算虚拟参考点与水下滑翔机的实际位置之间的路径跟踪误差;根据期望路径的参数化信息得到制导向量场信息,根据制导向量场信息和水下滑翔机的实际位置计算水下滑翔机的制导角速度;根据期望速度和路径跟踪误差中的纵向路径跟踪误差计算水下滑翔机前向速度;水下滑翔机根据制导角速度和前向速度进行航行。使水下滑翔机路径跟踪路线更加平滑,减小了水下滑翔机运动中的风险,提高了水下滑翔机路径跟踪性能。
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公开(公告)号:CN116185013A
公开(公告)日:2023-05-30
申请号:CN202310020890.1
申请日:2023-01-06
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明一种自触发通信的无人驾驶船舶协同编队控制系统,包括路径参数预估器、协同控制器、事件触发器、运动学控制器和动力学控制器;协同控制器接收运动学控制器传送的无人驾驶船舶纵向跟踪误差信号xei、路径参数预估器传送的邻居j号无人驾驶船舶的路径参数的估计值协同控制器输出i号无人驾驶船舶的路径参数θi;路径参数预估器接收事件触发器输出的i号和邻居j号无人驾驶船舶分别在和时刻触发的路径参数动力学控制器接收运动学控制器传送的无人驾驶船舶的速度给定udi,航向给定ψdi,以及无人驾驶船舶的前向速度信息ui及角速度信息ri,动力学控制器输出信号为τui,τri传送给无人驾驶船舶,实现无人驾驶船舶按照给定的路径行驶。
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公开(公告)号:CN114564028A
公开(公告)日:2022-05-31
申请号:CN202210272085.3
申请日:2022-03-18
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
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下一时刻的无人船航速估计扰动观测器模块用于计算下一时刻的系统总扰动估计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计算下一时刻的控制增益估计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。
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公开(公告)号:CN109976349B
公开(公告)日:2021-09-24
申请号:CN201910295860.5
申请日:2019-04-12
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种含约束无人船路径跟踪制导与控制器结构的设计方法,包括以下步骤:扰动观测器的设计;LOS制导律模块的设计;航向控制模块的设计;速度控制模块的设计。本发明通过采用扰动观测器对由含约束无人船动力学建模不确定性与海洋环境带来外部扰动组成的集总不确定性进行估计,所需调节参数少,易于调参。通过发送集总不确定性的估计值给航向控制模块与速度控制模块,进而控制船舶运动,有效的降低了制导与控制结构的计算负荷,可以实现快速收敛,提高了制导与控制结构的抗干扰能力,控制性能良好。本发明通过在线滚动优化和反馈校正策略,含约束无人船的制导与控制结构可以充分利用允许的控制动作,提高性能。
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