一种针对输入时滞的欠驱动UUV轨迹跟踪滑模控制方法

    公开(公告)号:CN110308735A

    公开(公告)日:2019-10-08

    申请号:CN201910597280.1

    申请日:2019-07-04

    Abstract: 本发明属于水下无人航行器控制研究领域,具体涉及一种针对输入时滞的欠驱动UUV轨迹跟踪滑模控制方法。本发明基于级联系统控制思想,针对外界未知有界干扰和参数摄动,计算消除虚拟控制误差的积分时滞滑模纵向、艏向和纵倾控制律,根据控制律调整UUV的纵向速度、艏向角速度和纵倾角速度,完成UUV轨迹跟踪滑模控制过程。本发明通过建立虚拟欠驱动UUV,将欠驱动UUV轨迹跟踪控制问题被转换成跟踪误差镇定问题,简化了计算过程;利用滑模控制,提高了系统的控制性能和鲁棒性,满足欠驱动UUV三维轨迹跟踪对位置、速度以及姿态的时间约束要求。

    一种仿生多航态深海无人潜水器

    公开(公告)号:CN106628072B

    公开(公告)日:2019-06-11

    申请号:CN201610867271.6

    申请日:2016-09-30

    Abstract: 本发明提供一种仿生多航态深海无人潜水器,在深海无人潜水器本体的艏部的中心位置设置有水下摄像机、艏部的两侧分别设置有可伸缩的机械手,深海无人潜水器本体的中部的两侧分别设置有侧扫声纳,深海无人潜水器本体的尾部设置有仿金枪鱼尾鳍,深海无人潜水器本体的下方设置有三组凹槽,每组凹槽中设置有一组步行足,每组步行足有两条,每条步行足包括安装在深海无人潜水器本体内的一号电机、与一号电机输出轴铰接的一号臂、与一号臂端部铰接的二号臂、与二号臂端部铰接的三号臂,在一号臂与二号臂的铰接处、二号臂与三号臂的铰接处分别设置有二号电机和三号电机,所述二号臂是弯臂。本发明可进行海底行走、海底目标采样。

    一种基于T-S模型和PDC的UUV垂直面运动H∞控制方法

    公开(公告)号:CN106094842B

    公开(公告)日:2019-04-12

    申请号:CN201610487739.9

    申请日:2016-06-28

    Abstract: 本发明属于水下运动体控制技术领域,具体涉及一种基于T‑S模型和PDC的UUV垂直面运动H∞控制方法。本发明包括建立UUV垂直面运动模型,包括UUV深度控制模型和UUV纵倾控制模型;利用T‑S模型对UUV的深度及纵倾系统进行建模;基于并行分布补偿PDC方法设计H∞控制器;运用深度‑纵倾协调控制变深的方法控制UUV的下潜,以保证纵倾角满足设计要求。通过建立基于T‑S模型的UUV的深度及纵倾模型,并且基于并行分布补偿(PDC)方法设计垂直面运动H∞控制器,利用深度‑纵倾协调控制变深的方法控制UUV的下潜,解决UUV下潜过程中纵倾角过大的问题,以保证UUV作业的安全性。

    一种基于改进粒子群优化算法的USV集群避碰规划方法

    公开(公告)号:CN109582027A

    公开(公告)日:2019-04-05

    申请号:CN201910032577.3

    申请日:2019-01-14

    Abstract: 本发明属于无人水面艇避障领域,具体涉及一种基于改进粒子群优化算法的USV集群避碰规划方法。本发明主要包括以下步骤:根据导航雷达和光电传感器的参数特性建立USV综合视域模型;构建坐标系;构建环境模型;设计用于USV集群避碰规划的滚动优化策略和改进粒子群优化算法;将综合传感器探测到的信息及目标点的信息输入到改进粒子群优化算法中,获得USV下一时刻的航行和航速的调整指令。本发明不仅克服了标准粒子群优化算法易于陷入局部最优的缺点,而且结合了USV当前环境信息,提高了USV避碰规划的实时性,在适应度函数中加入了USV的转角优化,在获得最优路径的同时也提高了路径的平滑性。

    用于动力浮标的动力电转电控供电自动应急切换与报警装置及控制方法

    公开(公告)号:CN106130174B

    公开(公告)日:2018-12-07

    申请号:CN201610629840.3

    申请日:2016-08-03

    Abstract: 本发明提供了一种用于动力浮标的动力电转电控供电自动应急切换与报警装置及控制方法。包括电控密封舱、防水灯密封舱,电控密封舱内设置有动力电池、电控电池、电源切换模块和控制模块,防水灯密封舱内设置有灯光报警模块,电源切换模块的动力电池电源接头与动力电池的输出端连接,电源切换模块的电控电池电源接头与电控电池的输出端连接,电源切换模块的电源切换信号输出端与控制模块的电源切换信号输入端连接,电源切换模块和灯光报警模块经由防水电缆连接。本发明不需要增加额外的大容量备用电源,当动力电池还余有较多电量情况下,可实现在电控电池欠压的情况下,自动应急切换到动力电池为电子设备供电,实现电子设备的不间断工作与自动报警。

    基于密封舱密封性检测的水下无人航行器主动保护方法

    公开(公告)号:CN106394839B

    公开(公告)日:2018-10-26

    申请号:CN201610352532.0

    申请日:2016-05-25

    Abstract: 本发明属于水下无人航行器安全保护领域,涉及一种基于密封舱密封性检测的水下无人航行器主动保护方法。在密封舱密封工作完成后,实时采集温度传感器和压强传感器的数据,经过补偿和校正后得到气体的温度和压强,由理想气体状态方程得到理想气体体积的变化量ΔV,如果ΔV大于给定的阈值Vset,则发出报警信号,抛载装置上电。本发明具有很高的可靠性,避免了目前常用的以湿敏电阻为传感器的检测装置受潮,发生虚报的情况;对温度传感器进行自适应补偿,避免了因温度传感器的温度滞后性带来的损失;附有抛载装置,在密封性出现异常时,能够主动抛出压载,迅速上浮,应对速度快,最大程度上保护了密封舱内的设备,保证了水下无人航行器的安全。

    一种适用于高海况的UUV跟踪母船航迹规划方法

    公开(公告)号:CN105758405B

    公开(公告)日:2018-09-21

    申请号:CN201610141644.1

    申请日:2016-03-14

    Abstract: 一种适用于高海况的UUV跟踪母船航迹规划方法,本发明涉及适用于高海况的UUV跟踪母船航迹规划方法。本发明的目的是为了解决现有UUV回收受海况影响大,通信声呐数据传输受海洋环境影响大,通信不稳定,无法完全接收母船发送的所有位置信息,而且海洋地理情况复杂的问题。一、定义第四级航迹规划;定义第三级航迹规划;第二级航迹规划;定义第一级航迹规划;二、当第一级存在,输出第一级航迹规划的结果;当第一级无航迹输出,第二级输出航迹时,输出第二级航迹规划结果;当一、二级均无航迹输出,第三级航迹规划有输出,输出第三级航迹规划结果;否则输出第四级航迹规划结果。本发明应用于UUV跟踪母船航迹规划领域。

    一种基于滑道回收UUV时拦阻索式自动对接回收装置及方法

    公开(公告)号:CN108528640A

    公开(公告)日:2018-09-14

    申请号:CN201810257245.0

    申请日:2018-03-27

    Abstract: 本发明公开了一种基于滑道回收UUV时拦阻索式自动对接回收装置及方法,属于水下无人航行器UUV的水面回收技术。本发明采用了特殊设计的收放滑道来进行全自动回收UUV的工作,主要用途是解决传统UUV回收中需要消耗大量人力的问题。本发明的有益效果具体通过下述技术方案予以实现:首先利用水面遥控装置操控在水面待回收的UUV接近水面母船;下一步控制收放滑道展开,使收放滑道及浮式防碰导向架伸入水下;接下来遥控UUV艏部与浮式防碰导向架对准并冲入导向架;接着操控携带拦阻索的可旋转机械臂向上旋转,使阻拦锁与UUV艏部下方回收挂钩勾合,再利用收放滑道上集成的绞车将UUV拖拽至滑道上,最后操控滑道摆动、回缩,将UUV回收至水面母船上。

    一种UUV对圆形障碍物几何绕行的二维航路规划方法

    公开(公告)号:CN105843234B

    公开(公告)日:2018-08-31

    申请号:CN201610312415.1

    申请日:2016-05-12

    Abstract: 本发明提供的是一种UUV对圆形障碍物几何绕行的二维航路规划方法。一:从使命文本读取航路起点Ob、航路终点Oe和各圆形障碍物的参数;二:对各圆形障碍物进行膨胀处理,计算膨胀后的各圆形障碍物的参数;三:建立绕行点集合S,令规划当前点Oc为起点Ob,并放入绕行点集合S中;四:如果规划当前点Oc是航路终点Oe,或者规划当前点Oc和航路终点Oe可视,转步骤六,否则执行步骤五;五:对距规划当前点Oc最近的圆形障碍物进行几何绕行,得到绕行点并放入绕行点集合S中,更新规划当前点Oc,转步骤四;六:将航路终点Oe放入绕行点集合S中,规划结束。本发明通过简单的几何原理实现对圆形障碍物的绕行,可以使UUV在复杂多圆形障碍环境中快速、高效的获得一条安全无碰的二维航路。

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