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公开(公告)号：CN119037683B
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN202411557608.4
申请日：2024-11-04
Applicant: 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所 , 中国船舶集团有限公司第七零七研究所九江分部
IPC: B63G8/20
Abstract: 本发明涉及水下航行器技术领域，尤其涉及一种水下航行器分离式艉舵的舵角控制方法，包括如下步骤：水下航行器的航行控制计算机输出指令舵角信号；水下航行器的舵角反馈机构实时测量操舵液压缸的运动行程，以获得实际舵角信号；水下航行器的伺服阀控制模块接收指令舵角信号和实际舵角信号，进而计算指令舵角信号对应的指令舵角和实际舵角信号对应的实际舵角的偏差，当偏差大于设定值时，伺服阀控制模块输出控制信号；比例伺服阀接收控制信号并调节阀开度，以调控操舵液压缸的运动行程，从而将分离式艉舵调节至对应指令舵角信号的目标舵角。本发明提高了对比例伺服阀的控制精确性，降低了操舵的噪音。
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公开(公告)号：CN118818962B
公开(公告)日：2024-12-03
申请号：CN202411313105.2
申请日：2024-09-20
Applicant: 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所 , 中国船舶集团有限公司第七零七研究所九江分部
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明涉及水下无人航行器控制技术领域，提供一种水下无人航行器低能耗定向控制方法、系统、设备及介质，方法包括：实时获取水下无人航行器的航向、方向舵舵角；根据航向计算航向角速率；根据航向角速率、方向舵舵角对航行器航向运动模型进行参数辨识；利用辨识后的航行器航向运动模型整定航向控制器参数，获得指令舵角；利用辨识后的航行器航向运动模型、方向舵舵角以及航向构建航向预报器，获得航向预报值；根据航向预报值，采用矩形双滞回函数优化指令舵角，实现低能耗航向控制。本发明可有效降低舵机频繁操舵带来的能源消耗和方向舵产生的航行阻力，实现低能耗航向控制，增加水下无人航行器航程。
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公开(公告)号：CN118707981A
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202411189168.1
申请日：2024-08-28
Applicant: 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所 , 中国船舶集团有限公司第七零七研究所九江分部
Abstract: 本发明涉及非电变量的控制技术领域，尤其涉及一种基于排注水系统的无人航行器悬停状态垂速控制方法，包括如下步骤：实时获取无人航行器深度及纵倾，并获取累计排注水量；解算无人航行器当前时刻低通滤波后的垂速；由垂直面运动状态观测器解算无人航行器当前时刻垂向加速度；由垂速控制器计算浮力水舱流量调节系统的指令排注水速率；对浮力水舱流量调节系统的指令排注水速率进行离散化后，转化为浮力水舱流量调节系统的开关阀控制信号进行无人航行器垂速控制。本发明提供的方法实现了大型或超大型无人航行器垂速的精确控制，有效提升了大型或超大型无人航行器在近海底作业的安全性。
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公开(公告)号：CN118560664A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202411037399.0
申请日：2024-07-31
Applicant: 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所 , 中国船舶集团有限公司第七零七研究所九江分部
Abstract: 本发明涉及舰船操控技术领域，尤其涉及一种基于示功图的水下航行器舵装置故障检测方法，在系统无故障状态下，航行器正常工作，绘制舵机的正常状态示功图，其中x轴坐标为舵机位置，y轴坐标为舵机油缸A口压力、舵机油缸B口压力的压力差的无因次处理参数；舵机使用过程中，获取舵机使用过程中操作段的使用状态示功图；根据舵机使用过程中获取到的使用状态示功图，对该操作段的使用状态示功图中计算曲线与x轴所围区域面积，与系统无故障情况下的相同操作段的正常状态示功图中面积进行对比，若偏差大于预设的阈值，则出现舵面损伤故障。此方法能够快速的对舵面损伤、舵面不随舵机运动进行故障检测，且检测准确，稳定，确保了船舶的航行安全。
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公开(公告)号：CN119037683A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411557608.4
申请日：2024-11-04
Applicant: 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所 , 中国船舶集团有限公司第七零七研究所九江分部
IPC: B63G8/20
Abstract: 本发明涉及水下航行器技术领域，尤其涉及一种水下航行器分离式艉舵的舵角控制方法，包括如下步骤：水下航行器的航行控制计算机输出指令舵角信号；水下航行器的舵角反馈机构实时测量操舵液压缸的运动行程，以获得实际舵角信号；水下航行器的伺服阀控制模块接收指令舵角信号和实际舵角信号，进而计算指令舵角信号对应的指令舵角和实际舵角信号对应的实际舵角的偏差，当偏差大于设定值时，伺服阀控制模块输出控制信号；比例伺服阀接收控制信号并调节阀开度，以调控操舵液压缸的运动行程，从而将分离式艉舵调节至对应指令舵角信号的目标舵角。本发明提高了对比例伺服阀的控制精确性，降低了操舵的噪音。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118625843B
公开(公告)日：2024-11-19
申请号：CN202411098424.6
申请日：2024-08-12
Applicant: 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所 , 中国船舶集团有限公司第七零七研究所九江分部
IPC: G05D1/485 , G05D101/10
Abstract: 本发明涉及水下航行器运动控制技术领域，提供一种分离式舵水下航行器单舵卡应急控制方法，包括：建立航行器的六自由度运动模型；通过对航行器六自由度运动模型进行线性化处理，获得第一航行器垂直面线性运动方程；基于第一航行器垂直面线性运动方程，采用最优控制方法进行双水平舵控制时的控制器设计，根据监测舵角、舵角指令与舵速之间的关系，设计舵卡检测算法；通过舵卡检测算法判断发生舵卡时，建立第二航行器垂直面线性运动方程；基于第二航行器垂直面线性运动方程，采用最优控制方法进行单水平舵控制时的控制器设计。本发明通过单水平舵舵卡发生后立即进行控制律重构，降低分离式舵航行器单舵卡时的失控风险，提高航行器的航行安全性。
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公开(公告)号：CN118625849B
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202411111299.8
申请日：2024-08-14
Applicant: 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所 , 中国船舶集团有限公司第七零七研究所九江分部
Abstract: 本发明涉及水下航行器的运动控制领域，提供一种基于分离式艉舵的水下航行器横倾控制方法，采用分离型船舶运动模型的建模方法，建立以分离式艉舵差动舵角为输入、水下航行器横倾角为输出的横倾运动状态空间模型；采用最小二乘法对横倾运动状态空间模型进行参数辨识，采用极点配置方法，对辨识后的横倾运动状态空间模型进行观测器设计，获得水下航行器的横倾角速率值；采用最优控制方法设计最优控制器；通过最优控制器解算分离式艉舵指令差动舵角值，通过分离式艉舵指令差动舵角值驱动分离式艉舵完成横倾运动的闭环控制。本发明通过分离式艉舵的差动控制，实现了水下航行器回转时的横倾控制，提高了横倾控制的控制精度。
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公开(公告)号：CN118643594B
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202411097206.0
申请日：2024-08-12
Applicant: 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所 , 中国船舶集团有限公司第七零七研究所九江分部
IPC: G06F30/15 , G06F30/28 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及船舶运动控制技术领域，提供一种基于卡尔曼滤波器的海水密度梯度估计方法、设备及介质，该方法包括：建立水下航行器零航速垂向运动方程；对垂向运动方程进行线性化，基于线性化运动方程设计二次最优调节器；通过对线性化运动方程进行扩张，获得卡尔曼滤波器，对垂向加速度、垂向速度以及浮力不均衡量进行估计，获得卡尔曼滤波器观测状态量；通过对控制指令进行离散化，获得离散化的控制开关信号；根据离散化的控制开关信号以及卡尔曼滤波器观测状态量估计海水密度梯度场。本发明基于卡尔曼滤波器观测状态量估计海水密度梯度场，快速精准的获取海洋密度梯度场，实现水下航行器无航速无动力悬停控制，观测精度可达十万分之一。
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公开(公告)号：CN118643594A
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202411097206.0
申请日：2024-08-12
Applicant: 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所 , 中国船舶集团有限公司第七零七研究所九江分部
IPC: G06F30/15 , G06F30/28 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及船舶运动控制技术领域，提供一种基于卡尔曼滤波器的海水密度梯度估计方法、设备及介质，该方法包括：建立水下航行器零航速垂向运动方程；对垂向运动方程进行线性化，基于线性化运动方程设计二次最优调节器；通过对线性化运动方程进行扩张，获得卡尔曼滤波器，对垂向加速度、垂向速度以及浮力不均衡量进行估计，获得卡尔曼滤波器观测状态量；通过对控制指令进行离散化，获得离散化的控制开关信号；根据离散化的控制开关信号以及卡尔曼滤波器观测状态量估计海水密度梯度场。本发明基于卡尔曼滤波器观测状态量估计海水密度梯度场，快速精准的获取海洋密度梯度场，实现水下航行器无航速无动力悬停控制，观测精度可达十万分之一。
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公开(公告)号：CN118625849A
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202411111299.8
申请日：2024-08-14
Applicant: 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所 , 中国船舶集团有限公司第七零七研究所九江分部
Abstract: 本发明涉及水下航行器的运动控制领域，提供一种基于分离式艉舵的水下航行器横倾控制方法，采用分离型船舶运动模型的建模方法，建立以分离式艉舵差动舵角为输入、水下航行器横倾角为输出的横倾运动状态空间模型；采用最小二乘法对横倾运动状态空间模型进行参数辨识，采用极点配置方法，对辨识后的横倾运动状态空间模型进行观测器设计，获得水下航行器的横倾角速率值；采用最优控制方法设计最优控制器；通过最优控制器解算分离式艉舵指令差动舵角值，通过分离式艉舵指令差动舵角值驱动分离式艉舵完成横倾运动的闭环控制。本发明通过分离式艉舵的差动控制，实现了水下航行器回转时的横倾控制，提高了横倾控制的控制精度。
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