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公开(公告)号：CN117806364A
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202311785947.3
申请日：2023-12-22
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/15 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了航行器路径跟踪控制器的对抗学习架构、控制方法和装置，属于航行器自动控制领域。本发明使控制器适应性学习未知扰动作用下产生的状态分布，实现三维空间目标路径鲁棒跟踪控制。本发明采用长短期记忆神经网络与多层感知机构建控制器与对抗深度网络，通过深度强化学习方法训练控制器将高频采样的状态信息序列转换为控制量。训练过程中通过引入对抗体输出对抗控制量使航行器产生不同的状态分布，提高控制器的泛化能力。上述控制器与对抗学习架构部署于航行器的艇载/机载计算机上，对传感器反馈的状态数据高频采样，通过实时训练控制执行机构，实现未知扰动作用下航行器对三维空间目标路径的鲁棒跟踪控制。
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公开(公告)号：CN112560207A
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN202011366516.X
申请日：2020-11-30
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/18 , G06F30/25 , G06N3/00 , G01V3/08 , G06F113/04 , G06F113/16
Abstract: 本发明目的在于公开一种针对海底缆线的无人艇走航式无源电磁探测系统及定位方法，海缆探测传感器配置主要包括一套电磁探测系统、一套对底探测高度计及航行器导航系统。设计无人艇探测平台以往复走航式的航行方式进行海缆路由点的探测和定位，走航式航路由直线探测航路和直线航路间的过渡航路组成，探测系统在直线测线段进行环境电磁信号采集，并基于采集到的电磁信号进行海缆路由点的定位解算，基于已探明的海缆路由点位置规划下一条测线上的关键航路点，进而完成无人艇探测平台的往复航行和海缆路由点的无人化定位。本发明所设计海缆探测及定位方法相较于目前工程实践中使用的方法，具有成本低、效率高、精度高、无人力资源消耗等优点。
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公开(公告)号：CN109144080B
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN201811013607.8
申请日：2018-08-31
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明公开了一种水下航行器艏艉联合操舵深度控制策略及其PID控制器，属于自动控制领域。本发明针对采用艏舵和艉舵对水下航行器进行深度控制时深度通道和纵倾通道存在的强非线性耦合问题，提出基于非线性耦合特性的艏艉联合操舵控制策略，充分考虑了艏舵和艉舵之间的强非线性耦合特性，首先提取出深度通道的艏舵、艉舵联合控制律与纵倾通道的艏舵、艉舵联合控制律，然后建立耦合方程组，最后，求解耦合方程组得到艏舵和艉舵各自的控制律，实现同时具有艏舵和艉舵的水下航行器深度控制。本发明从理论上解决了艏舵和艉舵在控制深度时深度通道和纵倾通道存在的强非线性耦合问题，使设计出的控制器更加接近工程实际，并具有更加优良的控制效果。
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公开(公告)号：CN109144080A
公开(公告)日：2019-01-04
申请号：CN201811013607.8
申请日：2018-08-31
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明公开了一种水下航行器艏艉联合操舵深度控制策略及其PID控制器，属于自动控制领域。本发明针对采用艏舵和艉舵对水下航行器进行深度控制时深度通道和纵倾通道存在的强非线性耦合问题，提出基于非线性耦合特性的艏艉联合操舵控制策略，充分考虑了艏舵和艉舵之间的强非线性耦合特性，首先提取出深度通道的艏舵、艉舵联合控制律与纵倾通道的艏舵、艉舵联合控制律，然后建立耦合方程组，最后，求解耦合方程组得到艏舵和艉舵各自的控制律，实现同时具有艏舵和艉舵的水下航行器深度控制。本发明从理论上解决了艏舵和艉舵在控制深度时深度通道和纵倾通道存在的强非线性耦合问题，使设计出的控制器更加接近工程实际，并具有更加优良的控制效果。
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公开(公告)号：CN112835107A
公开(公告)日：2021-05-25
申请号：CN202011614617.4
申请日：2020-12-31
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01V3/08
Abstract: 本发明属于海洋工程与技术领域，涉及一种海底缆线电磁探测系统及自主水下机器人装备。该系统包括两套三轴电磁探测传感器、一套双输入/单输出水密采集主机、一套水下组合导航定位单元和一套磁探测节点控制器。两套三轴电磁探测传感器采集获取海底缆线探测信号并传给水密采集主机。水密采集主机用于接收两套三轴电磁探测传感器采集的原始电磁信号，并输出至磁探测节点控制器。水下组合导航定位单元用于提供机器人的实时位置、姿态、速度信息。磁探测节点控制器用于根据原始电磁信号和机器人位置进行海底线缆定位。本发明所提供的海底缆线电磁探测用自主水下机器人方案为通用设计方案，可为海底缆线电磁探测装备的总体设计和实施提供指导。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107290979B
公开(公告)日：2018-09-04
申请号：CN201710528324.6
申请日：2017-07-01
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B17/02
Abstract: 本发明属于船舶电力推进领域，并公开了一种多轴电力推进半实物模拟试验平台。该模拟实验平台包括依此连接的开发主机、实时仿真机、电机驱动器和电机组，开发主机用于开发船‑机‑桨模型；实时仿真机用于收集系统状态信息，完成对电机组的控制；电机驱动器分为主动电机和负载电机，电机组分为主动电机和负载电机，电机驱动器和电机组是组成电力推进半实物实验平台硬件在回路模拟的主体。通过本发明，实现船舶或海洋平台电力推进的半实物模拟试验，为研究人员对实际大型船舶和海洋平台多轴电力推进系统的设计、论证和验证提供指导，适用范围广，鲁棒性强，且方便快捷。
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公开(公告)号：CN107290979A
公开(公告)日：2017-10-24
申请号：CN201710528324.6
申请日：2017-07-01
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B17/02
CPC classification number: G05B17/02
Abstract: 本发明属于船舶电力推进领域，并公开了一种多轴电力推进半实物模拟试验平台。该模拟实验平台包括依此连接的开发主机、实时仿真机、电机驱动器和电机组，开发主机用于开发船-机-桨模型；实时仿真机用于收集系统状态信息，完成对电机组的控制；电机驱动器分为主动电机和负载电机，电机组分为主动电机和负载电机，电机驱动器和电机组是组成电力推进半实物实验平台硬件在回路模拟的主体。通过本发明，实现船舶或海洋平台电力推进的半实物模拟试验，为研究人员对实际大型船舶和海洋平台多轴电力推进系统的设计、论证和验证提供指导，适用范围广，鲁棒性强，且方便快捷。
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公开(公告)号：CN107037816A
公开(公告)日：2017-08-11
申请号：CN201710450386.X
申请日：2017-06-15
Applicant: 华中科技大学
CPC classification number: G05D1/0206 , G01S19/48 , G08C17/02
Abstract: 本发明属于无人船领域，并公开了一种多无人船编队系统，包括船载控制系统和岸基监控系统，岸基监控系统包括上位机和岸基ZigBee通信模块，上位机与岸基ZigBee通信模块连接；船载控制系统包括微控制器及分别与微控制器连接的船载ZigBee通信模块、GPS传感器、姿态传感器和执行机构，微控制器接收来自GPS传感器的数据以获得经纬度信息，且接收来自姿态传感器的数据以获得航向角信息，通过执行机构实时调整无人船的航向角和速度。本发明以上位机为主控节点，轮询控制多艘所述无人船形成无人船编队，对目标水域进行无死角的拉网式搜索和探测，比传统单船探测提高了作业效率、降低了作业时间、保证了作业精度。
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公开(公告)号：CN112558006B
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202011366513.6
申请日：2020-11-30
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种针对海底通电缆线的双三轴电磁探测及海缆路由定位算法，海缆路由相对定位算法包括磁偏航定位算法、横向偏距定位算法、垂向偏距定位算法，算法输入为两个正交三轴电磁探测传感器提供的六路实时电磁信号、传感器姿态角信号，算法输出为海缆路由角度、海缆路由点横向偏距、海缆路由点垂向偏距、海缆路由点埋深。海缆路由绝对定位算法包括海缆埋深定位算法、海缆路由角定位算法和海缆路由点绝对定位算法，算法输入为海缆路由相对定位算法的输出、高度计反馈的实时对底高度信号、探测传感器在大地坐标系下的航向角和绝对位置(即探测平台本体的经/纬度信号)；算法输出为海缆路由点的绝对位置(即海缆路由点的经/纬度)。
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公开(公告)号：CN112558006A
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN202011366513.6
申请日：2020-11-30
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种针对海底通电缆线的双三轴电磁探测及海缆路由定位算法，海缆路由相对定位算法包括磁偏航定位算法、横向偏距定位算法、垂向偏距定位算法，算法输入为两个正交三轴电磁探测传感器提供的六路实时电磁信号、传感器姿态角信号，算法输出为海缆路由角度、海缆路由点横向偏距、海缆路由点垂向偏距、海缆路由点埋深。海缆路由绝对定位算法包括海缆埋深定位算法、海缆路由角定位算法和海缆路由点绝对定位算法，算法输入为海缆路由相对定位算法的输出、高度计反馈的实时对底高度信号、探测传感器在大地坐标系下的航向角和绝对位置(即探测平台本体的经/纬度信号)；算法输出为海缆路由点的绝对位置(即海缆路由点的经/纬度)。
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