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公开(公告)号：CN113867352B
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202111151049.3
申请日：2021-09-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/43
Abstract: 本发明公开了一种全垫升气垫船路径跟踪方法，包括：建立全垫升气垫船航迹向控制数学模型和纵向速度控制数学模型；设计SFLOS的曲线路径导引算法，得到路径参数更新率#imgabs0#和期望航迹角ψwd；分别设计扩张状态观测器观测外界不确定性干扰；运用积分型障碍李亚普诺夫函数设计转艏力矩控制律对回转率进行约束，使得回转率在安全限界内，全垫升气垫船的实际航迹角跟踪期望航迹角ψwd；运用对称型对数型障碍李亚普诺夫函数设计纵向推力控制律对侧滑角进行约束，使得侧滑角在安全限界内，全垫升气垫船的实际纵向速度跟踪期望纵向速度。本发明实现了全垫升气垫船在跟踪上期望路径的前提下保证回转率和侧滑角分别在各自的安全限界以内。
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公开(公告)号：CN109885061B
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN201910194185.7
申请日：2019-03-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于船舶动力定位控制领域，具体涉及一种基于改进NSGA‑Ⅱ的动力定位多目标优化方法，包括以下步骤：建立动力定位船的三自由度动力学模型和运动学模型；利用动态面控制方法设计船舶动力定位控制律；建立动力定位船的能源消耗模型；选取优化目标函数，利用改进的NSGA‑Ⅱ调节动态面控制器的控制参数，对控制器效果及船舶能源消耗进行多目标问题优化。本发明考虑了动力定位改变自身位置及姿态过程中的能源消耗问题，利用改进的NSGA‑Ⅱ整定控制器参数，减小推进器的能耗，增强环保性和经济性。
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公开(公告)号：CN112947450A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110192692.4
申请日：2021-02-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种多模块船协同推力分配方法，建立协同推力分配数学模型；种群随机平均分成种群1和种群2，种群1采用改进的人工萤火虫算法计算最优值，种群2采用差分进化算法计算最优值，初始化两种算法参数；计算种群1和种群2适应度值，取较小值作为初始最优适应度值并得到最优解；对种群1个体执行改进的人工萤火虫算法搜索，对种群2个体执行差分进化算法搜索；比较两个种群t+1代适应度值，取较小值作为最优适应度值，并将最优适应度值与初始最优适应度值比较，取较小值作为最优适应度值并将初始最优适应度值更新为该值；到达最大代数输出结果，否则重复执行。本发明原理简单、易于实现、提高了全局寻优能力和搜索性能，加快收敛速度。
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公开(公告)号：CN110145541B
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN201910405435.7
申请日：2019-05-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: F16C32/04
Abstract: 本发明提供一种基于相位稳定的磁悬浮轴承转子不平衡运动控制方法，步骤S1：建立磁悬浮轴承转子系统坐标系，以磁悬浮径向建立x,y轴，轴向为z轴；步骤S2:建立磁悬浮轴承转子径向四自由度运动学模型。步骤S3：根据轴承外观，形状确定位置传感器个数，位置.建立位移传感器模型；步骤S4:建立功率放大器模型；步骤S5：建立磁悬浮转子动力学模型；步骤S6：利用相位稳定控制的方法抑制转子的不平衡振动。本发明提出相位稳定的控制方法，有效解决了转子在转动过程中产生的不平衡振动对控制器的影响。本发明提出相位稳定的控制方法，有效解决了传统上自动平衡系统和相变峰值增益在高速和低速来回切换的影响。
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公开(公告)号：CN111580518A
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN202010396241.8
申请日：2020-05-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及无人艇自主航行领域，特别指一种基于改进果蝇优化和动态窗口法的无人艇分层避障方法。本发明包括：步骤S1：建立基于电子海图的无人艇海上航行地理环境模型；步骤S2：采用改进的果蝇优化算法完成全局最优路径规划；步骤S3：建立动态障碍物的环境模型；步骤S4：采用改进的动态窗口法躲避移动障碍物船只。本发明提供了一种基于判断条件的动态与静态避障模式相切换的避障方法，可以在航行时有效的躲避障碍物，避免算法陷入局部最优解，采用模糊控制方法对最优轨迹的权重参数进行动态控制，提高了轨迹预测的精度和效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110703752A
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201910976848.0
申请日：2019-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了免疫遗传-人工势场法的无人艇双层路径规划方法，属于无人艇双层路径规划方法技术领域。包括以下步骤：建立无人艇的数学运动模型以及无人艇的栅格工作环境模型；利用免疫遗传算法进行全局路径规划，为无人艇快速规划出一条初始全局最优路径；对全局最优路径进行分割，将全局最优路径上的转折点序列作为局部路径规划的子目标位置并利用人工势场法进行局部路径规划，直到当前子目标位置是最终的目标位置。本发明所述的免疫遗传算法在传统遗传算法的基础上添加了一个免疫算子，可以有效防止种群退化，提高算法效率；引进了分割操作，大幅度减小局部路径规划的复杂性，减少了无人艇陷入局部极小点位置和路径震荡的可能性。
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公开(公告)号：CN105354586B
公开(公告)日：2018-10-26
申请号：CN201510616293.0
申请日：2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06K9/62
Abstract: 本发明涉及的是一种具有丢包现象的多速率传感器分级融合装置及方法。包括1～N个子系统和中心融合单元，每个子系统由检测单元、滤波器、切换单元和转换控制器组成，检测单元进行观测值的检测，滤波单元通过观测值对气垫船运动参数进行状态估计，切换单元用于判断是否使用该子系统进行融合，中心融合单元对选中的子系统进行进一步的融合。本发明通过自动调节参与融合的子系统，不但能改善气垫船运动参数融合策略的灵活性，还可以提高气垫船的环境适应能力，而且该融合方法能很好的减弱丢包现象造成的气垫船运动参数估计的不准确甚至发散现象，具有较高的融合精度。
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公开(公告)号：CN105184001B
公开(公告)日：2018-04-17
申请号：CN201510593660.X
申请日：2015-09-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提供的是一种气垫船安全边界判定方法。基于Lyapunov稳定性理论和实际气垫船操纵特性，给出气垫船状态稳定判断条件。然后，根据判断条件将气垫船工作空间内的状态分为稳定点与不稳定点两类，作为样本空间训练BP神经网络得到稳定区域判断模型。最后，利用二分法和BP神经网络稳定区域判断模型来搜索工作空间，进而得到安全边界。在气垫船实时控制过程中，安全边界可以作为危险工况中应急控制投入的判断依据，保障气垫船安全航行。本发明通过计算出在当前控制律下的气垫船的安全边界，能够减少操纵人员的误判而导致的气垫船失稳，还可以降低操纵人员的工作强度和精神负担，具有很大的实用价值。
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公开(公告)号：CN106708009A
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201611055922.8
申请日：2016-11-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G06K9/6269 , G05B23/0281 , G06K9/6256 , G06K9/6273 , G06K9/6286
Abstract: 本发明提供的是一种基于支持向量机聚类的船舶动力定位测量系统多故障诊断方法。采集动力定位测量传感器的数据；进行小波滤波；进行预处理；数据特征提取；将数据特征提取后的数据作为输入特征向量，并设置阈值和特征数据标签，建立训练集；选择径向基核函数；找出支持向量，求解超平面系数，建立最优分类超平面，获得支持向量机分类模型；将采集到的测量传感器的实时数据，经处理之后输入到支持向量机分类模型，通过分类决策值判断是否发生故障、发生哪种类型故障；通过对不同故障进行支持向量机聚类，以区分不同故障的发生时间点和发生频次。本发明可用于对船舶动力定位测量系统中电罗经、水声、张紧索、DGPS的故障诊断。
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公开(公告)号：CN103921784B
公开(公告)日：2016-09-14
申请号：CN201410134514.6
申请日：2014-04-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B60V1/11
Abstract: 本发明涉及一种全垫升气垫船的自动驾控系统及控制方法，外设管理计算机从传感器单元获得气垫船船的实际航向信息，从气垫船位置测量单元获得船的实际航速信息，通过总线接口将前述信息发送到控制计算机；控制计算机根据实际航向与设定航向之间的偏差，计算得到气垫船空气舵舵角和左右桨螺距值；控制计算机通过总线接口将空气舵舵角指令和左右桨螺距指令值发送给外设管理计算机；外设管理计算机将前述指令发送至气垫船驱动执行机构，实现自动控制模式。
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