基于NSGA-II算法的船舶推力分配方法

    公开(公告)号:CN105911867B

    公开(公告)日:2018-12-07

    申请号:CN201610429104.3

    申请日:2016-06-16

    Abstract: 本发明提供一种基于NSGA‑II算法的船舶推力分配方法,确定推力分配输入量即动力定位系统控制器发出的推力指令:纵向合力、横向合力和艏摇力矩并设定为已知变量;分析目标船所受合力;建立推力分配数学模型,运用NSGA‑II算法进行推力分配得到最优推力分配解等一系列步骤。本发明采用NSGA‑II算法在进行推力分配的过程中不需要人为的设定各个目标函数权重值,从而能够更精确的寻找到使得推进系统能耗最小、推力误差最小和推进器磨损最小时每个推进器的最优转速和方向角。

    一种时间窗约束下的异构多AUV系统任务协调方法

    公开(公告)号:CN107728639A

    公开(公告)日:2018-02-23

    申请号:CN201710805763.7

    申请日:2017-09-08

    Abstract: 本发明公开了一种时间窗约束下的异构多AUV系统任务协调方法,属于多AUV的任务协调领域。本发明利用对AUV、海域、任务类型编码,得到基本的Auv_Mission参数矩阵;根据起点向量和终点矩阵计算所有可能路径的状态转移概率P;根据状态转移概率使用轮盘赌法选择下一条路径;通过蚁群算法进行优化并记录所有走过的路径及每个任务前的等待时间,并求得的每个AUV的任务最佳分配方案及执行顺序;通过将多个可能具有不同功能,不同性能的AUV合理分配这些子任务,以实现该群体的工作效率处于最高,从而通过共同分工与协作完成整个复杂的任务。

    基于NSGA-II算法的船舶推力分配方法

    公开(公告)号:CN105911867A

    公开(公告)日:2016-08-31

    申请号:CN201610429104.3

    申请日:2016-06-16

    CPC classification number: G05B13/042

    Abstract: 本发明提供一种基于NSGA?II算法的船舶推力分配方法,确定推力分配输入量即动力定位系统控制器发出的推力指令:纵向合力、横向合力和艏摇力矩并设定为已知变量;分析目标船所受合力;建立推力分配数学模型,运用NSGA?II算法进行推力分配得到最优推力分配解等一系列步骤。本发明采用NSGA?II算法在进行推力分配的过程中不需要人为的设定各个目标函数权重值,从而能够更精确的寻找到使得推进系统能耗最小、推力误差最小和推进器磨损最小时每个推进器的最优转速和方向角。

    一种时间窗约束下的异构多AUV系统任务协调方法

    公开(公告)号:CN107728639B

    公开(公告)日:2020-11-10

    申请号:CN201710805763.7

    申请日:2017-09-08

    Abstract: 本发明公开了一种时间窗约束下的异构多AUV系统任务协调方法,属于多AUV的任务协调领域。本发明利用对AUV、海域、任务类型编码,得到基本的Auv_Mission参数矩阵;根据起点向量和终点矩阵计算所有可能路径的状态转移概率P;根据状态转移概率使用轮盘赌法选择下一条路径;通过蚁群算法进行优化并记录所有走过的路径及每个任务前的等待时间,并求得的每个AUV的任务最佳分配方案及执行顺序;通过将多个可能具有不同功能,不同性能的AUV合理分配这些子任务,以实现该群体的工作效率处于最高,从而通过共同分工与协作完成整个复杂的任务。

    一种基于等效干扰补偿的船舶动力定位控制系统

    公开(公告)号:CN105867382B

    公开(公告)日:2018-08-31

    申请号:CN201610312435.9

    申请日:2016-05-12

    Abstract: 本发明属于定位控制系统领域,具体涉及一种将动力定位船舶低频运动模型中存在的非线性和环境扰动的不确定问题,在等效干扰补偿理论的基础上设计纵向、横向、艏向三个非线性控制器的基于等效干扰补偿的船舶动力定位控制系统。基于等效干扰补偿的船舶动力定位控制系统,包括显控计算机,纵向控制器,横向控制器,艏向控制器,推力系统,动力定位船舶。本发明提出的动力定位船舶低频运动纵向、横向、艏向三个控制器能够分别对船舶三自由度运动进行控制,将耦合项和非线性项以及外部环境扰动当成等效干扰进行处理,通过扩张状态观测器对等效扰动进行估计和补偿,从而更好的控制船舶定位到期望状态。

    一种基于自动监测控制技术的钻井平台推进器辅助锚泊定位系统

    公开(公告)号:CN106005264A

    公开(公告)日:2016-10-12

    申请号:CN201610312433.X

    申请日:2016-05-12

    Abstract: 本发明涉及的是一种基于自动监测控制技术的钻井平台推进器辅助锚泊定位系统。本发明涉及的基于自动监测控制技术的推进器辅助锚泊定位系统包括钻井平台2、传感器系统3、锚泊系统4、风力补偿器9、观测器10、锚泊监测系统11、控制器13、推进系统14传感器系统3包括张力传感器5、罗经6、GPS7和风传感器8。通过实时监测锚泊系统锚链的张力状态,进行控制器使能决策;当海洋环境恶劣导致锚链张力超过设定阈值并持续一定时间时,令控制器参与到钻井平台的定位控制,以降低锚泊系统锚链张力,防止其由于张力过大而断裂,实现推进器辅助锚泊定位功能,从而增强钻井平台对海洋环境的适应性。

    一种基于等效干扰补偿的船舶动力定位控制系统

    公开(公告)号:CN105867382A

    公开(公告)日:2016-08-17

    申请号:CN201610312435.9

    申请日:2016-05-12

    CPC classification number: G05D1/0206

    Abstract: 本发明属于定位控制系统领域,具体涉及一种将动力定位船舶低频运动模型中存在的非线性和环境扰动的不确定问题,在等效干扰补偿理论的基础上设计纵向、横向、艏向三个非线性控制器的基于等效干扰补偿的船舶动力定位控制系统。基于等效干扰补偿的船舶动力定位控制系统,包括显控计算机,纵向控制器,横向控制器,艏向控制器,推力系统,动力定位船舶。本发明提出的动力定位船舶低频运动纵向、横向、艏向三个控制器能够分别对船舶三自由度运动进行控制,将耦合项和非线性项以及外部环境扰动当成等效干扰进行处理,通过扩张状态观测器对等效扰动进行估计和补偿,从而更好的控制船舶定位到期望状态。

    基于神经网络的L1自适应船舶动力定位双环控制系统

    公开(公告)号:CN106054884B

    公开(公告)日:2018-12-07

    申请号:CN201610429103.9

    申请日:2016-06-16

    Abstract: 本发明提供一种基于神经网络的L1自适应船舶动力定位双环控制系统,包括海洋船舶、外环位置跟踪回路控制器、基于神经网络的L1自适应内环控制器和路径生成器。外环位置跟踪回路控制器能够跟踪系统的参考路径,得到虚拟的速度指令,基于神经网络的L1自适应内环控制器包括自适应小波神经网络逼近、状态预测器、参数自适应律和L1控制规律,L1控制规律中包含一个滤波器,基于神经网络的L1自适应内环控制器解决了系统中的不确定性问题,并利用递归小波神经网络对系统中的耦合项进行了逼近。L1控制器在进行反馈的同时,将一个低通滤波器引入到了反馈回路中,削弱控制信号中未知高频噪声对系统的影响。本发明可应用于其它船舶动力定位系统控制问题上。

    基于自动监测控制的钻井平台推进器辅助锚泊定位系统

    公开(公告)号:CN106005264B

    公开(公告)日:2018-04-17

    申请号:CN201610312433.X

    申请日:2016-05-12

    Abstract: 本发明涉及的是一种基于自动监测控制的钻井平台推进器辅助锚泊定位系统。本发明涉及的基于自动监测控制技术的推进器辅助锚泊定位系统包括钻井平台2、传感器系统3、锚泊系统4、风力补偿器9、观测器10、锚泊监测系统11、控制器13、推进系统14传感器系统3包括张力传感器5、罗经6、GPS7和风传感器8。通过实时监测锚泊系统锚链的张力状态,进行控制器使能决策;当海洋环境恶劣导致锚链张力超过设定阈值并持续一定时间时,令控制器参与到钻井平台的定位控制,以降低锚泊系统锚链张力,防止其由于张力过大而断裂,实现推进器辅助锚泊定位功能,从而增强钻井平台对海洋环境的适应性。

    基于RBF神经网络补偿的船舶动力定位滑模控制系统及方法

    公开(公告)号:CN107065569B

    公开(公告)日:2020-11-03

    申请号:CN201710396708.7

    申请日:2017-05-31

    Abstract: 本发明提供的是一种基于RBF神经网络补偿的船舶动力定位滑模控制系统及方法。包括显控计算机(1)、导引系统(2)、扩张状态观测器(3)、滑模控制器(4)、RBF神经网络补偿器(5)、执行机构(6)、动力定位船舶(7)、传感器系统(8)。本发明的基于RBF神经网络补偿的船舶动力定位滑模控制系统及方法考虑了船舶运动中的未建模动态、模型不确定、环境干扰和执行机构输入饱和问题,提高船舶动力定位系统的抗干扰能力和定位精度,在推进器、螺旋桨等执行机构输入受限情况下能够达到较好的控制效果。

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