公开(公告)号：CN109189075B

公开(公告)日：2021-05-11

申请号：CN201811169436.8

申请日：2018-10-08

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 姜权权 ,  李晔 ,  廖煜雷 ,  苗玉刚 ,  姜文 ,  成昌盛 ,  李资科 ,  贾琪 ,  王博 ,  庄佳园 ,  武皓微

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明提供一种舰船用模糊遗忘因子无模型自适应航向控制方法，建立航向系统模型，下达期望航向指令y(k)*，设定航向偏差的阈值e0，根据舰船期望航向y*(k)，与舰船当前航向y(k)，计算航向偏差e(k)和偏差变化率ec(k)，当e(k)的绝对值|e(k)|小于航向偏差的阈值e0，跳出循环，否则继续执行，模糊遗忘因子MFAC控制器根据e(k)、ec(k)在线调整遗忘因子β并解算出航向系统的期望输入u(k)，系统接收并执行航向系统输入指令u(k)，令k＝k+1，更新舰船当前航向y(k)。本发明解决了MFAC控制算法产生积分饱和问题，提高了系统响应速度以及控制精度，提高了控制系统的自适应性以及鲁棒性。

公开(公告)号：CN109189075A

公开(公告)日：2019-01-11

申请号：CN201811169436.8

申请日：2018-10-08

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 姜权权 ,  李晔 ,  廖煜雷 ,  苗玉刚 ,  姜文 ,  成昌盛 ,  李资科 ,  贾琪 ,  王博 ,  庄佳园 ,  武皓微

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明提供一种舰船用模糊遗忘因子无模型自适应航向控制方法，建立航向系统模型，下达期望航向指令y(k)*，设定航向偏差的阈值e0，根据舰船期望航向y*(k)，与舰船当前航向y(k)，计算航向偏差e(k)和偏差变化率ec(k)，当e(k)的绝对值|e(k)|小于航向偏差的阈值e0，跳出循环，否则继续执行，模糊遗忘因子MFAC控制器根据e(k)、ec(k)在线调整遗忘因子β并解算出航向系统的期望输入u(k)，系统接收并执行航向系统输入指令u(k)，令k＝k+1，更新舰船当前航向y(k)。本发明解决了MFAC控制算法产生积分饱和问题，提高了系统响应速度以及控制精度，提高了控制系统的自适应性以及鲁棒性。

公开(公告)号：CN109144066B

公开(公告)日：2021-07-06

申请号：CN201811031878.6

申请日：2018-09-05

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 姜权权 ,  廖煜雷 ,  李晔 ,  苗玉刚 ,  姜文 ,  贾琪 ,  成昌盛 ,  李资科 ,  张磊 ,  苏玉民

IPC: G05D1/02 ,  G05B11/42

Abstract: 本发明属于舰船运动控制领域，具体涉及一种舰船用积分分离式PI型紧格式无模型自适应航向控制算法。包括在紧格式无模型自适应控制算法的基础上引入比例项构成PI型CFDL_MFAC算法,比例项的离散形式为kp·Δe(k)；设定航向偏差阈值e0；计算航向偏差e(k)，其中e(k)＝y*(k)‑y(k)；当e(k)的绝对值|e(k)|大于设定的航向状态偏差的阈值e1；积分分离式PI_CFDL_MFAC控制器根据e(k)，解算出航向系统的期望输入u(k)；令k＝k+1，更新航向舰船当前航向y(k)。本发明通过在控制算法中引入比例项，提高了系统的响应速度，同时在算法中引入积分分离的思想，避免了原控制算法直接应用到舰船航向控制中因积分饱合造成系统震荡甚至失稳的问题，比例项与积分分离思想的引入扩展了CFDL_MFAC理论的应用范围，从而使得舰船航向能够快速稳定收敛到期望航向。

公开(公告)号：CN109254585A

公开(公告)日：2019-01-22

申请号：CN201811169433.4

申请日：2018-10-08

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 姜权权 ,  廖煜雷 ,  李晔 ,  苗玉刚 ,  李资科 ,  姜文 ,  成昌盛 ,  庄佳园 ,  王博 ,  武皓微

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明属于舰船运动控制领域，具体涉及一种舰船用输入输出数据融合的改进无模型自适应航向控制算法，包括以下步骤：将原航向系统的输出形式取为y(k)＝f(δ,ψ)的形式，系统输出y(k)取为k1×δ+ψ，其中δ为舵角，k1为增益系数和舰船系统的动力学特性有关；将航向系统的期望输出量与实际输出量y(k)相减，得误差e(k)，当|e(k)|小于一个期望的常数e0时，认为舰船的实际航向收敛达到期望航向并跳出循环，否则将e(k)作为无模型自适应控制器的输入解算出航向系统期望输入u(k)；本发明使得舰船用输入输出数据融合的改进无模型自适应航向控制算法可以应用于舰船的航向控制中。

公开(公告)号：CN109144066A

公开(公告)日：2019-01-04

申请号：CN201811031878.6

申请日：2018-09-05

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 姜权权 ,  廖煜雷 ,  李晔 ,  苗玉刚 ,  姜文 ,  贾琪 ,  成昌盛 ,  李资科 ,  张磊 ,  苏玉民

IPC: G05D1/02 ,  G05B11/42

CPC classification number: G05D1/0206 ,  G05B11/42

Abstract: 本发明属于舰船运动控制领域，具体涉及一种舰船用积分分离式PI型紧格式无模型自适应航向控制算法。包括在紧格式无模型自适应控制算法的基础上引入比例项构成PI型CFDL_MFAC算法,比例项的离散形式为kp·Δe(k)；设定航向偏差阈值e0；计算航向偏差e(k)，其中e(k)＝y*(k)‑y(k)；当e(k)的绝对值|e(k)|大于设定的航向状态偏差的阈值e1；积分分离式PI_CFDL_MFAC控制器根据e(k)，解算出航向系统的期望输入u(k)；令k＝k+1，更新航向舰船当前航向y(k)。本发明通过在控制算法中引入比例项，提高了系统的响应速度，同时在算法中引入积分分离的思想，避免了原控制算法直接应用到舰船航向控制中因积分饱合造成系统震荡甚至失稳的问题，比例项与积分分离思想的引入扩展了CFDL_MFAC理论的应用范围，从而使得舰船航向能够快速稳定收敛到期望航向。