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公开(公告)号：CN119292265A
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202411348891.X
申请日：2024-09-26
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提出了一种基于预设时间和性能的无人潜航器轨迹跟踪控制系统，旨在提升水下作业任务中的轨迹跟踪精度和稳定性。步骤包括：建立无人潜航器数学模型；设计预设时间预设性能函数，并引入随时间变化的可调节函数使得边界函数在收敛过程中具备平滑特性；采用时变增益辅助系统处理输入饱和问题；设计干扰观测器实现扰动的快速衰减，通过引入基于平滑非线性模型的残差调节函数增强系统鲁棒性；最终整合干扰观测器和辅助系统推导出轨迹跟踪方案。结果显示，纵向速度波动减少69.2％，横荡速度波动减少32.7％；北向位置跟踪性能提升30.8％，东向位置跟踪性能提升16.7％，有效降低了速度波动，提升了跟踪性能、系统稳定性和抗干扰能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119273584A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411327593.2
申请日：2024-09-23
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G06T5/73 , G06T5/60 , G06T5/30 , G06V10/44 , G06V10/52 , G06V10/77 , G06V10/80 , G06V10/56 , G06V10/762 , G06V10/82 , G06N3/0464 , G06N3/0455 , G06N3/096
Abstract: 为解决海上无人船回收任务中因海浪运动干扰造成的运动模糊等问题，本发明设计一种基于自适应权重的无人船视觉图像局部去模糊方法；首先，在运动模糊复原算法的基础上，添加颜色聚类模块融合针对于回收舱的颜色、边缘特征的注意力机制，区分目标与背景区域；其次，在训练过程中使用动态自适应权重，根据训练时目标区域的复原质量调整目标区域和全局区域的权重，结合动态权重使用聚合损失函数提高模型训练质量，使目标区域的质量显著提升同时顾及全局质量；最后，使用蒸馏训练将模型轻量化。本发明重点在于降低了非目标特征的提取数量，提高了网络对图片中目标特征的提取效率，使用蒸馏训练的方法轻量化模型提高了算法处理模糊图片的速度。
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公开(公告)号：CN119105488A
公开(公告)日：2024-12-10
申请号：CN202411203070.7
申请日：2024-08-29
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 针对多无人车在室内环境协同建图时，因为存在动态障碍物导致激光建图融合精度下降的问题，本发明公开了一种基于自适应粒子群算法的多无人车协同建图方法。所述方法包括：首先采用联合兼容分支定界算法，通过自适应局部特征点匹配区域进行特征匹配，并计算特征匹配假设的联合马氏距离优化匹配过程；其次，通过判断两帧之间的变化，去除动态障碍物并更新局部地图；然后，采用粒子群算法优化地图融合问题，寻找地图之间重叠度最高的转换矩阵；最后，为防止粒子群算法陷入局部最优，结合模拟退火算法实现地图融合，提高地图融合精度。本发明使用融合模拟退火算法的自适应粒子群算法将地图融合问题转化为求解最优解的问题，提高地图融合精度。
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公开(公告)号：CN119047546A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411059422.6
申请日：2024-08-03
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明提出了一种限定方向编码的遗传算法连续搜索路径规划方法，旨在解决目标搜索路径规划领域现有方法存在的搜索成功率不高、路径不连续、路径长度较长、路径点间转移时间消耗大等问题。该方法主要包括以下步骤：改进基因编码方式，以路径点间的变换方向而非直接以路径点为基因，设计边缘返回机制；限定路径点间的变换方向为指定栅格概率方向，避免路径点延伸的随机性过大；使用遗传算法进行迭代优化；实现相邻栅格的连续路径规划，减少路径点间横跨栅格的数量。仿真结果表明，本发明方法提高了搜索成功率、缩短了路径长度、减少了总体搜索时间，并提高了搜索资源的利用率，为救生艇筏器具制造等领域的搜索路径规划提供了一种新的解决方案。
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公开(公告)号：CN119739038A
公开(公告)日：2025-04-01
申请号：CN202411890299.2
申请日：2024-12-20
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种动态积分扰动观测器的水下潜航器轨迹跟踪控制方法，旨在解决常规轨迹跟踪方法中，水下潜航器受到集总扰动和洋流变化影响导致收敛速度慢和能耗高的问题。首先，在三自由度建模时引入洋流变化和集总扰动，然后，采用扰动估计误差作为滑模面设计动态积分扰动观测器，实时更新扰动估计值并适应扰动变化，设计低超调自适应洋流观测器，加入调节因子估计，降低初期的超调量，避免增大系统误差。最后，设计光滑快速双幂次滑模控制器，结合扰动和洋流估计值构造控制律，通过跟踪误差和控制能耗构造自适应律，动态调节控制律参数来降低能耗和提高收敛速度。本发明方法在跟踪能耗上大约减少25.93％，位置和速度误差收敛速度分别提升了16.22％和16.09％。
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公开(公告)号：CN119535970A
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN202411593617.9
申请日：2024-11-08
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明是一种考虑复杂扰动和电机动态特性的USV旋柱减摇控制系统，属于海洋移动观测平台运动控制系统领域，旨在提高USV航行的稳定性与控制效率。具体步骤如下：首先建立旋柱稳定器升力模型、USV非线性横摇模型及伺服电机动态模型。然后设计基于消除微分项扰动观测器的Backstepping控制器，实时估计并补偿外部和模型不确定性造成的扰动，然后实时调整期望的控制输入，确保输出的横摇角跟踪期望横摇角。设计基于伺服电机状态反馈的MPC控制器，通过将电机的状态量反馈到控制器中进行预测和调整，有效解决了伺服电机在复杂海况中存在的响应滞后和输出过载问题，还实现了将横摇角误差的最小化和能量消耗的有效控制，达到了多目标优化的目的。
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