公开(公告)号：CN116360260A

公开(公告)日：2023-06-30

申请号：CN202310287839.7

申请日：2023-03-22

申请人： 大连海事大学

发明人： 张国庆 ,  李纪强 ,  尹世麟 ,  王力 ,  常腾宇 ,  蒋畅言 ,  吕红光 ,  尹勇 ,  张显库

IPC分类号： G05B13/04

摘要： 本发明公开了一种基于触发制导和自更新阈值的ASV预设性能控制方法，包括：S1：建立3自由度ASV的非线性数学模型和ASV的虚拟参考路径模型；S2：获取ASV的制导律；S3：获取基于有限边界触发圆的制导律；S4：获取ASV的虚拟控制律；S5：获取虚拟控制律的动态面信号：S6：获取动态事件触发机制；S7：获取ASV主机转速命令和ASV舵角命令；S8：获取ASV预设性能控制器的设计参数，以对ASV进行控制。本发明通过构建基于有限边界触发圆的制导律，降低了参考信号的传输频率，降低制导系统的通信负载。通过虚拟控制律的动态面信号，解决了触发阈值需要人为设计的问题，提高了ASV的控制精度。

公开(公告)号：CN118584998A

公开(公告)日：2024-09-03

申请号：CN202410617328.1

申请日：2024-05-17

申请人： 大连海事大学

发明人： 张国庆 ,  许洋 ,  章文俊 ,  韩冰 ,  尚骁勇 ,  尹世麟 ,  柳晨光 ,  张显库

IPC分类号： G05D1/695 ,  G05D1/43 ,  G05D109/20 ,  G05D109/30

摘要： 本发明公开了一种基于机艇协同的海上风电吊舱精细化巡检方案设计方法，通过机船协同系统的运动学方程获取无人机与无人船的实际位置信息，且根据待巡检的海上风电吊舱获取待巡检的海上风机吊舱的巡检航路点，通过主导航路点与从属航路点为无人船与无人机共同规划巡检路径，以避免了重复设置航路点造成的存储资源占用；基于虚拟无人船与虚拟无人机的运动模型，并根据巡检航路点获取机船协同系统的位置参考信号；根据所实际位置信息与位置参考信号获取巡检相对方位角，并根据巡检相对方位角设计控制器，以实现海上风电吊舱的巡检任务。本发明避免了高昂的优化运算成本与时间消耗问题，对复杂多变的海洋环境和不同的任务场景，能快速做出调整与决策，实时更新协同系统的位置及姿态信息，以有效实现路径规划与调整。

公开(公告)号：CN118331271A

公开(公告)日：2024-07-12

申请号：CN202410493178.8

申请日：2024-04-23

申请人： 大连海事大学

发明人： 张国庆 ,  孙竹 ,  李纪强 ,  尹世麟 ,  章文俊 ,  吕红光 ,  尹勇 ,  张显库 ,  张卫东

IPC分类号： G05D1/43 ,  G05D109/30

摘要： 本发明公开了一种面向狭窄水域航行任务的大型船舶高稳定控制方法，所述方法包括以下步骤：基于逻辑虚拟船的运动模型，根据设置的狭窄水域航路点获取参考路径构建路径跟踪回路控制律；基于路径跟踪回路控制律，根据船舶的三自由度非线性数学模型构建船舶虚拟控制律；基于鲁棒边界补偿技术与动态事件触发技术，根据船舶虚拟控制律构建船舶自适应控制律与船舶增益自适应更新律；根据船舶自适应控制律与船舶增益自适应更新律实现在狭窄水域航行任务的大型船舶的控制。本发明解决了现有的船舶路径跟踪控制方法，由于基于时间产生参考路径，随着航路点数量的增加和时间的累积，在航路点附近会产生一定的距离超调量而影响制导精度；利用径向基神经网络技术逼近船舶模型中的非线性项会引入较多的设计参数，使整个系统的设计复杂度较高；控制输入信号实时传输会出现大幅度的波动没使得控制输入信号带来了通讯负载问题，进而加速执行器磨损。

公开(公告)号：CN118170014A

公开(公告)日：2024-06-11

申请号：CN202410208649.6

申请日：2024-02-26

申请人： 大连海事大学

发明人： 张国庆 ,  李纪强 ,  尹世麟 ,  张卫东 ,  尹勇 ,  章文俊 ,  张云飞 ,  刘腾飞 ,  耿雄飞

IPC分类号： G05B13/04

摘要： 本发明公开了一种基于网格搜寻的机/船协同触发通信路径跟踪控制方法，基于机/船协同系统的搜寻半径，建立覆盖搜寻海域的搜寻网格，并建立了基于搜寻网格的虚拟船VS的参考路径，进而获取虚拟机VA的参考路径，并基于虚拟船VS和虚拟机VA的触发通信机制，获取触发规则；最终得到解决了用于镇定机/船协同系统与参考路径之间的位置和姿态误差的虚拟控制律，基于虚拟控制律，驱动机/船协同系统，实现海事搜寻任务的执行。本发明解决了通信限制条件下的机/船路径协同问题，确保机/船协同系统能够以低通信负载完成基于网格的海事搜寻路径跟踪任务，对完善机/船协同控制理论和加快理论算法工程应用具有潜在应用价值。

公开(公告)号：CN116360260B

公开(公告)日：2023-10-20

申请号：CN202310287839.7

申请日：2023-03-22

申请人： 大连海事大学

发明人： 张国庆 ,  李纪强 ,  尹世麟 ,  王力 ,  常腾宇 ,  蒋畅言 ,  吕红光 ,  尹勇 ,  张显库

IPC分类号： G05B13/04

摘要： 本发明公开了一种基于触发制导和自更新阈值的ASV预设性能控制方法，包括：S1：建立3自由度ASV的非线性数学模型和ASV的虚拟参考路径模型；S2：获取ASV的制导律；S3：获取基于有限边界触发圆的制导律；S4：获取ASV的虚拟控制律；S5：获取虚拟控制律的动态面信号：S6：获取动态事件触发机制；S7：获取ASV主机转速命令和ASV舵角命令；S8：获取ASV预设性能控制器的设计参数，以对ASV进行控制。本发明通过构建基于有限边界触发圆的制导律，降低了参考信号的传输频率，降低制导系统的通信负载。通过虚拟控制律的动态面信号，解决了触发阈值需要人为设计的问题，提高了ASV的控制精度。

公开(公告)号：CN118963133A

公开(公告)日：2024-11-15

申请号：CN202411043432.0

申请日：2024-07-31

申请人： 大连海事大学 ,  大连海大智龙科技有限公司 ,  上海交通大学

发明人： 张国庆 ,  杨逸隆 ,  曹琼 ,  尹世麟 ,  孙志坚 ,  弓永军 ,  黄晨峰 ,  章文俊 ,  李纪强 ,  尹勇 ,  张卫东 ,  张显库

IPC分类号： G05B13/04

摘要： 本发明公开了一种考虑执行性能差异的船舶动力定位事件触发控制方法，根据三自由度非线性全驱动船舶数学模型，获取系统输出误差信号矢量；以基于多端口事件触发机制，获取误差触发值；进而构建虚拟控制律，并基于动态面技术，确定一阶滤波器；最终获得实际控制律向量，实现对船舶动力定位事件触发的控制。本发明能够解决执行性能差异问题中的船舶动力定位自适应控制方法，通过引用多端口事件触发机制，降低系统的信号传输压力；同时还考虑了执行器的执行性能差异，通过设计的执行器关联系数自适应律不断补偿未知的差异和执行器增益，使得本发明更接近于航海实际和工程应用，对智能化动力定位船舶走向工程应用具有理论指导意义。

公开(公告)号：CN118331270A

公开(公告)日：2024-07-12

申请号：CN202410493170.1

申请日：2024-04-23

申请人： 大连海事大学

发明人： 张国庆 ,  李志豪 ,  李纪强 ,  尹世麟 ,  章文俊 ,  尚骁勇 ,  张显库 ,  尹勇 ,  张卫东

IPC分类号： G05D1/43 ,  G05D109/30

摘要： 本发明公开了一种面向船舶轨迹重现任务的高精度路径跟踪控制方法，所述方法包括以下步骤：基于AIS数据的航路点，根据逻辑虚拟船LVS获取虚拟参考路径；基于虚拟参考路径，根据逻辑虚拟船LVS的数学模型与USV的非线性数学模型获取USV制导律；基于跟踪距离判定策略，根据USV制导律获取USV虚拟控制律，以获取动态面信号导数；根据获取的动态面信号导数获取USV控制器的中间变量，并采用迭代控制技术根据中间变量构建USV容错控制器；根据USV容错控制器控制USV对虚拟参考路径进行实时路径跟踪控制。本发明解决了传统的制导算法的参考路径无法对短距离或不规则产生的航路点进行路径跟踪任务；且现有的控制算法仅适用于开阔水域的船舶路径跟踪，无法满足某些特定水域的高跟踪精度需求，此外船舶路径跟踪过程中可能会存在输入饱和或者计算负载过大的问题，从而导致执行器发生故障，这也成为了亟待解决的问题。