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公开(公告)号：CN107422736B
公开(公告)日：2020-03-13
申请号：CN201710655071.9
申请日：2017-08-03
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种无人船自主返航系统及其工作方法，所述系统包括控制板、GNSS惯性导航系统、通信系统和上位机；所述控制板分别与GNSS惯性导航系统和通信系统连接。本发明采用了不同环境下的两种返航模式，并通过控制板自主决策，实现了无人船自主返航的高度智能化。本发明将执行任务水域网格化，提供了多条返航路线，可就近选择最佳方案，既解决了一个起始点返航途中遇到的不可预知障碍问题，又提高了返航的实时性。本发明的无人船航行在未知环境下，生成返航路径的过程中，将返航路径确定在已经航行过的路径内，去除了回环盘旋路径，并将离散的航路点进行曲线拟合，得到了最短最佳返航路线，实现了简单路径规划，减少了计算量。
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公开(公告)号：CN111830978A
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN202010647791.2
申请日：2020-07-07
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种欠驱动无人艇避障路径规划及控制方法及系统。本发明方法，包括：获取欠驱动无人艇当前位置以及前方扇形区域内障碍物位置信息；基于势场分析法，对获取到的欠驱动无人艇当前位置以及前方扇形区域内障碍物位置信息进行势场分析，选择其中具有最小合势场的估算点方向作为势场艏向角；将势场艏向角与欠驱动无人艇当前艏向角之间的偏差角以及欠驱动无人艇当前位置引斥比作为两个输入量引入设计的模糊逻辑控制器中，得到欠驱动无人艇下一步运动的避障艏向角；设计运动控制器，对避障艏向角以及前行速度进行跟踪控制，实现欠驱动无人艇无碰撞的航行至目标点。本发明具备方法计算速度快、实时性高、成本低等优点。
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公开(公告)号：CN110471425A
公开(公告)日：2019-11-19
申请号：CN201910817350.X
申请日：2019-08-30
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于声呐的改进型模糊人工势场无人船避障方法，属于无人水下航行器技术领域，为解决现有无人水下航行器采用传统人工势场避障方法存在的目标不可达问题和局部极小值问题。本发明方法，包括：对地面站上位机的数据进行初始化；采用声呐测距模块获取无人船周围障碍物位置信息；基于改进型人工势场算法，计算计算合势场最小的航向角；在改进型人工势场的基础上采用由三角形隶属函数构造的二维模糊控制模块，确定无人船的下一步的位置。效果为本发明具有简单实用、应用广泛的特点。使用TriTech微型机械扫描声呐探测障碍物使其具有低成本低功耗的优点，使用人工势场法作为基础使其原理简单易懂，结合模糊控制后使无人船航向角变化趋势平滑。
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公开(公告)号：CN108599650A
公开(公告)日：2018-09-28
申请号：CN201810547047.8
申请日：2018-05-31
Applicant: 大连海事大学
IPC: H02P21/00
Abstract: 本发明公开了一种基于模糊PI的小型船用电力无刷直流推进电机控制系统该系统基于模糊PI的小型船用电力无刷直流推进电机控制系统，能够克服小型船舶电力无刷直流推进电机采用传统PI控制器中动静态性能不佳、鲁棒性不强、调速性能差等缺点，本发明结合模糊控制理论提出了模糊自适应PI控制算法，通过模糊逻辑控制对参数进行在线调节，根据电机不同的运行状态采用不同的PI参数，实验结果表明模糊PI控制有着更好的响应性能，在超调、响应速度、稳态精度等方面均优于传统的PI控制，并且本系统增加了以Matlab为核心自主设计GUI的上位机监控界面。
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公开(公告)号：CN110471425B
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN201910817350.X
申请日：2019-08-30
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于声呐的改进型模糊人工势场无人船避障方法，属于无人水下航行器技术领域，为解决现有无人水下航行器采用传统人工势场避障方法存在的目标不可达问题和局部极小值问题。本发明方法，包括：对地面站上位机的数据进行初始化；采用声呐测距模块获取无人船周围障碍物位置信息；基于改进型人工势场算法，计算计算合势场最小的航向角；在改进型人工势场的基础上采用由三角形隶属函数构造的二维模糊控制模块，确定无人船的下一步的位置。效果为本发明具有简单实用、应用广泛的特点。使用TriTech微型机械扫描声呐探测障碍物使其具有低成本低功耗的优点，使用人工势场法作为基础使其原理简单易懂，结合模糊控制后使无人船航向角变化趋势平滑。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109239393A
公开(公告)日：2019-01-18
申请号：CN201811201460.5
申请日：2018-10-16
Applicant: 大连海事大学
IPC: G01P5/08
Abstract: 本发明提供一种无人船风速测量装置。包括：风速传感器、STM32微控制器、电压转换模块、串行通信模块以及系统电源模块；所述风速传感器PWM输出端与电压转换模块输入端连接，电压转换模块输出端与STM32微控制器主板连接、所述STM32微控制器主板与上位机通过串行通信模块连接。本发明的技术方案解决了现有风速测量仪无法满足对无人船艇同时具备精准测量、信息处理和自主决策的更高要求，现有的风速测量系统功能只局限于信息采集而无法进行进一步的分析工作，且测量精度受风速传感器限制，只能通过更换更精密的传感器提高风速测量精度的问题。
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公开(公告)号：CN109270833A
公开(公告)日：2019-01-25
申请号：CN201811238170.8
申请日：2018-10-23
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明公开了一种基于无刷直流电机Q学习的变论域模糊控制方法，该方法来进一步提高控制器的动静态性能，通过在变论域自适应模糊控制算法的基础上提出了一种利用伸缩因子、等比因子相互协调来调整论域的构想并结合强化学习理论中的Q-Learning算法来对变论域自适应模糊PID控制进行了改进，使其具有在线寻优的能力。两种算法相互结合、补充，从而达到更好的PID控制参数调节效果，最后使得BLDCM控制系统具有更好地动静态性能。
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公开(公告)号：CN107450396A
公开(公告)日：2017-12-08
申请号：CN201710702691.3
申请日：2017-08-16
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明公开了一种无人船自主航行与遥控航行的切换控制模块，包括组合模拟数据选择器和STM32最小系统。本发明把两片八选一模拟选择器采用级联的方式进行组合，形成了四选二模拟选择器以适应现代双体船对信号的选择要求。本发明通过STM32最小系统对接收机的PWM信号进行捕获，进而转化为无人船电机所需要的电压信号。本发明可以实现无人船的自主与遥控两种控制模式的切换，尤其是研制开发阶段以及后期执行任务过程中有突发意外状况时，因其具有两种控制模式，实验人员或者现场操作人员可以及时的将无人船的控制权挽回到自己手中，既能确保对搭载重要设备的无人船的损失降低到最低，又能增强无人船的操作灵活性，提高了系统的可靠性。
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公开(公告)号：CN107450396B
公开(公告)日：2019-10-11
申请号：CN201710702691.3
申请日：2017-08-16
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明公开了一种无人船自主航行与遥控航行的切换控制模块，包括组合模拟数据选择器和STM32最小系统。本发明把两片八选一模拟选择器采用级联的方式进行组合，形成了四选二模拟选择器以适应现代双体船对信号的选择要求。本发明通过STM32最小系统对接收机的PWM信号进行捕获，进而转化为无人船电机所需要的电压信号。本发明可以实现无人船的自主与遥控两种控制模式的切换，尤其是研制开发阶段以及后期执行任务过程中有突发意外状况时，因其具有两种控制模式，实验人员或者现场操作人员可以及时的将无人船的控制权挽回到自己手中，既能确保对搭载重要设备的无人船的损失降低到最低，又能增强无人船的操作灵活性，提高了系统的可靠性。
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公开(公告)号：CN107422736A
公开(公告)日：2017-12-01
申请号：CN201710655071.9
申请日：2017-08-03
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种无人船自主返航系统及其工作方法，所述系统包括控制板、GNSS惯性导航系统、通信系统和上位机；所述控制板分别与GNSS惯性导航系统和通信系统连接。本发明采用了不同环境下的两种返航模式，并通过控制板自主决策，实现了无人船自主返航的高度智能化。本发明将执行任务水域网格化，提供了多条返航路线，可就近选择最佳方案，既解决了一个起始点返航途中遇到的不可预知障碍问题，又提高了返航的实时性。本发明的无人船航行在未知环境下，生成返航路径的过程中，将返航路径确定在已经航行过的路径内，去除了回环盘旋路径，并将离散的航路点进行曲线拟合，得到了最短最佳返航路线，实现了简单路径规划，减少了计算量。
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