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公开(公告)号：CN118897547A
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202410936299.5
申请日：2024-07-12
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供了一种基于时变递归滑模的全驱动水面船舶预设时间轨迹跟踪控制方法，包括如下步骤：S1、建立动力学方程和运动学方程；S2、选择分段函数，基于分段函数及跟踪误差，设计时变滑模函数；S3、基于时变滑模函数设计具有递归结构的双层时变滑模函数；S4、根据动力学方程和运动学方程以及双层时变滑模函数设计基于时变滑模函数的全驱动无人船预设时间轨迹跟踪控制器；S5、采用李雅普诺夫函数验证全驱动无人船预设时间轨迹跟踪控制器的稳定性；S6、基于全驱动无人船预设时间轨迹跟踪控制器完成船舶固定时间轨迹跟踪控制；本发明通过设计时变递归滑模函数将全局终端滑模与积分滑模相结合，使控制器兼具快速收敛的特点以及高跟踪精度的特点。
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公开(公告)号：CN113468658A
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN202110662812.2
申请日：2021-06-15
Applicant: 大连海事大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/23 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供一种船舶风浪中失速系数的直接计算方法，包括S1：建立物理模型；S2：建立CFD数值模拟计算域，将S1建立的裸船体模型、螺旋桨和舵的物理模型导入CFD数值模拟软件，建立CFD数值模拟计算域；S3：设置数值模型，定义S2所述CFD数值模拟计算域各边界条件，确定脉动风速变化规律，确定随机波浪参数和成分波，设定CFD数值求解模型；S4：数值计算，初始化流场及设置，根据S2建立的CFD数值模拟计算域和S3所设置的数值模型，获取随机风浪中船舶速度变化曲线，得到速度降低的平均值，计算出船舶风浪中失速系数。
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公开(公告)号：CN113806932B
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202111076390.7
申请日：2021-09-14
Applicant: 大连海事大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/28 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供一种喷水推进器虚拟控制体舭部边界层影响系数计算方法，涉及船舶喷水推进领域，包括如下步骤：建立船体底部坐标系；在所述船体底部坐标系中表示进流面轮廓，求解得到进流面函数表达式；根据所述进流面函数表达式，求解得到进流面面积；在边界层完全包含进流面时，求解得到边界层完全包含进流面情况下进流面的体积流量和动量流量；在边界层不完全包含进流面时，求解得到边界层不完全包含进流面情况下进流面的体积流量和动量流量；求解得到进流流速比和边界层系数。本发明解决了传统的边界层系数求解时，由于只考虑理想的椭圆进流面而导致的计算误差，进而增强了在应用边界层系数估算搭载喷水推进器船舶的推力以及控制推进的准确性。
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公开(公告)号：CN113806932A
公开(公告)日：2021-12-17
申请号：CN202111076390.7
申请日：2021-09-14
Applicant: 大连海事大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/28 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供一种喷水推进器虚拟控制体舭部边界层影响系数计算方法，涉及船舶喷水推进领域，包括如下步骤：建立船体底部坐标系；在所述船体底部坐标系中表示进流面轮廓，求解得到进流面函数表达式；根据所述进流面函数表达式，求解得到进流面面积；在边界层完全包含进流面时，求解得到边界层完全包含进流面情况下进流面的体积流量和动量流量；在边界层不完全包含进流面时，求解得到边界层不完全包含进流面情况下进流面的体积流量和动量流量；求解得到进流流速比和边界层系数。本发明解决了传统的边界层系数求解时，由于只考虑理想的椭圆进流面而导致的计算误差，进而增强了在应用边界层系数估算搭载喷水推进器船舶的推力以及控制推进的准确性。
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公开(公告)号：CN118672288A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410690641.8
申请日：2024-05-30
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/485 , G05D101/10
Abstract: 本发明提供了一种水下航行器轨迹追踪的非线性模型预测方法，包括如下步骤：S1：以水下航行器驱动装置状态为输入量，基于运动学方程和动力学方程建立系统运动控制模型；S2：结合给定的参考轨迹和系统运动控制模型，将轨迹追踪问题转换为带有输入以及状态约束的非线性模型预测控制的滚动优化问题，得到非线性模型预测控制器；S3：基于非线性模型预测控制器，设计控制率函数，通过基于李雅普诺夫函数特征的收缩函数为非线性模型预测控制器提供初始输入的优化数值；本发明考虑了输入约束，在保证系统的闭环稳定性的同时结合传统NMPC方法的优势，最小化给定的性能指数，解决复杂环境下的水下航行器的轨迹追踪问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115293191A
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202210674511.6
申请日：2022-06-14
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供了一种基于变分模态分解的风浪与涌浪分离方法，涉及海浪分离技术领域，包括如下步骤通过波浪浮标测得海洋波面连续的波高位移‑时间历程数据；使用二维谱方法求得风浪与涌浪的分割频率；对所述波高位移‑时历数据进行模态分解并求得每个构成波的中心频率；以所述分割频率为判据对构成波进行划分，得到风浪及涌浪的波面曲线。本发明采用单点浮标的数据即可求得海浪中风浪与涌浪的波面位移，解决了传统方法只能求得风浪与涌浪谱的形式而无法得到波面位移曲线的问题，对工程应用及科学研究提供了便利。
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公开(公告)号：CN118897548A
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202410936301.9
申请日：2024-07-12
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供了一种基于变增益时变滑模的船舶固定时间轨迹跟踪控制方法，包括如下步骤：S1、建立被控船舶的运动数学模型，所述运动数学模型包括运动学方程和动力学方程；S2、基于全局终端滑模和积分滑模技术设计变增益时变滑模函数；S3、基于船舶运动数学模型和变增益时变滑模函数，设计船舶固定时间轨迹跟踪控制器；S4、基于船舶固定时间轨迹跟踪控制器完成船舶固定时间轨迹跟踪控制；本发明通过设计变增益系数，使得控制器的增益随着跟踪误差的改变而改变，当误差较大时，增益系数较大，控制器提供较大的控制力使船舶快速到达目标轨迹，当跟踪误差减小时，控制器的增益会随之减小，从而减小控制力减小能源消耗，提高船舶的工作效率。
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公开(公告)号：CN118672287A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410690594.7
申请日：2024-05-30
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/485 , G05D101/10
Abstract: 本发明提供了一种混合自适应水下机器人轨迹跟踪控制方法，包括如下步骤：S1、基于运动学方程和动力学方程建立系统运动控制模型；S2、得到非线性模型预测控制器；S3、将非线性模型预测控制器输出的基本控制输入ub输入至L1控制器中，输出得到干扰补偿uL1；将干扰补偿uL1和基本控制输入ub相结合后得到混合自适应控制输入输入至系统运动控制模型中，并考虑未知干扰，系统运动控制模型输出姿态状态至L1控制器和非线性模型预测控制器中进行优化，即时补偿因未知环境干扰和模型参数不确定性导致的跟踪精度误差，最终实现对水下机器人轨迹进行跟踪控制。本发明能够在对水下航行器进行轨迹追踪运动控制时保证全局稳定性。
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公开(公告)号：CN113468658B
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202110662812.2
申请日：2021-06-15
Applicant: 大连海事大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/23 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供一种船舶风浪中失速系数的直接计算方法，包括S1：建立物理模型；S2：建立CFD数值模拟计算域，将S1建立的裸船体模型、螺旋桨和舵的物理模型导入CFD数值模拟软件，建立CFD数值模拟计算域；S3：设置数值模型，定义S2所述CFD数值模拟计算域各边界条件，确定脉动风速变化规律，确定随机波浪参数和成分波，设定CFD数值求解模型；S4：数值计算，初始化流场及设置，根据S2建立的CFD数值模拟计算域和S3所设置的数值模型，获取随机风浪中船舶速度变化曲线，得到速度降低的平均值，计算出船舶风浪中失速系数。
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公开(公告)号：CN113988592A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111247470.4
申请日：2021-10-26
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种船舶智能化水平的量化评价方法，涉及船舶评价技术领域，包括如下步骤：S1、采集待评价智能船数据，根据所述待评价智能船数据建立智能船舶评价指标；S2、将所述智能船舶评价指标进行重要性比较，应用层次分析法计算得到智能船舶量化评价第一权重；S3、根据所述智能船舶评价指标，对待评价智能船使用熵权法得到智能船舶量化评价第二权重；S4、将所述智能船舶量化评价第一权重和所述智能船舶量化评价第二权重进行复合，得出综合评价权重。本发明提出了一种智能船舶各项功能指标定量评价时的权重体系，通过评价指标的构建与量化，可以全面直观的判断智能船舶的智能化程度的高低以及是否满足标准。
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