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公开(公告)号：CN117850423B
公开(公告)日：2025-04-29
申请号：CN202410002725.8
申请日：2024-01-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 考虑推进器故障的多USV群簇同步事件触发控制方法，属于无人艇控制技术领域。为了解决目前多簇控制没有考虑USV多簇控制中推进器故障的问题，以及存在资源浪费问题。本发明针对被分为s个簇群的多USV系统，首先确定虚拟领航者USV的位置信息和速度信息和第σi簇的USV的动力学模型，然后根据通讯拓扑结构选择合适的USV作为牵制节点，借助自适应输入方法对推进器故障信息进行补偿，利用神经网络技术对系统模型的非线性不确定性和外界干扰进行估计，进行设计事件触发机制和基于事件触发的多簇USV分布式容错跟踪控制方法，进而实现多USV群簇同步事件触发控制。
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公开(公告)号：CN111487966B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202010286992.4
申请日：2020-04-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种基于航路点的水面无人艇自适应路径跟踪控制方法，属于控制技术领域。主要是为了解决无人艇转弯角度大于90°时经典的LOS制导会产生较大的超调，导致的转弯跟踪精度低的问题。本发明基于提出的自适应LOS圆半径解算出基本视线角，根据路径偏差和航向偏差对基本视线角进行补偿得到最终期望视线角；接着设计了基于虚拟点的转向策略，采用三个小角度转向过渡大角度转向克服转弯角度较大时产生的严重超调问题。同时本发明还设计了航速解算器和智能自适应S面航向控制器及智能自适应积分S面航速控制器，可提高无人艇的跟踪效率和抗干扰能力，也能够很好的应对无人艇模型的复杂性性和不确定性。主要用于水面无人艇自适应路径跟(56)对比文件Guangzhi Niu，等.Intelligent Path-following Control of Unmanned SurfaceVehicles Based on Improved Line-of-sightGuidance《.IOP Conference Series:Materials Science and Engineering》.2019,第677卷(第4期),陆冠华等.基于路径自主规划的无人机四维战术轨迹跟踪《.导弹与航天运载技术》.2018,(第04期),Haibin Huang等.Line-of-Sight PathFollowing of an Underactuated USV Exposedto Ocean Currents using Cascaded Theorem.《2018 WRC Symposium on Advanced Roboticsand Automation (WRC SARA)》.2018,董早鹏等.基于自适应专家S面算法的微小型USV控制系统设计《.中国造船》.2017,(第02期),邓英杰等.基于DVS制导算法的欠驱动船舶路径跟踪指令滤波滑模控制《.大连海事大学学报》.2017,(第02期),韩鹏等.基于LOS法的自航模航迹跟踪控制算法实现《.应用科技》.2017,(第03期),燕聃聃等.吊舱推进的小型水面无人船航迹控制系统设计《.船海工程》.2017,(第04期),
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公开(公告)号：CN113110512B
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202110547276.1
申请日：2021-05-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种减弱未知干扰与抖振影响的可底栖式AUV自适应轨迹跟踪控制方法，属于控制技术领域。本发明是为了解决目前的控制方法不能对未知干扰下的可底栖式AUV进行很好的轨迹跟踪控制的问题。本发明基于AUV的六自由度动力学方程，使用滑模控制算法，在考虑外界未知干扰条件下设计自适应滑模控制的三维轨迹跟踪控制器，并采用非奇异快速终端滑模控制来提高控制器性能，同时采用自适应控制方法来解决未知时变干扰对控制系统的影响，使可底栖式AUV的轨迹跟踪控制其位置与姿态量η仍然能够跟踪期望值ηd，且ηe在有限时间收敛到零并保持稳定。主要用于可底栖式AUV的轨迹跟踪控制。
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公开(公告)号：CN114535209A
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202210181618.7
申请日：2022-02-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种多清洁盘式海洋网箱清洁机器人，它包含舱体、螺旋桨、底盘、超声清洁装置、电动滚刷清洁装置和控制模块；控制模块布置在舱体上的控制舱内，螺旋桨分为水平推进螺旋桨和垂直推进螺旋桨，并安装在舱体上，吊臂可转动地设置在舱体上，并由安装于舱体上的防水舵机驱动偏转，吊臂上设置有可驱动底盘旋转的防水舵机；底盘上均布有可偏摆和滚刷自传的电动滚刷清洁装置，控制模块分别与电动滚刷清洁装置、防水舵机、螺旋桨和高清运动摄像机通信，用于控制电动滚刷清洁装置多方位清洁、机器人在空间的矢量推进和清洁目标跟随观测。本发明可实现对海底网箱清理，可适应多种水下情况。
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公开(公告)号：CN114455039A
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202210181619.1
申请日：2022-02-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种仿龟水下拍摄机器人，包含仿龟外壳、仿龟爪、水平推进器、双目摄像机和照明系统；仿龟外壳的四角分别设置有仿龟爪，每个仿龟爪上安装有水平推进器，每个水平推进器由防水舵机驱动，以实现水平面内自由转动，所述双目摄像机安装在仿龟外壳的前端，照明系统布置在邻近双目摄像机的仿龟外壳上，为双目摄像机提供光源。本发明可进行自主跟随拍摄，运动更灵活，操纵简便，可实现在水平方向矢量推进，可以适应多种水下情况。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111612217A
公开(公告)日：2020-09-01
申请号：CN202010314100.7
申请日：2020-04-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种用于海上风电场巡检的水面无人艇改进GA-SA路径规划方法，本发明涉及水面无人艇路径规划方法。本发明的目的是为了解决现有算法效率低下，精度较低的问题。过程为：一、初始化算法参数；二、进行可行解的染色体编码，设置适应度值函数；三、将适应度值最高的作为最优个体；四、判断是否满足收敛条件，若是则输出当前最优个体；否进入五；五、将当前最优值作为SA算法的初始解，并随机得到一个更新解；判断更新解的能量变化；若能量变化小于0，则更新解作为最新解；否则按概率保留更新解；六、判断是否达到收敛条件，若否，重复五；若是，返回三替换最优个体，重复执行四至六，直到满足收敛条件。本发明用于水面无人艇的路径规划领域。
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公开(公告)号：CN111506068A
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN202010314098.3
申请日：2020-04-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种用于多波束声呐扫描作业的水面无人艇局部路径规划方法，本发明涉及水面无人艇局部路径规划方法。本发明的目的是为了解决现有局部路径规划方法避障准确率低的问题。过程为：一、得到水面无人艇航所受引力的大小和方向；二、得到水面无人艇所受的斥力大小；三、将水面无人艇所受引力的大小和所受斥力的大小进行矢量和计算，判断矢量和是否为0，若为0，则执行四；若不为0，则将矢量和叠加在无人艇上，完成无人艇的局部路径规划；四、得包含逃逸势场的改进引力场函数，对改进引力场函数取负梯度得改进引力函数；五、将所受引力和斥力进行矢量和计算后叠加在无人艇上，完成无人艇的局部路径规划。本发明用于无人艇局部路径规划领域。
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公开(公告)号：CN111487966A
公开(公告)日：2020-08-04
申请号：CN202010286992.4
申请日：2020-04-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种基于航路点的水面无人艇自适应路径跟踪控制方法，属于控制技术领域。主要是为了解决无人艇转弯角度大于90°时经典的LOS制导会产生较大的超调，导致的转弯跟踪精度低的问题。本发明基于提出的自适应LOS圆半径解算出基本视线角，根据路径偏差和航向偏差对基本视线角进行补偿得到最终期望视线角；接着设计了基于虚拟点的转向策略，采用三个小角度转向过渡大角度转向克服转弯角度较大时产生的严重超调问题。同时本发明还设计了航速解算器和智能自适应S面航向控制器及智能自适应积分S面航速控制器，可提高无人艇的跟踪效率和抗干扰能力，也能够很好的应对无人艇模型的复杂性性和不确定性。主要用于水面无人艇自适应路径跟踪控制。
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公开(公告)号：CN117850424A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202410002726.2
申请日：2024-01-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 一种考虑输入饱和的多USV事件触发误差约束控制方法，属于无人艇控制技术领域。为了解决现有的控制方法无法有效应对多无人艇航行过程中的状态变化的问题，以及针对多无人艇编队控制时存在偏离较大的问题。本发明首先针对多USV协同控制过程中存在的模型不确定性、环境干扰以及输入饱和问题建立USV的运动学和动力学方程，并针对USV的执行机构采用平滑双曲正切函数逼近饱和函数，然后构建饱和输入估计模型并对运动学和动力学方程进行变换，采用神经网络逼近USV的未知非线性fi，设计事件触发机制，进而基于BLF方法设计多USV分布式事件触发误差约束控制器，进而实现多USV事件触发误差约束控制。
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公开(公告)号：CN113110512A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110547276.1
申请日：2021-05-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种减弱未知干扰与抖振影响的可底栖式AUV自适应轨迹跟踪控制方法，属于控制技术领域。本发明是为了解决目前的控制方法不能对未知干扰下的可底栖式AUV进行很好的轨迹跟踪控制的问题。本发明基于AUV的六自由度动力学方程，使用滑模控制算法，在考虑外界未知干扰条件下设计自适应滑模控制的三维轨迹跟踪控制器，并采用非奇异快速终端滑模控制来提高控制器性能，同时采用自适应控制方法来解决未知时变干扰对控制系统的影响，使可底栖式AUV的轨迹跟踪控制其位置与姿态量η仍然能够跟踪期望值ηd，且ηe在有限时间收敛到零并保持稳定。主要用于可底栖式AUV的轨迹跟踪控制。
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