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公开(公告)号：CN105334747A
公开(公告)日：2016-02-17
申请号：CN201510616183.4
申请日：2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B17/02
CPC classification number: G05B17/02
Abstract: 本发明公开了一种船舶动力定位三冗余计算机数据表决同步方法。三个控制器在完成控制运算结果同步后，由主控机运行自适应加权预测表决方法，得到一个表决输出值。自适应加权预测表决方法为：根据每个控制器的输出数据计算一致程度值；根据三个控制器的一致程度值对控制器输出数据进行划分，如果形成多数一致集合，结合历史信息记录值计算本周期表决输出值；如果没有形成多数一致集合，引入灰色预测根据前几周期的表决输出值计算本周期的表决输出值。由本周期的控制器输出数据计算历史信息记录值，为下一周期的表决提供计算依据。本发明能够提高动力定位系统容错能力，具有高可靠性。
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公开(公告)号：CN105235676A
公开(公告)日：2016-01-13
申请号：CN201510616202.3
申请日：2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于控制分配气垫船多操纵面协调控制方法。轨迹产生控制器通过人机接口设定气垫船航行的轨迹；比较器把轨迹产生控制器得到期望位置、航向与GPS、平台罗经的当前实际位置、航向进行比较得到位置、航向偏差；控制器根据位置、航向偏差计算得纵向、横向的合力和转艏力矩，发送给控制分配控制器；控制分配控制器将控制器输出的纵向、横向合力和转艏合力矩分配给个操纵面执行机构以协调各个操纵面的工作。本发明通过控制分配控制器可以将控制器输出的合力和合力矩合理地分配到各个操纵面上，以实现对气垫船的多操纵面协调控制，从而达到气垫船安全航行的目的，同时减轻了人工操舵的工作强度和精神负担。
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公开(公告)号：CN105204506A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510616155.2
申请日：2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种动力定位船舶铺管循迹导引方法。包括以下步骤：步骤一：根据铺管船设定的铺管起始点a(x1,y1)、转折点b(x2,y2)、铺管终止点c(x3,y3)、管道着地点纵向速度vdp以及角速度ω计算出管道铺设路径；步骤二：根据管道铺设路径以及管道悬跨段长度计算出船舶期望路径；步骤三：根据管道铺设路径以及设定的速度计算出导引点运动轨迹；步骤四：计算当前时刻船舶的实际位置和艏向与导引点的位置和艏向的偏差，采用PID控制律，获得船舶进行铺管作业的控制力和力矩；步骤五：根据铺管船的实际位置求解出管道的实际铺设位置。本发明能够提高系统稳定性与控制精度。
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公开(公告)号：CN105204495A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510616170.7
申请日：2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B23/02
CPC classification number: G05B23/0218
Abstract: 本发明公开了一种基于虚拟执行器的气垫船执行器故障处理方法，包括以下几个步骤，步骤一：传感器采集气垫船的位置和艏向信息；步骤二：求取传感器采集的当前位置与期望位置的偏差，采用鲁棒自适应滑膜控制方法，得到标称控制信号，传送给执行器；步骤三：进行执行器故障诊断，如果执行器没有发生故障，执行器响应标称控制指令；如果执行器发生故障，利用虚拟执行器对标称控制信号进行重构，得到重构后的控制信号，传送给当前执行器。本发明利用滑模控制具有鲁棒性的特点消除不确定性的影响，同时具有虚拟执行器不改变标称控制器结构和参数的特点，有效提高了气垫船发生执行器故障后的安全性能和作业能力。
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公开(公告)号：CN105204337A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510616181.5
申请日：2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于虚拟传感器的气垫船传感器故障处理方法。包括以下步骤，步骤一：传感器测量气垫船的位置和艏向信息；步骤二：判断传感器是否发生故障，如果没有发生故障，将传感器的当前测量信息传送给控制器；如果发生故障，利用虚拟传感器对当前测量信息进行重构，将重构后的测量信息传送给控制器；步骤三：控制器根据接收的测量信息与期望信息的偏差，采用鲁棒滑膜控制方法，得到控制指令传送执行机构。本发明能够提高气垫船安全性能和作业能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105182975A
公开(公告)日：2015-12-23
申请号：CN201510593659.7
申请日：2015-09-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供的是一种基于改进的人工协调场的气垫船避障方法。(1)获取状态信息、目标点位置以及障碍物位置；(2)设计PID控制律，代替人工协调场中的吸引力；(3)计算风险度，若风险度大于设定的风险度则进入步骤(4)，否则进入步骤(6)；(4)设计斥力场，并利用最大加速度约束设计斥力场的场强参数，进而计算出斥力；(5)根据斥力计算出协调力；(6)算出大地坐标下的合力，将合力的方向作为期望艏向设计艏向PID控制律，将合力的大小作为纵向控制力对气垫船进行控制。本发明减小了传统吸引力只与位置有关而造成的气垫船在目标点附近的抖动，实现了有约束的避碰，能够在气垫船的性能范围内实现安全避障，具有很强的实用价值。
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公开(公告)号：CN104760588A
公开(公告)日：2015-07-08
申请号：CN201410698065.8
申请日：2014-11-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B60V1/11
Abstract: 本发明公开了一种全垫升气垫船的安全限界控制方法以及基于安全限界控制的全垫升气垫船的应急工况控制方法。其中安全限界控制方法，得到主限界参数和辅助限界参数，主限界参数包括纵倾角，侧滑角和横倾角，辅助限界参数包括艏部垂向加速度、回转角速度和横向速度；得到当前主限界参数和辅助限界参数中每个参数对应的危险级数；根据辅助限界参数的危险级数对主限界参数进行调整；根据调整后的主限界参数的各参数危险级数，根据相应的控制规则，得到控制指令，发送给执行机构，将得到的报警信息在人机界面上输出。本发明产生合理的规避危险的控制动作，能有效的保证气垫船特殊航行状态的安全性。
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公开(公告)号：CN104199464A
公开(公告)日：2014-12-10
申请号：CN201410406945.3
申请日：2014-08-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及动力定位控制领域，具体涉及一种基于环境估计的实时环境最优艏向动力定位控制方法。本发明包括：通过测量系统测量船舶的位置和艏向；利用卡尔曼滤波器滤除掉波浪的高频干扰和量测传感器在测量船舶位置和艏向过程中产生的测量噪声，将得到的船舶真实的位置和艏向信息发送给系统PID控制器；基于环境最优艏向动力定位控制器,用环境估计算法对外界环境干扰进行估计,并计算环境最优艏向；将计算得到的最优艏向发送给船舶PID控制器：控制器向推进器发送指令,将船舶移动到最优艏向位置。此方法增强了寻优的快速性，降低了计算量，而且大大提高了控制器的执行效率，降低了推进器频繁使用带来的磨损。
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公开(公告)号：CN102853817A
公开(公告)日：2013-01-02
申请号：CN201210149965.8
申请日：2012-05-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C9/00
Abstract: 本发明涉及船舶动力定位领域，具体涉及一种适用于动力定位船舶的纵横摇周期测量方法。本发明包括：（1）获取船体纵横摇角度，动力定位系统的采样频率f1，其中f1小于波浪的高频振荡频率f；（2）对纵横摇角度进行滤波去噪处理；（3）根据滤波去噪后的纵横摇角度值，获取船体纵横摇周期。相比于传统硬件周期测量方法，本发明不需要额外的实体装置，只利用动力定位系统中的运动传感器，给出船体摇摆周期，使用方式更加简便。操作员不必单纯凭借经验对外部海洋环境进行估计，进一步完善了船舶动力定位系统。
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公开(公告)号：CN101261007B
公开(公告)日：2011-09-14
申请号：CN200810064208.4
申请日：2008-03-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是直流蒸汽发生器蒸汽压力模糊-PID控制方法。模糊-PID控制器是其核心部分，其包含模糊控制器和PID控制器，采用模糊切换来保证两种控制的平稳过渡。利用PID控制器具有很好的稳定性，而模糊控制器具有很好的快速性，即当偏差较大时，利用模糊控制的仿人智能特性迅速给出适当的作用量以快速且平稳地抑制干扰，保证系统动态响应的快速性和鲁棒性；当偏差较小时，常规PID起主要作用，以保证良好的稳态性能。本发明适用于直流蒸汽发生器这样具有严重的非线性、时变性的系统，控制精度高，鲁棒性好。可实际应用于直流蒸汽发生器控制系统设计中，能提高系统的控制品质。
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