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公开(公告)号：CN114755917B
公开(公告)日：2024-05-21
申请号：CN202210273292.0
申请日：2022-03-18
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种无模型自适应抗干扰船舶速度控制器及设计方法，涉及船舶抗干扰控制技术领域，本发明无模型自适应抗干扰船舶速度控制器，包括：速度控制器、扩张状态观测器、第一滤波器、第二滤波器、堆栈存储器以及控制输入增益学习模块；本发明将滤波器处理数据与扩张状态观测器相结合，提出一种无模型自适应抗干扰船舶速度控制器，以用来对控制输入增益b0和未知总扰动s的有效估计，保证了船舶运动时速度实际值u收敛于参考信号期望值ur。本发明技术方案实现了船舶速度的控制不依赖任何模型参数信息或环境扰动信息，有效地解决了复杂海洋环境下模型不确定船舶的速度控制问题。
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公开(公告)号：CN112631305B
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202011580559.8
申请日：2020-12-28
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了防碰撞抗干扰多无人船编队控制系统，包括用于对受控无人船模块建立的运动学与动力学模型进行重构的模型重构模块，获取无人船编队中与所述无人船存在信息交互的无人船信息并发送至位置预测控制模块的交互信息网络拓扑模块，获取无人船的航行信息和交互信息计算纵向速度控制输入和参考艏摇角序列并输入至艏摇角预测控制模块的位置预测控制模块，计算艏摇角速度控制输入值并输入至无人船运动学与动力学模型模块的艏摇角预测控制模块，以及计算艏摇角方向和模型不确定和时变海流扰动未知函数的估计值的不确定与扰动估计模块。该系统可以实现在复杂海洋环境下，提高无人船的抗扰动性与控制精确性，并能防止编队中无人船之间的碰撞。
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公开(公告)号：CN117081092A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202310795381.6
申请日：2023-06-30
Applicant: 大连海事大学
IPC: H02J3/18
Abstract: 本发明提供一种基于多模态扩张状态观测的静止无功发生器控制器，包括：坐标变换单元、有功电流控制器、直流电压控制器、无功电流控制器和SVPWM单元；所述的有功电流控制器包括第一多模态扩张状态观测单元、第一监控器单元以及第一控制器单元；所述的直流电压控制器包括第二多模态扩张状态观测单元、第二监控器单元以及第二控制器单元；所述的无功电流控制器包括第三多模态扩张状态观测单元、第三监控器单元以及第三控制器单元。本发明基于标称控制增益设计一组扩张状态观测器，并基于状态估计误差对扩张状态观测器的估计性能进行在线评估，选择最优模型匹配的扩张状态观测器，实现静止无功发生器在进行无功补偿时精确估计扰动与模型模型参数匹配。
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公开(公告)号：CN117031957A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202311083403.2
申请日：2023-08-25
Applicant: 大连海事大学 , 上海船舶运输科学研究所有限公司
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种基于在线深度学习的无人船轨迹跟踪控制器及控制方法，涉及无人船控制技术领域，在线深度学习船舶动态模型接收当前时刻动态数据集收集的数据并输出DNN学习的动态模型至扩张状态观测器和动态控制器；扩张状态观测器接收当前时刻的DNN学习的动态模型和无人船实际速度信息并输出DNN逼近误差的估计值至动态控制器；动态控制器接收DNN逼近误差的估计值、给定参考轨迹位置信息、无人船实际位置信息、无人船实际速度信息、当前时刻的DNN学习的动态模型并输出控制输入向量的导数至被控无人船的数学模型。本发明所设计的在线深度学习控制方法通过使用扩张状态观测器来估计DNN的逼近误差，保证了DNN学习过程中网络输入信息的准确性，使DNN能够快速捕获模型特征。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116300913A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310199189.0
申请日：2023-03-03
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供了一种基于视觉信息的无人艇多约束局部路径规划方法，涉及无人艇运动规划技术领域，包括如下步骤：基于深度图像信息对无人艇所处的周围环境进行建模，得到三维占据栅格地图；将所述三维占据栅格地图作为路径规划所依靠的地图信息，采用杜宾斯曲线对三维占据栅格地图进行路径点的搜索，得到路径点；得到参考中心线；在曲线法线方向进行路径点的动态扩张，确定狭窄河道的左右边界，得到横向距离约束；对关于横向距离、艏摇角、曲率、曲率变化率、松弛变量的二次规划问题进行求解获得最终无人艇可以通行的最优路径。本发明在路径点搜索的基础上加上了岸线的约束做进一步优化，提高了无人艇航行路径的安全性。
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公开(公告)号：CN116257054A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202211658825.3
申请日：2022-12-22
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明一种无人驾驶船舶非周期通信协同控制系统，包括：路径跟踪控制器、协同控制器、扩张状态观测器、动力学控制器、位置事件触发器、协同变量事件触发器、状态采样事件触发器和控制输入事件触发器；协同控制器的输入信号为路径跟踪误差和触发协同变量事件触发器邻居船舶路径变量的估计值，输出信号为路径变量；扩张状态观测器基于无人驾驶船舶触发状态采样事件触发器的输出的合速度信息和角速度信息；扩张状态观测器输出的估计的无人驾驶船舶状态信息和估计的总扰动，并输出信号，并将输出信号传送给无人船驾驶船舶，实现无人船驾驶船舶的控制，可以在降低计算成本的情况下估计内部不确定性和外部干扰组成的总扰动。
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公开(公告)号：CN116073715A
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202211739535.1
申请日：2022-12-30
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种基于数据驱动预估器的双馈直流发电控制系统，包括：功率比较单元、PI控制器、转子电流比较单元、d轴滤波器、q轴滤波器、d轴状态预估器、q轴状态预估器、d轴数据驱动自适应单元、q轴数据驱动自适应单元、d轴神经网络单元、q轴神经网络单元、d轴控制器、q轴控制器以及双馈感应式发电机。本发明能够准确估计系统不确定性和环境扰动，采用定子侧连接不控整流桥的拓扑结构，直接并联直流电网，通过控制转子侧逆变器调节励磁电流来控制电机系统，从而实现双馈电机直流发电系统的直接功率控制。
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公开(公告)号：CN115951661A
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202210294153.6
申请日：2022-03-23
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种海上智能船舶安全自主靠泊控制系统，包括运动学控制模块、速度优化模块、扩张状态观测器模块和动力学控制模块；运动学控制模块根据智能船舶的期望靠泊位置以及智能船舶的当前位置得出智能船舶到达目标位置所需的期望速度和航向；速度优化模块根据智能船舶到达目标位置所需的期望速度以及航行过程中障碍物与智能船舶之间的距离约束，计算出智能船舶优化后的速度；扩张状态观测器模块用于获得智能船舶所受环境的扰动估计值；动力学控制模块用于根据优化后速度和智能船舶所受到的扰动估计值得出智能船舶所需的力矩值。本方不需要提前进行路径规划也不需要大量的数据学习，同时可以有效的避开障碍物保障自主靠泊的安全、可靠性。
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公开(公告)号：CN115494842A
公开(公告)日：2022-12-20
申请号：CN202211131685.4
申请日：2022-09-15
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于卫星地图的无人艇遍历路径规划与避碰方法，包括以下步骤：处理卫星地图的图像；建立栅格地图并扩充障碍物；基于最小生成树的无人艇遍历路径规划算法进行优化设计；基于控制障碍函数算法对无人艇进行避碰设计。本发明的用户可使用在线卫星地图人为选取不同的任务区域对不同的任务场景进行无人艇的遍历路径规划操作。本发明优化了遍历路径规划的算法，改进了无人艇的转弯率，采用转弯更少的遍历路径。通过减少无人艇的转弯次数一方面降低了完成任务的时间，另一方面降低了无人艇的能量消耗。本发明采用了基于速度的控制障碍函数的方法，可以使无人艇在执行任务时，仅通过改变无人艇速度完成对动态障碍物的避碰。
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