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公开(公告)号：CN105843233A
公开(公告)日：2016-08-10
申请号：CN201610221521.9
申请日：2016-04-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G05D1/0692 , G05B13/042
Abstract: 一种基于非线性观测器的自主水下航行器运动控制方法，涉及自主水下航行器(AUV)运动控制技术领域。本发明是为了增强自主水下航行器对环境扰动的鲁棒性，提供控制系统的动态性能指标。包括以下步骤：步骤1、建立自主水下航行器的六自由度数学模型；步骤2、设计跟踪微分器获取期望位置信息的跟踪信息以及微分信息；步骤3、设计非线性观测器利用传感器测量得到的位置信息观测出自主水下航行器的速度、干扰状态信息；步骤4、设计控制器利用跟踪微分器以及非线性观测器获得的信息得到执行机构所需控制量；步骤5、执行机构作用于受控对象自主水下航行器，使自主水下航行器运动到设定的期望位置。本发明适用于自主水下航行器运动控制。
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公开(公告)号：CN103217175A
公开(公告)日：2013-07-24
申请号：CN201310122150.5
申请日：2013-04-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及的是一种自适应容积卡尔曼滤波方法，特别是涉及一种带渐消记忆时变噪声统计估值器的自适应容积卡尔曼滤波方法。本发明包括下列步骤：（1）设定初始参数；（2）时间更新；（3）量测更新；（4）构造渐消记忆时变噪声统计估值器；（5）实时估计和修正噪声。相比于标准容积卡尔曼滤波方法，该方法不要求精确已知噪声的先验统计特性，具有应对噪声变化的自适应能力，且噪声统计估值器递推公式简单，更容易实现，且对噪声统计的估计是无偏的。
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公开(公告)号：CN114995469B
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202210693357.7
申请日：2022-06-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/485 , G05D101/10
Abstract: 本发明属于船舶控制技术领域，具体涉及一种通信时延下基于人工势场法的AUV编队无死锁避碰方法。本发明通过在编队控制中加入了避碰相关的势场函数uri(t)，解决了编队变换过程中的碰撞问题；由于加入了避碰分量uri(t)，可能致使驱动形成编队的某一方向控制力与避碰分量uri(t)共线且相互抵消，AUV无法达到期望位置，从而导致死锁问题；为避免出现死锁问题，在编队控制器中增加避免死锁的分量urj(t)，当避碰力和驱动形成编队的某一方向控制力共线时，会产生垂直于共线方向一段时间的力，从而使得两个AUV可以产生绕行的效果，避免死锁问题的发生。本发明解决了AUV编队控制过程中可能发生的碰撞和死锁问题，使得编队可以在存在通信时延条件下稳定收敛。
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公开(公告)号：CN118298187A
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202410298636.2
申请日：2024-03-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 深海勘探平台下桩区选取方法，现有海底地形地貌探测方法需要对下桩区域海底地形进行大规模在线地形重建，存在计算量大及实时性差的问题，属于海底地形地貌探测领域。本发明包括：提取海底地形的DEM梯度及方差，生成海底地形的点云图；扫描点云图中的待选的下桩区，得到待选下桩区的平均梯度#imgabs0#和方差D(x,y)；选取各待选下桩区的平均梯度和方差在下桩场域的可视区域内取值最小的点，分别为#imgabs1#和#imgabs2#各待选下桩区以选取的点为中心，将该中心的邻域划定为梯度待选下桩区#imgabs3#及方差待选下桩区#imgabs4#i＝1,2,...,Nd，Nd为预设的待选下桩区数量。应用于月球探测等其他领域。
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公开(公告)号：CN118276601A
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202410307240.X
申请日：2024-03-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/485 , G05D101/10
Abstract: 本发明属于自主水下航行器(AUV)技术领域，介绍了一种适用于未知复杂障碍物环境的AUV运动规划方法。该方法融合并改进了动态窗口方法(DWA)和快速探索随机树(RRT)算法，有效地实现AUV的局部避障规划。采用改进的DWA算法计算AUV所有可能的速度状态，生成更多的潜在运动轨迹。再综合评估AUV与目标点之间的距离、艏向差角、运动速度和轨迹与障碍物的最近距离等多个因素，建立了一个评价函数来选择最佳运动轨迹。此外，本发明将RRT算法引入到局部运动规划中，增强了避障导引点的规划能力，解决了AUV在未知复杂障碍环境中易陷入局部停滞的问题，提高了避障的有效性和安全性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118153790A
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410394264.3
申请日：2024-04-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06Q10/047 , G06T17/05 , G06N3/006
Abstract: 本发明公开了一种面向多AUV三维目标搜索的旅行商问题求解方法。本发明根据关于目标的先验信息，利用三维Parzen窗方法进行环境建模，获得高目标存在概率区域，并将以最短路径进行高目标存在概率区域访问问题抽象为旅行商问题(TSP)。针对TSP问题的求解，基于粒子群算法和灰狼算法发明了一种改进#imgabs0#鱼优化算法，基于目标先验信息，对高目标存在区域进行重点访问，提高了多AUV目标搜索准确性与效率。
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公开(公告)号：CN108226887B
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN201810066318.8
申请日：2018-01-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/40
Abstract: 一种观测量短暂丢失情况下的水面目标救援状态估计方法，涉及水面目标救援跟踪技术领域。本发明的目的是为了提高观测量短暂丢失时的水面目标救援实时性和准确性。技术要点：建立基于历史量测的状态转移模型；设计历史测量数据量M的自适应调整策略；基于状态转移模型和M值自适应调整策略建立观测量短暂丢失情况下的目标状态估计系统模型；基于Chapman‑Kolmogorov方程的权值自适应更新策略设计改进高斯混合容积卡尔曼滤波，以克服常规高斯混合容积卡尔曼滤波器在观测量丢失时高斯分量权值保持不变的问题。在观测量正常时采用常规高斯混合容积卡尔曼滤波，当观测量短暂丢失时，加入高斯分量权值自适应调整策略，提高状态估计精度。
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公开(公告)号：CN110145541B
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN201910405435.7
申请日：2019-05-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: F16C32/04
Abstract: 本发明提供一种基于相位稳定的磁悬浮轴承转子不平衡运动控制方法，步骤S1：建立磁悬浮轴承转子系统坐标系，以磁悬浮径向建立x,y轴，轴向为z轴；步骤S2:建立磁悬浮轴承转子径向四自由度运动学模型。步骤S3：根据轴承外观，形状确定位置传感器个数，位置.建立位移传感器模型；步骤S4:建立功率放大器模型；步骤S5：建立磁悬浮转子动力学模型；步骤S6：利用相位稳定控制的方法抑制转子的不平衡振动。本发明提出相位稳定的控制方法，有效解决了转子在转动过程中产生的不平衡振动对控制器的影响。本发明提出相位稳定的控制方法，有效解决了传统上自动平衡系统和相变峰值增益在高速和低速来回切换的影响。
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公开(公告)号：CN111337931A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010195589.0
申请日：2020-03-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种AUV目标搜索方法，包括：1.声呐探测模型的建立；2.基于改进神经激励网络的多目标搜索算法；3.基于神经激励网络与人工势场法相结合的目标搜索算法。本发明对待搜索目标的搜索顺序进行规划，再使用神经激励网络进行每个目标的搜索路径决策，减少了多目标搜索过程中的路程长度，提高了整体的搜索效率。而且针对障碍物较少的栅格提出了新的神经元分类，在使用神经激励网络算法做出全局的搜索决策的基础上使用人工势场法针对障碍物较少的栅格以及目标所在的栅格进行局部的路径规划以及避障，增加了AUV在障碍物较少的区域中的搜索效率，并且提高了算法的合理性。
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公开(公告)号：CN106773722B
公开(公告)日：2019-10-18
申请号：CN201710088312.6
申请日：2017-02-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种基于人工鱼群算法的船舶动力定位系统推力分配方法。包含以下步骤：输入参与推力分配的纵荡、横荡和艏摇的力和力矩；设定每个推进器推力的大小、推力变化率、推进器方位角禁区的范围和推进器方位角变化率；根据船舶所受的合力，要求所有的推进器产生的合力和合力矩与参与推力分配的输入指令相等；建立推力分配数学模型，并应用人工鱼群算法解决推力分配的优化问题。本发明对目标函数的性质要求不高，寻优速度快，具备全局寻优的能力，能够有效地将纵荡、横荡和艏摇三个自由度的推力指令分配到每个推进器上，从而降低推进器的能量消耗，解决动力定位系统的推力分配问题。
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