公开(公告)号：CN119225365A

公开(公告)日：2024-12-31

申请号：CN202411334777.1

申请日：2024-09-24

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张国庆 ,  李志豪 ,  李纪强 ,  尹世麟 ,  邱斌 ,  弓永军 ,  章文俊 ,  柳晨光 ,  韩冰 ,  初秀民 ,  许洋

IPC: G05D1/43 ,  G05D1/633 ,  G05D1/644 ,  G05D1/648 ,  G05D109/10

Abstract: 本发明公开了一种基于性能优化的帆式船舶风电场自主巡航控制方法，通过引入移位函数，获取转筒帆船的位置移位误差和艏向移位误差，以基于误差转变技术，获取考虑转筒帆船预设性能的转筒帆船的位置转变误差和转筒帆船的艏向转变误差；并结合动态面技术设计转筒帆船的主机转速控制器和舵角控制器，获取转筒帆船的主机转速和舵角，实现对帆式船舶风电场的自主巡航控制。本发明能够满足狭窄航道或多障碍物水域的高跟踪精度要求，大大提高船舶的跟踪精度，满足复杂水域的高跟踪精度需求。同时，能够有效保障船舶在恶劣海况下的自主巡航任务，为保障船舶的瞬态性能和稳态性能提供了有力的保证，为转筒帆船在复杂水域的安全航行提供了关键技术支持。

公开(公告)号：CN118938688A

公开(公告)日：2024-11-12

申请号：CN202411309048.0

申请日：2024-09-19

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 黄晨峰 ,  豆永胜 ,  赵一 ,  张国庆 ,  景乾峰 ,  张显库

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明公开了一种具有输入饱和的半潜式平台自适应预设时间动力定位控制方法，所述方法包括获取具有输入饱和的半潜式平台的三自由度运动模型；定义期望姿态以获取动态姿态误差；并根据构建的固定时间烟囱边界函数与固定时间追踪性能函数对动态姿态误差进行误差转换，获取转换变量误差；基于神经网络逼近技术根据三自由度运动模型与转换变量误差构建虚拟控制器；根据虚拟控制器构建自适应律，基于动态面控制技术根据虚拟控制器获取速度误差矢量；根据三自由度运动模型和分段输入饱和限制构建非对称饱和辅助系统；基于自适应律与非对称饱和辅助系统，根据速度误差矢量构建最终控制器。解决了现有的鲁棒神经阻尼技术当船舶模型参数变化时，不能保证含有鲁棒神经阻尼技术的控制器及自适应参数会不产生更大的计算负载和更多的稳定时间的问题，及当动力定位船舶的控制输入超调到一定界限达到饱和时，鲁棒神经阻尼技术不能处理系统输入饱和问题。

公开(公告)号：CN118821468A

公开(公告)日：2024-10-22

申请号：CN202410944669.X

申请日：2024-07-15

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 邱绍杨 ,  任鸿翔 ,  王德龙 ,  孙健 ,  杨晓 ,  蒋效彬 ,  张国庆 ,  王科伦 ,  方诚 ,  潘明阳

IPC: G06F30/20 ,  G06F17/16 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明提供了一种船用艇吊滑轮绳索多体系统绳索张力计算方法，首先将系统中绳索经过的卷筒、定滑轮、动滑轮和艇架固定点定义为节点，并将系统分成若干个子单元，对于子单元，以绳索经过节点的长度和节点的位移为状态变量，采用线性弹簧阻尼模型计算绳索张力，并将绳索的张力施加给节点，给出了各种节点平移和转动的运动模型，从而改变节点的运动状态以及绳索经过节点的长度，本发明适用于滑轮绳索多体系统的多种工况，考虑了绳索变长度及绳索与节点间的耦合作用，可实时计算系统动力学特性，具有较高计算效率，可用于辅助工程设计和分析。

公开(公告)号：CN113359737B

公开(公告)日：2024-10-15

申请号：CN202110671011.2

申请日：2021-06-17

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张国庆 ,  刘上 ,  李纪强 ,  李博 ,  韩军 ,  唐浩云 ,  董相君 ,  张显库

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明提出一种考虑队形伸缩的船舶编队自适应事件触发控制方法，包括以下步骤：根据航路点信息和计划航速，规划逻辑制导虚拟小船的参考信号；通过视距变量和视角变量对视距和视角进行滤波；根据虚拟小船运动学模型，计算自适应虚拟小船的速度向量和速度自适应律；跟随船按照所述速度向量和速度自适应律航行。本发明解决了现有领航跟随编队控制不能直接执行队形伸缩任务的缺陷，能够有效避免参考轨迹在伸缩时呈折线状骤变而引起的跟踪误差增大，这对船舶编队执行避障、通过受限区域、战舰变换队形作战等船舶工程任务具有十分重大的意义。

公开(公告)号：CN115016277B

公开(公告)日：2024-10-08

申请号：CN202210700626.8

申请日：2022-06-20

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张国庆 ,  刘上 ,  尚骁勇 ,  李纪强 ,  尹勇 ,  王力 ,  张显库

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明公开了一种考虑船间事件触发通信的多船分布式容错控制方法，包括，构建欠驱动船舶数学模型、驱动器故障模型、虚拟船舶数学模型，设计船间事件触发通信机制，用于更新每艘无人船的所有邻居船的状态信息，根据无人船和虚拟船的状态信息设计局部同步误差，设计分布式虚拟控制器和第一自适应律镇定无人船的位置误差和艏向误差；利用径向基神经网络对欠驱动船舶数学模型的不确定项以及外界干扰进行压缩补偿；构建控制器和第二自适应律，根据控制器和第二自适应律构建驱动器，控制器实时发送控制命令到驱动器，驱动器驱动无人船自主航行。能够使船舶无需对邻居船的状态实时监测，且能够在无需全局拓扑信息的情况下实现船舶自主编队航行任务。

公开(公告)号：CN117707162B

公开(公告)日：2024-08-02

申请号：CN202311711869.2

申请日：2023-12-13

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张国庆 ,  王力 ,  蒋畅言 ,  尚骁勇 ,  李纪强 ,  章文俊 ,  任鸿翔 ,  张显库

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明公开了一种基于改进LVS制导的无人帆船动态事件触发控制方法，包括：建立无人帆船的非线性数学模型；获取改进的LVS制导律，以获取无人帆船的参考航向角；获取无人帆船的航向角误差；建立航向角虚拟控制器；获取艏摇方向动力学误差；建立触发控制律，获取无人帆船的控制律和自适应律，以对无人帆船进行控制。本发明通过改进的LVS制导律，解决了无人帆船制导结构存在参考艏向信号不连续特点，同时能够在横风和非横风航行状态下实现良好的跟踪效果，帆船能够沿着平缓的弧形路径航行。能够实现时变风向下无人帆船有效执行路径跟踪控制任务。动态事件触发技术还能够降低受外界扰动引起的控制输入频繁抖振现象，提高了控制算法的鲁棒性。

公开(公告)号：CN118410745A

公开(公告)日：2024-07-30

申请号：CN202410888415.0

申请日：2024-07-04

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 陶瑞 ,  任鸿翔 ,  李海江 ,  邱绍杨 ,  董雅欣 ,  方诚 ,  朱玉柱 ,  梁霄 ,  潘明阳 ,  张国庆

IPC: G06F30/28 ,  G06F17/11 ,  G06F30/25 ,  G06F111/10 ,  G06F113/08 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明提供一种船用二氧化碳灭火器喷雾模拟方法，包括：基于冲量方程对二氧化碳喷雾进行物理建模；求解冲量对流项，得到冲量粒子的更新位置；求解冲量拉伸项，得到冲量粒子拉伸后的冲量；根据冲量粒子的更新位置和冲量粒子拉伸后的冲量计算二氧化碳粒子的速度；根据二氧化碳粒子的速度得到二氧化碳粒子的更新位置；根据二氧化碳粒子的更新位置进行渲染，得到模拟结果。基于冲量方程对二氧化碳喷雾进行物理建模，是符合流体客观运动规律的物理方法，具备更好的物理真实感，可以更好的提升虚拟船用便携式灭火器仿真的场景沉浸感。

公开(公告)号：CN117193345B

公开(公告)日：2024-03-26

申请号：CN202311225890.1

申请日：2023-09-21

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张国庆 ,  王力 ,  李纪强 ,  尚骁勇 ,  常腾宇 ,  章文俊 ,  张显库

IPC: G05D1/495 ,  G05D1/46 ,  G05D101/10 ,  G05D109/20

Abstract: 本发明公开了一种基于动态事件触发的机‑船协同平台自主降落控制方法，包括：S1：建立三自由度无人船‑六自由度无人机的混合阶非线性数学模型；S2：建立逻辑虚拟飞机生成的参考路径，以获取无人机的参考艏向角和无人机的参考纵摇角；S3：基于位置事件动态事件触发规则和姿态事件动态事件触发规则，获取无人机的位置控制器和无人机的姿态控制器，以控制无人机进行自主降落。本发明通过混合阶非线性数学模型的位置事件触发规则和姿态事件触发规则，设计位置控制器和姿态控制器，控制无人机进行精准的自主降落，实现了机船协同任务的执行闭环。同时解决了连续传输信号的控制系统会产生通信资源较大的损耗的问题，资源利用率高。

公开(公告)号：CN117518298A

公开(公告)日：2024-02-06

申请号：CN202311846303.0

申请日：2023-12-29

Applicant: 大连海事大学 ,  广东海洋大学 ,  上海船舶运输科学研究所有限公司

Inventor： 孟祥坤 ,  章文俊 ,  杨雪 ,  周翔宇 ,  白伟伟 ,  张国庆 ,  吕红光 ,  尹建川 ,  曹亮 ,  吴中岱 ,  韩冰

IPC: G01W1/10 ,  G06F18/25 ,  G06F17/18 ,  G06N3/048 ,  G06N3/082

Abstract: 本发明提供了一种具有自适应模型结构的潮汐组合预报方法，包括如下步骤：S1、采集目标点位及附近点位的实测数据；S2、利用调和分析法建立调和常数模型；S3、计算调和常数模型所输出的第一预报结果，将实测数据的实际潮汐值减去第一预报结果得到差值，得到子序列；S4、利用动态正交模型选择算法建立变结构神经网络预测模型，利用Lipschitz熵值法进行子序列预报模型结构的确定，利用变结构神经网络预测模型对子序列进行辨识和预报，得到第二预报结果；S5、将第一预报结果与第二预报结果相加，得到最终预报结果。本发明减少了人工确定模型结构带来的耗时长、任意性强、无法反映系统动态和往往无法达到最优的缺点，提高了所得模型的预测精度和算法的稳定性。

公开(公告)号：CN117311354A

公开(公告)日：2023-12-29

申请号：CN202311320587.X

申请日：2023-10-12

Applicant: 大连海事大学 ,  大连海大智龙科技有限公司

Inventor： 吕红光 ,  谭贵芙 ,  宋健 ,  马晓茹 ,  亢玺凯 ,  尹勇 ,  张国庆 ,  刘秀文 ,  景乾峰 ,  朱忠显

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明公开了一种基于精确任务导向的港作船自主路径规划及靠泊方法，包括设计紧迫度函数，设置靠泊点位、角度、速度，基于目标船的航向、靠泊角度以及我船的航速向量构建标准线，根据紧迫度函数的取值选择远离策略控制我船航行，根据我船、靠泊点位是否都在目标船一侧，选择异侧策略控制我船航行，根据我船是否在标准线之后以及我船与标准线之间的垂直距离选择粗旷导航策略或精细导航策略控制我船航行，根据我船在标准线之前以及我船与目标船之间的物理距离选择远距离调整策略或近距离调整策略控制我船航行，判断我船是否与目标船船体接触，若是进行靠泊，反之重新构建标准线。本发明基于不同的策略配置引力，实时规划船舶路径并提高了靠泊精度。