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公开(公告)号：CN108416152B
公开(公告)日：2021-12-24
申请号：CN201810221842.8
申请日：2018-03-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于电子海图的无人艇蚁群能耗最优全局路径规划方法。1.对电子海图进行处理，转换成可加工的文件形式后，确定地图的可行区域与障碍区，并用可视图法找出起始点、目标点以及障碍物顶点之间可行路径的集合，保证这些路线不经过不可行区域，保证无人水面艇的航行安全。2.建立运动数学模型，建立一个无人艇的运动模型，从而实现对无人艇推力以及运动特性的掌握。3.无人艇数据获取，无人艇在水面航行时获取船的航向、船体位置、垂向加速度等信息数据；4.利用蚁群算法，搜索出一条满足需求的航迹。5.建立海流干扰下无人水面艇能耗模型，以能耗最优为前提，改进蚁群算法，得出满足安全航行条件且能耗最少的路径。
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公开(公告)号：CN111581832A
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN202010396063.9
申请日：2020-05-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种运动预报的方法，具体涉及的是一种基于ARMA模型修正的改进灰色Elman神经网络气垫船运动预报方法。本发明将获得的气垫船运动数据进行加权滑动平均法预处理，建立改进的灰色GM(1,1)预测模型，将灰色预测模型的残差序列利用基于信息熵改进的Elman神经网络进行训练，反复训练得到预测误差序列与灰色预测值相加得到预测模型最终预测值；对于最终预测值采用ARMA模型修正误差，提高组合预测模型的预测精度；本发明采用加权滑动平均法对数据进行处理，减小原始数据的干扰影响，在传统Elman神经网络模型的基础上加入信息熵加权算法，排除每个输入数据对输出结果有相同影响。
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公开(公告)号：CN111538242A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010396064.3
申请日：2020-05-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及船舶动力定位控制领域，具体涉及的是一种不确定性估计和饱和补偿的动力定位T-S模糊抗饱和控制方法。本发明将动力定位船的三自由度非线性模型转换成在不同状态空间下的几个线性子系统，建立T-S模糊模型。同时考虑由外界环境及系统模型内部参数不确定性所产生的干扰，设计干扰观测器估计干扰项。在动力定位船的T-S模糊模型和干扰估计的基础上，设计T-S模糊控制器，并考虑推进系统的饱和特性，提出了饱和补偿系统，最终实现船的动力定位T-S模糊抗饱和控制。本发明将复杂的动力定位船的非线性模型线性化，转化成由几个线性子系统组成的T-S模糊模型，为控制器的设计提供了便利条件，可以选择更多样的线性控制方法，简化了计算。
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公开(公告)号：CN111045332A
公开(公告)日：2020-04-21
申请号：CN201911372150.4
申请日：2019-12-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种无人艇路径跟踪导引策略和扰动补偿方法，属于无人艇路径跟踪控制技术领域；包括从运动学角度出发，提出基于流干扰观测器补偿和障碍李雅普诺夫函数的改进型ILOS导引算法；将无人艇的位置误差转化为Serret-Frenet坐标系下的位置误差，然后分别设计纵向导引律、艏向导引律和虚拟目标运动导引律，来镇定无人艇的位置误差并计算出期望艏向角；针对风浪等不确定环境带来的控制干扰，设计二阶扰动观测器估计已知上界下的环境扰动；结合反步法、滑模变结构自适应策略实现无人艇的纵向速度和艏向跟踪；通过李雅普诺夫稳定性定理得到闭环系统最终一致有界，理论上证明了无人艇能够跟踪期望路径，并通过仿真实验验证了算法的有效性。本发明应用前景广阔。
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公开(公告)号：CN110398961A
公开(公告)日：2019-11-01
申请号：CN201910613554.1
申请日：2019-07-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于船舶领域，公开了一种气垫船航迹保持舵桨协同控制与分配方法，包含如下步骤：步骤(1)：获得气垫船当前的位置和当前的艏向角，计算出气垫船的位置偏差和艏向角偏差；步骤(2)：采用PID控制器，将位置偏差信号传递给航迹控制器，将艏向角偏差信号传递给航向控制器；步骤(3)：对遗传算法中的选择算子和交叉规则进行改进，使用改进后的遗传算法对航迹控制器和航向控制器进行参数寻优；步骤(4)：添加故障补偿环节对串接链控制分配模块进行改进，将进行参数寻优后的航迹控制器和航向控制器的输出指令传递到改进后的串接链控制分配模块进行舵桨推力分配。本发明克制了早熟现象，避免了出现局部最优解的问题，提高了可靠性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106599427B
公开(公告)日：2019-10-08
申请号：CN201611105986.4
申请日：2016-12-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提供的是一种基于贝叶斯理论和气垫船姿态信息的海浪信息预测方法。一、对气垫船建立六自由度运动数学模型；二、基于步骤一中建立的运动数学模型仿真气垫船的横摇、纵摇和升沉三自由度姿态信息；利用多元预测理论对气垫船运动三自由度姿态信息进行交叉谱分析，得到交叉谱；三、根据气垫船实物仿真实验获取气垫船的响应幅度算子函数；四、将步骤二中得到的交叉谱和步骤三中得到的响应幅度算子函数作为贝叶斯模型的输入，并利用贝叶斯模型反演航行海域的实时海况。本发明是一种根据气垫船在海上的运动姿态数据来反推航行海域的海况信息的方法；本发明的贝叶斯模型输出的是离散化的海浪方向谱函数值，解决了参数法带来的运算复杂度的问题。
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公开(公告)号：CN110164016A
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201910480329.5
申请日：2019-06-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G07C9/00 , G06K9/00 , A61B5/0205 , G01D21/02
Abstract: 本发明提供的是一种基于WiFi通信的绿色健康校园智能管理系统。包括智能门禁系统、智能断电控制系统、环境监测系统，智能门禁系统通过人脸识别和指静脉识别控制人员进出，并将进出人员数据通过WiFi传输模块上传至校园管理端，智能门禁系统还对在校学生的生理、心理健康进行监测，并通过WiFi传输模块上传至校医院管理端；智能断电系统在室内无人时，自动切断入室电源；环境检测系统，检测室内异味气体，控制窗户开启换气；校园管理端、校医院管理端中存有学生信息库，学生信息库包含学生的指静脉图像、人脸图像、学号、班级、联系方式。本发明了一种绿色健康校园智能管理系统，创造安全，舒适的环境，提高学生学习和生活质量。
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公开(公告)号：CN109856976A
公开(公告)日：2019-06-07
申请号：CN201910185362.5
申请日：2019-03-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明属于船舶航迹跟踪控制领域，具体涉及一种基于自适应交叉粒子群优化的气垫船航迹跟踪自抗扰控制方法。包括建立全垫升气垫船四自由度运动学模型和动力学模型；基于一种改进的自抗扰控制设计航向控制器和航迹导引控制器，采用航迹间接控制的方法；运用一种自适应交叉粒子群算法对控制器参数进行优化，使气垫船快速到达期望航迹并沿期望航迹稳定航行。本发明实现了全垫升气垫船的航迹跟踪控制，相比于一般的航迹跟踪控制器，基于改进的自抗扰控制设计航迹跟踪控制器，可以解决气垫船对扰动敏感的控制问题。针对自抗扰控制参数难以整定的问题，本发明采用一种自适应交叉粒子群算法进行优化，达到了良好的控制效果。
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公开(公告)号：CN106338919B
公开(公告)日：2019-04-19
申请号：CN201610987001.9
申请日：2016-11-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种基于增强学习型智能算法的无人艇航迹跟踪控制方法。用位置参考系统测得无人艇的位置信息、用姿态参考系统测得无人艇的艏向姿态信息；对获取的位置信息及姿态信息进行滤波及融合，得到无人艇的实际位置及姿态；将期望的位置及姿态与实际的位置及姿态做比较，并经过解算得到误差信号；利用Backstepping法不断反演，最终得到无人艇航迹跟踪控制系统的控制律。本发明所述的近似策略迭代增强学习的航迹跟踪学习控制，在不依赖于环境模型的基础上实现了Backstepping控制器的学习优化，相较于传统的航迹跟踪控制器其算法更加智能，跟踪控制响应更加迅速，跟踪效果更加平滑，跟踪误差小。
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公开(公告)号：CN108545074A
公开(公告)日：2018-09-18
申请号：CN201810245983.3
申请日：2018-03-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种利用艏喷管实现全垫升气垫船航向控制的方法。(1)、由全垫升气垫船的位置坐标系和位置感应器得出气垫船的实际位置；(2)、获取全垫升气垫船的实时运动数据，通过实际位置和期望位置计算出气垫船位置偏差，所述实时运动数据包括艏向角、回转率、纵摇、横摇、横倾角；(3)、通过控制器来控制全垫升气垫船的艏喷管的角度，通过调整艏喷管的角度，对气垫船的回转率、纵摇、横摇、横倾角、艏向角进行调整，使气垫船的实际位置和期望位置的偏差为零。本发明实现了全垫升气垫船的航向控制，通过艏喷管实现对气垫船的航向进行控制，提高气垫船航行的稳定性和准确性。
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