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公开(公告)号：CN113110532B
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202110500855.0
申请日：2021-05-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 基于辅助动态系统的可底栖式AUV自适应终端滑模轨迹跟踪控制方法，本发明涉及可底栖式AUV自适应终端滑模轨迹跟踪控制方法。本发明的目的是为了解决现有方法对可底栖式AUV的轨迹跟踪控制精度低的问题。基于辅助动态系统的可底栖式AUV自适应终端滑模轨迹跟踪控制方法过程为：步骤一、建立AUV运动学方程；步骤二、基于步骤一建立的AUV运动学方程，定义位姿误差模型变量；步骤三、基于步骤一建立的AUV运动学方程和步骤二定义的位姿误差模型变量，建立AUV误差模型；步骤四、设计控制律控制步骤三建立的AUV误差模型。本发明用于AUV轨迹跟踪控制领域。
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公开(公告)号：CN111736617B
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202010526631.2
申请日：2020-06-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 一种基于速度观测器的可底栖式水下机器人预设性能轨迹跟踪控制方法，属于水下机器人控制技术领域。为了解决现有的AUV控制方法没有比较全面的考虑影响控制精度的因素导致控制精度比较低的问题，以及现有的预设性能控制方法很难通过搭载的传感器设备测量所需的状态信息导致控制效果不理想的问题，本发明设计控制器与状态观测器使可底栖式水下机器人在存在建模不确定性、海流扰动与推进器故障的情况下，其位置与姿态量仍然能够跟踪期望值，并使跟踪误差具有预先给定的动态性能及稳态响应情况；本发明还引入一种可预设收敛时间的性能函数，利用该性能函数可以在预期时间内实现预定的轨迹跟踪性能。主要用于可底栖式水下机器人的轨迹跟踪控制。
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公开(公告)号：CN110045751B
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN201910398059.3
申请日：2019-05-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 基于SI控制的有缆水下机器人海底定点着陆运动控制方法，本发明涉及水下机器人海底定点着陆运动控制方法。本发明的目的是为了解决现有ROV进行海底着陆时大多采用人工手动操作进行着陆，费时费力，定点着陆精度较差，容易与水下结构发生碰撞甚至事故，造成严重的经济损失的问题。具体过程为：步骤一、建立s面控制；步骤二、基于步骤一建立的s面控制，建立PID控制；步骤三、基于步骤一建立的s面控制、步骤二建立的PID控制，建立SI控制。本发明用于水下机器人海底定点着陆运动控制领域。
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公开(公告)号：CN111487966B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202010286992.4
申请日：2020-04-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种基于航路点的水面无人艇自适应路径跟踪控制方法，属于控制技术领域。主要是为了解决无人艇转弯角度大于90°时经典的LOS制导会产生较大的超调，导致的转弯跟踪精度低的问题。本发明基于提出的自适应LOS圆半径解算出基本视线角，根据路径偏差和航向偏差对基本视线角进行补偿得到最终期望视线角；接着设计了基于虚拟点的转向策略，采用三个小角度转向过渡大角度转向克服转弯角度较大时产生的严重超调问题。同时本发明还设计了航速解算器和智能自适应S面航向控制器及智能自适应积分S面航速控制器，可提高无人艇的跟踪效率和抗干扰能力，也能够很好的应对无人艇模型的复杂性性和不确定性。主要用于水面无人艇自适应路径跟(56)对比文件Guangzhi Niu，等.Intelligent Path-following Control of Unmanned SurfaceVehicles Based on Improved Line-of-sightGuidance《.IOP Conference Series:Materials Science and Engineering》.2019,第677卷(第4期),陆冠华等.基于路径自主规划的无人机四维战术轨迹跟踪《.导弹与航天运载技术》.2018,(第04期),Haibin Huang等.Line-of-Sight PathFollowing of an Underactuated USV Exposedto Ocean Currents using Cascaded Theorem.《2018 WRC Symposium on Advanced Roboticsand Automation (WRC SARA)》.2018,董早鹏等.基于自适应专家S面算法的微小型USV控制系统设计《.中国造船》.2017,(第02期),邓英杰等.基于DVS制导算法的欠驱动船舶路径跟踪指令滤波滑模控制《.大连海事大学学报》.2017,(第02期),韩鹏等.基于LOS法的自航模航迹跟踪控制算法实现《.应用科技》.2017,(第03期),燕聃聃等.吊舱推进的小型水面无人船航迹控制系统设计《.船海工程》.2017,(第04期),
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公开(公告)号：CN113110512B
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202110547276.1
申请日：2021-05-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种减弱未知干扰与抖振影响的可底栖式AUV自适应轨迹跟踪控制方法，属于控制技术领域。本发明是为了解决目前的控制方法不能对未知干扰下的可底栖式AUV进行很好的轨迹跟踪控制的问题。本发明基于AUV的六自由度动力学方程，使用滑模控制算法，在考虑外界未知干扰条件下设计自适应滑模控制的三维轨迹跟踪控制器，并采用非奇异快速终端滑模控制来提高控制器性能，同时采用自适应控制方法来解决未知时变干扰对控制系统的影响，使可底栖式AUV的轨迹跟踪控制其位置与姿态量η仍然能够跟踪期望值ηd，且ηe在有限时间收敛到零并保持稳定。主要用于可底栖式AUV的轨迹跟踪控制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110134018B
公开(公告)日：2022-01-18
申请号：CN201910525253.3
申请日：2019-06-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种水下多足机器人系统多足协同控制方法，属于水下多足机器人协同控制技术领域。本发明是为了解决多足机器人受处理器运算速度和信号传输路径的影响，不同机械足之间存在通讯延迟的问题。本发明引入一种对数形式的障碍李雅普诺夫函数使得系统的轨迹跟踪误差始终满足设定的误差限制要求；仅要求不同机械足之间的通讯拓扑为有向图，只有部分跟随者可以获得领航者的信息即可，避免了信息全局可知带来的通讯负担；选用输入信号源作为虚拟领航者使得领航者的更改更加灵活，满足机器人对于运动灵活性的要求。本发明适用于水下多足机器人的协同运动控制。
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公开(公告)号：CN113238567B
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202110482857.1
申请日：2021-04-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 一种基于扩展状态观测器的底栖式AUV弱抖振积分滑模点镇定控制方法，涉及水下航行器控制领域，针对现有技术中的控制方法存在控制精度有限，调整速度慢的问题，包括：步骤一：建立可底栖式AUV运动方程，并根据可底栖式AUV运动方程构建可底栖式AUV误差模型；步骤二：根据可底栖式AUV误差模型构建可底栖式AUV点镇定跟踪误差模型；步骤三：设计自适应超螺旋扩展状态观测器；步骤四：构建二阶无抖振非奇异积分终端滑模面；步骤五：根据可底栖式AUV点镇定跟踪误差模型、自适应超螺旋扩展状态观测器和二阶无抖振非奇异积分终端滑模面设计控制器。本申请能在有限时间内收敛到稳定状态，且位姿误差收敛到零后能保持较好的稳定性，收敛速度快。
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公开(公告)号：CN112904872B
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202110069579.7
申请日：2021-01-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 基于扰动逼近的底栖式AUV固定时间快速轨迹跟踪控制方法，涉及水下航行器控制领域，针对现有技术中难以实现快速高精度轨迹跟踪控制的问题，包括步骤一：建立可底栖式AUV运动方程，并根据可底栖式AUV运动方程构建轨迹跟踪误差模型；步骤二：构建快速固定时间收敛系统，并根据快速固定时间收敛系统及轨迹跟踪误差模型设计观测器，并根据观测器估计扰动集总项；步骤三：基于快速固定时间收敛系统设计固定时间滑模面；步骤四：利用快速固定时间收敛系统、固定时间滑模面及扰动集总项设计控制器。采用本申请可以实现快速高精度轨迹跟踪控制。
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公开(公告)号：CN109901402B
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN201910276578.2
申请日：2019-04-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于航向平滑技术的自主水下机器人路径跟踪方法，本发明涉及自主水下机器人路径跟踪方法。本发明的目的是为了解决现有AUV路径跟踪控制中艏向穿越‑π/π不连续点的情况时，路径跟踪准确率低的问题。过程为：一、测量初始时刻AUV的状态测量值，设置AUV的期望路径；二、得到AUV的路径跟踪误差；三、得到优化后的路径跟踪误差；四、使优化后的路径跟踪误差收敛，得到AUV的控制输入，AUV的控制输入包括控制AUV的力矩和力；五、判断AUV是否走完跟踪路径，若走完跟踪路径，得到AUV的控制输入；若没有走完跟踪路径，重新执行二到五，直至AUV走完跟踪路径。本发明用于自主水下机器人路径跟踪领域。
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公开(公告)号：CN109343347B
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN201811189823.8
申请日：2018-10-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种海底飞行节点的轨迹跟踪控制方法，本发明涉及海底飞行节点的轨迹跟踪控制方法。本发明的目的是为了解决现有方法缺乏对轨迹跟踪误差收敛动态过程的控制能力，难以实现超调限制、误差收敛时间的预设以及任意精度的跟踪的问题。具体过程为：一、基于Fossen大纲六自由度非线性模型建立OBFN的动力学模型；二、对一建立的OBFN的动力学模型进行变换，得到变换后的OBFN的动力学模型；三、定义性能函数；四：根据三定义的性能函数将二得到的变换后的OBFN的动力学模型进行误差变换；五、选取径向基函数神经网络参数；六、基于四和五设计自适应轨迹跟踪控制器。本发明用于海底飞行节点的轨迹跟踪控制领域。
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