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公开(公告)号：CN111352341A
公开(公告)日：2020-06-30
申请号：CN202010192106.1
申请日：2020-03-18
Applicant: 上海海事大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明提供一种船舶航行控制在线自适应调节方法，包含步骤：S1、设置理想航线，若无风浪流干扰力优势方向，以船艏向为船舶航行控制方向，否则进入S2；S2、实时测量风浪流干扰力的大小及矢量方向，设置船舶主机输出值和船艏向与理想航线的夹角，实现螺旋桨推力与风浪流干扰力的合力的矢量方向为当前船舶质心指向最近参考点的方向；S3、调整船艏向与理想航线的夹角和/或船舶主机输出值，实现所述合力的矢量方向与理想航线相交，且二者夹角小于设定的阈值；S4、根据采集的航向偏差值自适应控制船舶舵机，维持船舶偏离航线在允许的范围内，重复步骤S3、S4。本发明还提供一种船舶航行控制在线自适应调节系统。
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公开(公告)号：CN113406884B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202110619942.8
申请日：2021-06-03
Applicant: 上海海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种基于滑模自适应的多点系泊系统定位控制方法，包含以下步骤：S1、建立多点系泊系统动力学模型；S2、基于半潜式平台的低频运动模型，推导多点系泊运动方程；S3、定义误差变量，构造系统的滑动模态面；S4、设计神经网络权值的自适应律，实现非线性项的在线逼近；S5、采用Lyapunov函数，验证系统的全局稳定性。本发明能够克服半潜式生产平台在海面作业时由于强烈外界干扰、系统的非线性和模型的不确定性等因素导致系泊定位精度不高的缺陷，提高多点系泊系统的定位精度。
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公开(公告)号：CN113031614B
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202110265287.0
申请日：2021-03-11
Applicant: 上海海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种远洋船舶航向控制复合优化节油方法，该方法包括：船舶参数初始化；根据船舶航海试验报告获取操纵性试验数据，其中，该试验数据包括航速测试曲线、惯性试验结果、ZIG‑ZAG操纵试验结果和回转试验结果；营运船离港随动操舵模式，船舶特性识别，计算船舶增益Ks和船舶时间常数Ts；航向控制算法的DRNN系数和PID系数初值预置；船舶航行控制系统的信号采集与处理；远洋船舶航向控制复合优化算法架构；远洋船舶航向控制过程。艏侧推控制系统与自动舵控制系统协同工作，减少了舵机动作频次，降低了船舶航行阻力，实现航行节油，基于扩展卡尔曼滤波(EKF)、动态递归神经网络(DRNN)优化了船舶航行控制性能。
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公开(公告)号：CN113031614A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN202110265287.0
申请日：2021-03-11
Applicant: 上海海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种远洋船舶航向控制复合优化节油方法，该方法包括：船舶参数初始化；根据船舶航海试验报告获取操纵性试验数据，其中，该试验数据包括航速测试曲线、惯性试验结果、ZIG‑ZAG操纵试验结果和回转试验结果；营运船离港随动操舵模式，船舶特性识别，计算船舶增益Ks和船舶时间常数Ts；航向控制算法的DRNN系数和PID系数初值预置；船舶航行控制系统的信号采集与处理；远洋船舶航向控制复合优化算法架构；远洋船舶航向控制过程。艏侧推控制系统与自动舵控制系统协同工作，减少了舵机动作频次，降低了船舶航行阻力，实现航行节油，基于扩展卡尔曼滤波(EKF)、动态递归神经网络(DRNN)优化了船舶航行控制性能。
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公开(公告)号：CN111238483A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN202010088331.0
申请日：2020-02-12
Applicant: 上海海事大学
Abstract: 本发明公开了一种基于SIR粒子滤波方法的低功耗地形辅助导航系统及方法，包括导航数据采集板块和导航数据处理板块；导航数据采集板块包括惯性导航传感器、深度计、高度计、数据总线，惯性导航传感器、深度计、高度计分别与数据总线相连，数据总线同时与导航数据处理板块相连，采集的数据通过数据总线传输到导航数据处理板块；导航数据处理板块包括连接的航位推算模块与粒子滤波模块，航位推算模块输出的航位推算数据经过滤波模块的滤波后形成最终的位置输出。航位推算模块与粒子滤波模块分别与数据总线相连。本发明利用SIR粒子滤波技术评估更新载体的位置，可以有效克服水流干扰造成的误差，并且可以适用于地图分辨率较小的地区，拓展应用范围。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118655823B
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202411139268.3
申请日：2024-08-20
Applicant: 上海海事大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明提出一种船舶航速闭环自动控制系统及方法，通过检测反馈模块获取反馈信息，通过外环控制模块，生成最终有效的主机转速指令#imgabs0#，实现外环船速控制转换为中环主机转速控制；通过中环控制模块，将主机转速指令#imgabs1#与主机转速n相比较的转速偏差#imgabs2#，并生成最终有效的主机油门指令#imgabs3#，实现中环主机转速控制转换为内环油门控制；通过内环控制模块，将主机油门指令#imgabs4#与油门反馈信号L的油门偏差#imgabs5#生成优化的油门开度S；完成油门闭环调节，从而实现船舶航速闭环自动控制，使得船舶航行渐进稳定，运行安全，提高航行效率，从而满足船舶航行稳定、高效、安全可靠的需求。
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公开(公告)号：CN113406884A
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202110619942.8
申请日：2021-06-03
Applicant: 上海海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种基于滑模自适应的多点系泊系统定位控制方法，包含以下步骤：S1、建立多点系泊系统动力学模型；S2、基于半潜式平台的低频运动模型，推导多点系泊运动方程；S3、定义误差变量，构造系统的滑动模态面；S4、设计神经网络权值的自适应律，实现非线性项的在线逼近；S5、采用Lyapunov函数，验证系统的全局稳定性。本发明能够克服半潜式生产平台在海面作业时由于强烈外界干扰、系统的非线性和模型的不确定性等因素导致系泊定位精度不高的缺陷，提高多点系泊系统的定位精度。
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公开(公告)号：CN111413981A
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN202010267179.2
申请日：2020-04-07
Applicant: 上海海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明的一种船舶自动舵复合神经网络PID控制方法，提供了复合神经网络四层结构：误差序列输入层、网络算法隐含层、网络输出层和网络辨识层；每层神经元数及参数值通过开环测试训练学习确定，输出层为三个非负大于零的可调PID控制参数。取误差平方和的性能指标函数对加权系数的梯度最速下降法进行整定，附加惯性项防止局部收敛；增加船舶的输出航向对输入操舵角的雅克比信息提高对控制特性的学习能力和灵敏度，实现PID控制参数在线自适应调整。本发明能提高船舶不确定性运动的航向保持控制性能，基于梯度最速下降法和船舶航向保持的雅克比信息辨识及径向基高斯函数嵌入反向传播双曲函数改进的神经网络算法解决偏离航线幅度大、往复穿越航线频率多的难题，实现节能降耗。
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公开(公告)号：CN118655823A
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202411139268.3
申请日：2024-08-20
Applicant: 上海海事大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明提出一种船舶航速闭环自动控制系统及方法，通过检测反馈模块获取反馈信息，通过外环控制模块，生成最终有效的主机转速指令#imgabs0#，实现外环船速控制转换为中环主机转速控制；通过中环控制模块，将主机转速指令#imgabs1#与主机转速n相比较的转速偏差#imgabs2#，并生成最终有效的主机油门指令#imgabs3#，实现中环主机转速控制转换为内环油门控制；通过内环控制模块，将主机油门指令#imgabs4#与油门反馈信号L的油门偏差#imgabs5#生成优化的油门开度S；完成油门闭环调节，从而实现船舶航速闭环自动控制，使得船舶航行渐进稳定，运行安全，提高航行效率，从而满足船舶航行稳定、高效、安全可靠的需求。
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公开(公告)号：CN111413981B
公开(公告)日：2023-02-21
申请号：CN202010267179.2
申请日：2020-04-07
Applicant: 上海海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明的一种船舶自动舵复合神经网络PID控制方法，提供了复合神经网络四层结构：误差序列输入层、网络算法隐含层、网络输出层和网络辨识层；每层神经元数及参数值通过开环测试训练学习确定，输出层为三个非负大于零的可调PID控制参数。取误差平方和的性能指标函数对加权系数的梯度最速下降法进行整定，附加惯性项防止局部收敛；增加船舶的输出航向对输入操舵角的雅克比信息提高对控制特性的学习能力和灵敏度，实现PID控制参数在线自适应调整。本发明能提高船舶不确定性运动的航向保持控制性能，基于梯度最速下降法和船舶航向保持的雅克比信息辨识及径向基高斯函数嵌入反向传播双曲函数改进的神经网络算法解决偏离航线幅度大、往复穿越航线频率多的难题，实现节能降耗。
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