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公开(公告)号:CN115616907A
公开(公告)日:2023-01-17
申请号:CN202211158293.7
申请日:2022-09-22
Applicant: 上海海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种无人艇航向智能规划方法及控制器,所述方法基于近似动态规划的最优化原理,实现无人艇航向偏角从起点到终点的整体最优化规划;通过二次型代价函数及其性能指标,以及虚拟RBF神经网络和最小二乘法的设计,实现航向偏角和控制信号均最小化的优化目标,最终求出无人艇航向智能规划的最优化航向表达式,并通过无人艇性能指标黑森矩阵的正定约束来保证其稳定性和收敛程度。与现有技术相比,本发明减少了偏航和控制信号超调,实现航程和操舵能耗的最优化;并实现了完全由数据驱动的无人艇航向智能规划和高精度的反馈调节。
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公开(公告)号:CN114527768A
公开(公告)日:2022-05-24
申请号:CN202210215828.3
申请日:2022-03-07
Applicant: 上海海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于HJB方程数据驱动解的无人船最优避障路径规划方法,该方法包括:给定用于无人船避障路径规划的动态控制系统模型,并获取动态控制系统模型在无限时长优化上的效用函数;确定最优效用函数,并根据最优效用函数确定数据驱动无模型Hamilton函数;根据Pontryagin最小化原理,基于数据驱动无模型Hamilton函数得到确定动态控制系统模型的最优控制函数的必要条件,以确定最优控制函数,并根据最优控制函数进行无人船最优避障路径规划。本发明可从根本上解决无人船基于数据驱动HJB方程近似解的最优控制理论问题,并实现无人船避障路径规划。
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公开(公告)号:CN114527768B
公开(公告)日:2023-06-30
申请号:CN202210215828.3
申请日:2022-03-07
Applicant: 上海海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于HJB方程数据驱动解的无人船最优避障路径规划方法,该方法包括:给定用于无人船避障路径规划的动态控制系统模型,并获取动态控制系统模型在无限时长优化上的效用函数;确定最优效用函数,并根据最优效用函数确定数据驱动无模型Hamilton函数;根据Pontryagin最小化原理,基于数据驱动无模型Hamilton函数得到确定动态控制系统模型的最优控制函数的必要条件,以确定最优控制函数,并根据最优控制函数进行无人船最优避障路径规划。本发明可从根本上解决无人船基于数据驱动HJB方程近似解的最优控制理论问题,并实现无人船避障路径规划。
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公开(公告)号:CN107942687B
公开(公告)日:2021-03-26
申请号:CN201711464376.8
申请日:2017-12-28
Applicant: 上海海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种水下热滑翔机姿态调节的近似动态规划优化控制方法,包含:S1,设计近似动态规划控制器的代价函数,所述的近似动态规划控制器输出端连接水下热滑翔机被控对象;S2,设计近似动态规划控制器的值函数;S3,计算近似动态规划控制器的最优化执行输出方程;S4,在近似动态规划控制器之前并联连接两个单输入单输出自抗扰控制器,对两个单输入单输出自抗扰控制器分别控制输出两个控制信号;S5,对步骤S4得到的控制信号逆变换求出原控制输入信号,进而得到最优化执行输出。本发明只需通过实时状态反馈,就可以得到水下热滑翔机姿态调节的非线性最优化近似动态规划控制律。
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公开(公告)号:CN110285935A
公开(公告)日:2019-09-27
申请号:CN201910592767.0
申请日:2019-07-01
Applicant: 上海海事大学
IPC: G01M3/32
Abstract: 本发明公开了一种水下机器人气压抽取装置及其方法,该装置包含:穿舱气口单元,其一端连接机器人耐压舱,所述穿舱气口单元包含一密封件,用于密封机器人耐压舱;密封组件,其与所述穿舱气口单元的另一端连接;工具,通过装、卸所述穿舱气口单元的密封件用以控制机器人耐压舱的开与关;真空泵,用于抽取机器人耐压舱真空;负压表,用于反馈机器人耐压舱压力;密封组件分别与穿舱气口单元、工具、负压表和真空泵连接,用以保持整个水下机器人气压抽取装置的气密性。其优点是:本发明构造了一种便于操作的气压抽取与监测装置,该装置可简便地完成负压的抽取、保持及测量,并保证了气压抽取装置的结构紧凑性,提高了水下机器人的可靠性。
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公开(公告)号:CN109814565A
公开(公告)日:2019-05-28
申请号:CN201910091342.1
申请日:2019-01-30
Applicant: 上海海事大学
Abstract: 本发明提出一种空间和时分双流大数据驱动的深度Q学习网络方法来实现高精度导航下的无人船自主智能航行控制,具体步骤包括:采样时空双流大数据、设计深度Q学习网络智能避障控制器、设计奖惩函数、设计智能切换阈值函数、在线学习。本发明可以实现:空旷水域时让无人船在高精度定位导航下航行;复杂水域时,深度Q学习网络智能避障控制器让无人船在智能避障模式下自主避障航行;并能根据环境采样,评估实时风险估计因子,从而在这两种模式间实时智能切换。此外,深度Q学习网络智能避障控制器具有自学习能力和高度的人工智能。最后,本方法对现有船舶航行控制系统的兼容性较好,实现本方法的软硬件资源要求也相对简单。
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公开(公告)号:CN107942687A
公开(公告)日:2018-04-20
申请号:CN201711464376.8
申请日:2017-12-28
Applicant: 上海海事大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 本发明公开了一种水下热滑翔机姿态调节的近似动态规划优化控制方法,包含:S1,设计近似动态规划控制器的代价函数,所述的近似动态规划控制器输出端连接水下热滑翔机被控对象;S2,设计近似动态规划控制器的值函数;S3,计算近似动态规划控制器的最优化执行输出方程;S4,在近似动态规划控制器之前并联连接两个单输入单输出自抗扰控制器,对两个单输入单输出自抗扰控制器分别控制输出两个控制信号;S5,对步骤S4得到的控制信号逆变换求出原控制输入信号,进而得到最优化执行输出。本发明只需通过实时状态反馈,就可以得到水下热滑翔机姿态调节的非线性最优化近似动态规划控制律。
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公开(公告)号:CN105446134A
公开(公告)日:2016-03-30
申请号:CN201510962956.4
申请日:2015-12-18
Applicant: 上海海事大学
IPC: G05B13/02
CPC classification number: G05B13/024
Abstract: 本发明公开一种非积分串级PID控制系统转换成积分串级系统的方法,该方法包含:给定二阶被控对象系统及其PID控制表达式,并进行代数换元和求导计算,得到闭环表达式;对闭环表达式进行坐标变换,得到积分串级PID对象系统的方程。本发明基于代数换元的数学方法及其变换,将非积分串级表达形式的PID对象系统,转换成积分串级系统的表达形式,从而可以直接采用自抗扰控制方法进行控制。这种方法具有一定的代表性,解决了非积分串级PID对象系统的自抗扰控制理论问题,从而极大地扩展了自抗扰控制方法的适用范围。
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公开(公告)号:CN119902533A
公开(公告)日:2025-04-29
申请号:CN202510360666.6
申请日:2025-03-26
Applicant: 上海海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明涉及一种基于改进低熵策略及网络结构的无人艇智能控制方法,该方法包括以下步骤:设置无人艇的动作空间和状态空间,根据无人艇的多任务目标需求设置奖励函数,并采用结合低熵动作选择机制及改进的LSTM网络的无人艇控制器进行智能控制,直至到达目标点,完成无人艇的智能控制过程,其中所述无人艇控制器包括Actor网络、Critic网络和改进的LSTM网络。与现有技术相比,本发明无人艇能够在复杂水域中,满足多任务目标需求,实现智能控制等优点。
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公开(公告)号:CN110075449A
公开(公告)日:2019-08-02
申请号:CN201910281110.2
申请日:2019-04-09
Applicant: 上海海事大学
Abstract: 本发明基于无人驾驶船舶的背景下提出一种智能火灾检测模块和智能评估模块并在此基础上结合发明了一种针对无人驾驶船的智能灭火方法,这项发明从类人脑角度对出现火灾时应对火灾的措施进行分析,将人工智能算法和视觉检测技术很好的结合,设计出基于双目视觉和智能检测算法的点对点火灾监控,和火灾智能评估模块,以及智能灭火措施来实现对船舶火灾的实时监测。本发明的提出诣在满足无人驾驶船舶的要求,在方法上实现无人驾驶船舶的智能化,包括智能检测,智能评估,以及采取智能性地采取灭火措施。遂本文设计一种基于视觉方面可以代替人工实现智能检测、智能评估以及逐级采取智能灭火措施的智能监控方法。
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