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公开(公告)号：CN103324195B
公开(公告)日：2015-04-08
申请号：CN201310236659.2
申请日：2013-06-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供的是一种基于反步法的船舶自适应鲁棒航向跟踪控制方法。传感器采集船舶实际航向和舵角，结合期望航向生成航向跟踪误差方程，并通过微分同胚变换得到新的状态变量，将新的状态变量传递给角度虚拟控制器和终端滑模控制器，然后和估计出的模型不确定项及外部干扰，以及系统已知非线性项，一起传递给角速度期望虚拟控制器，角速度期望虚拟控制律经一阶低通滤波器解算后得到角速度虚拟控制律，传递给控制器生成控制指令舵角，驱动舵机使船舶跟踪期望航向。本发明无需精确获取船舶数学模型，实现船舶航向稳定跟踪期望航向；使闭环控制系统对不确定模型和未知干扰具有鲁棒自适应作用；减小了控制器复杂性。
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公开(公告)号：CN103777635A
公开(公告)日：2014-05-07
申请号：CN201410013099.9
申请日：2014-01-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种动力定位船舶鲁棒自适应航迹跟踪控制系统。位置与角度传感器采集实际位置和航向角以及参考路径生成器产生的参考位置和参考航向角信息同时发送给神经网络估计器和二阶滑模观测器，分别得到模型未知非线性函数的估计值和状态估计值，然后将状态估计值同时传递给干扰估计器和微分同胚变换器，分别得到干扰估计值和新的状态变量，将神经网络估计器、二阶滑模观测器、干扰估计器、微分同胚变换器和位置与角度传感器得到的信息均传递给控制器，解算出控制指令去驱动执行机构，实现水面船的航迹跟踪。本发明无需已知水面船精确水动力参数，且惯性质量参数不要求精确辨识，在存在未知环境干扰的情况下实现动力定位船舶的航迹跟踪。
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公开(公告)号：CN103576694A
公开(公告)日：2014-02-12
申请号：CN201310563442.2
申请日：2013-11-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种通过在陆地上模拟船舶运动，将设备在装船之前进行详细的实验验证，从而确保系统装船后可靠性的动力定位船的半实物仿真系统。包括仿真计算机、1#数据处理模块、1#控制模块、2#数据处理模块、2#控制模块、半实物系统，半实物系统由三自由度仿真实验平台、六自由度运动装置、传感器模块和数据接收机组成，传感器模块包括GPS模块、罗经、MRU，传感器模块安装在六自由度运动装置上，三自由度仿真实验平台安装在六自由度运动装置上。本发明结合平台和摇摆台实物、六自由度船舶数学模型及环境模型对水面船的动力定位系统进行仿真。以实现设备装船之前的实验验证。
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公开(公告)号：CN103324195A
公开(公告)日：2013-09-25
申请号：CN201310236659.2
申请日：2013-06-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供的是一种基于反步法的船舶自适应鲁棒航向跟踪控制方法。传感器采集船舶实际航向和舵角，结合期望航向生成航向跟踪误差方程，并通过微分同胚变换得到新的状态变量，将新的状态变量传递给角度虚拟控制器和终端滑模控制器，然后和估计出的模型不确定项及外部干扰，以及系统已知非线性项，一起传递给角速度期望虚拟控制器，角速度期望虚拟控制律经一阶低通滤波器解算后得到角速度虚拟控制律，传递给控制器生成控制指令舵角，驱动舵机使船舶跟踪期望航向。本发明无需精确获取船舶数学模型，实现船舶航向稳定跟踪期望航向；使闭环控制系统对不确定模型和未知干扰具有鲁棒自适应作用；减小了控制器复杂性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103576694B
公开(公告)日：2015-03-11
申请号：CN201310563442.2
申请日：2013-11-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种通过在陆地上模拟船舶运动，将设备在装船之前进行详细的实验验证，从而确保系统装船后可靠性的动力定位船的半实物仿真系统。包括仿真计算机、1#数据处理模块、1#控制模块、2#数据处理模块、2#控制模块、半实物系统，半实物系统由三自由度仿真实验平台、六自由度运动装置、传感器模块和数据接收机组成，传感器模块包括GPS模块、罗经、MRU，传感器模块安装在六自由度运动装置上，三自由度仿真实验平台安装在六自由度运动装置上。本发明结合平台和摇摆台实物、六自由度船舶数学模型及环境模型对水面船的动力定位系统进行仿真。以实现设备装船之前的实验验证。
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公开(公告)号：CN103312256A
公开(公告)日：2013-09-18
申请号：CN201310177216.0
申请日：2013-05-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H02P21/13
Abstract: 本发明提供的是一种基于干扰观测器的伺服电机网络化控制方法。包测量元件采集伺服电机的角位移和角速度，通过网络发送给干扰观测器和滑模控制器，干扰观测器同时读取控制量缓存器中储存的控制量历史值、估计出干扰大小并发送给滑模控制器，滑模控制器通过解算得到控制电压信号、并通过网络发送给伺服电机形成伺服电机的闭环网络控制。本发明针对存在外界干扰的伺服电机系统，通过网络连接实现了网络化控制，提高了系统的互操作性和灵活性等，且通过选取带历史控制输入的滑模函数，补偿了网络诱导时延，提高了系统的稳态性能，并通过干扰观测器的设计，实现了干扰的抑制，降低了系统抖振，提高了系统的动态性能。
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公开(公告)号：CN103117011A
公开(公告)日：2013-05-22
申请号：CN201310001898.X
申请日：2013-01-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种动力定位仿真试验平台及控位方法。包括船舶运动仿真计算机(7)、三自由度水平运动平台(8)、四自由度运动转台(9)、数据处理计算机(4)、综合显控计算机(6)、罗经(1)、GPS(2)和MRU(3)，数据处理计算机(4)、船舶运动仿真计算机(7)、三自由度水平运动平台(8)和四自由度运动转台(9)通过以太网连接成一个局域网，四自由度运动转台(9)安装在三自由度水平运动平台(8)上，罗经(1)、GPS(2)和MRU(3)均安装在四自由度运动转台(9)上并与数据处理计算机(4)通过串口连接，数据处理计算机(4)中加载有数据融合算法(5)。本发明可用于模拟船舶的六自由度运动。
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公开(公告)号：CN103312256B
公开(公告)日：2014-12-17
申请号：CN201310177216.0
申请日：2013-05-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H02P21/13
Abstract: 本发明提供的是一种基于干扰观测器的伺服电机网络化控制方法。包测量元件采集伺服电机的角位移和角速度，通过网络发送给干扰观测器和滑模控制器，干扰观测器同时读取控制量缓存器中储存的控制量历史值、估计出干扰大小并发送给滑模控制器，滑模控制器通过解算得到控制电压信号、并通过网络发送给伺服电机形成伺服电机的闭环网络控制。本发明针对存在外界干扰的伺服电机系统，通过网络连接实现了网络化控制，提高了系统的互操作性和灵活性等，且通过选取带历史控制输入的滑模函数，补偿了网络诱导时延，提高了系统的稳态性能，并通过干扰观测器的设计，实现了干扰的抑制，降低了系统抖振，提高了系统的动态性能。
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公开(公告)号：CN103117011B
公开(公告)日：2014-12-03
申请号：CN201310001898.X
申请日：2013-01-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种动力定位仿真试验平台及控位方法。包括船舶运动仿真计算机(7)、三自由度水平运动平台(8)、四自由度运动转台(9)、数据处理计算机(4)、综合显控计算机(6)、罗经(1)、GPS(2)和MRU(3)，数据处理计算机(4)、船舶运动仿真计算机(7)、三自由度水平运动平台(8)和四自由度运动转台(9)通过以太网连接成一个局域网，四自由度运动转台(9)安装在三自由度水平运动平台(8)上，罗经(1)、GPS(2)和MRU(3)均安装在四自由度运动转台(9)上并与数据处理计算机(4)通过串口连接，数据处理计算机(4)中加载有数据融合算法(5)。本发明可用于模拟船舶的六自由度运动。
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