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公开(公告)号：CN113867352A
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202111151049.3
申请日：2021-09-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种全垫升气垫船路径跟踪方法，包括：建立全垫升气垫船航迹向控制数学模型和纵向速度控制数学模型；设计SFLOS的曲线路径导引算法，得到路径参数更新率和期望航迹角ψwd；分别设计扩张状态观测器观测外界不确定性干扰；运用积分型障碍李亚普诺夫函数设计转艏力矩控制律对回转率进行约束，使得回转率在安全限界内，全垫升气垫船的实际航迹角跟踪期望航迹角ψwd；运用对称型对数型障碍李亚普诺夫函数设计纵向推力控制律对侧滑角进行约束，使得侧滑角在安全限界内，全垫升气垫船的实际纵向速度跟踪期望纵向速度。本发明实现了全垫升气垫船在跟踪上期望路径的前提下保证回转率和侧滑角分别在各自的安全限界以内。
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公开(公告)号：CN113805486A
公开(公告)日：2021-12-17
申请号：CN202111194077.3
申请日：2021-10-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种USV精确路径跟踪控制方法，步骤1：建立SF坐标系位置跟踪误差系统，设计有限时间侧滑角观测器得到侧滑角估计值；步骤2.采用FLOS导引算法，利用侧滑角估计值给出期望艏向、期望速度和路径参数的更新率；步骤3：建立艏向动态误差离散控制模型和纵向速度跟踪误差离散控制模型；步骤4：通过构造离散滑模面和离散自适应快速幂次趋近律设计艏向离散控制器和纵向速度离散控制器，并采用离散干扰估计器对外界环境力进行补偿，完成对期望艏向和期望速度在扰动下跟踪。本发明路径跟踪误差渐进收敛到零，具有全局渐进稳定性，对连续快速趋近律进行离散化并将其改进，使得稳定性与采样周期解耦，稳定性不受采样周期限制。
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公开(公告)号：CN113093757A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110372694.1
申请日：2021-04-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于事件预测的气垫船登滩节能控制方法，第一，选用工作在离散状态下的离散事件触发器，设计事件触发的阈值方程组，这个阈值方程组的第一个方程设计依据为通过气垫船在登滩爬坡过程中临界受力平衡条件求得的最大艏向角；第二，通过气垫船运动数学模型得出舵角与艏向角的预测模型，采用极大似然法对预测模型进行在线参数估计。第三，设计事件触发控制器，结合事件触发机制将需要控制的状态发送给控制器，控制器通过模糊算法解算后输出舵角控制量，将艏向角控制在安全范围内。本发明可以有效降低系统内交互的数据量，节省存储空间；同时减少了执行器的调整频率降低执行器的磨损，起到了节能的作用。
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公开(公告)号：CN111143985A
公开(公告)日：2020-05-12
申请号：CN201911337561.X
申请日：2019-12-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于船舶电力推进技术领域，具体涉及一种螺旋桨负载下电力推进器动力学响应的仿真方法。本发明根据已知的螺旋桨推力曲线，将螺旋桨期望推力转化为期望转速输入给变频器，变频器控制电机带动螺旋桨旋转，同时进速系数计算器会根据螺旋桨的进水速度和螺旋桨转速计算出实时的推力系数和转矩系数，来计算螺旋桨旋转的转速、推力和转矩，从而在螺旋桨负载不断改变的情况下，研究电力推进系统的动力学响应特性。本发明可以真实的反应在螺旋桨负载实时变化的情况下，异步电机转速、电磁转矩、推力系数、转矩系数、螺旋桨转速、输出推力和转矩实时变化及动力学响应的特性，对于研究船舶的电力推进系统的响应特性及动力定位能力的改善具有重要意义。
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公开(公告)号：CN110763576A
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201911003288.7
申请日：2019-10-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于低温环境下测试材料动态力学性能的实验装置技术领域，具体涉及一种用于冰材料霍普金森杆实验的低温环境箱。本发明包括：保温系统、制冷控温系统、实验和观测系统。外箱体与内箱体中间填充保温材料，左右杆孔处的周围设有聚四氟乙烯密封件；压缩机、散热风扇安装于箱体外部的平台上；制冷管和铝板安装于内箱体腔体的底面和左右内壁；温度传感器由显示屏和测温探头组成，测温探头安装于实验腔体内，显示屏安装于箱体外部；箱体前后及上部装有高透明玻璃观察窗。本发明选用了氟利昂作为制冷剂，技术成熟可靠，成本低廉，使得实验温度能够长时间保持在一个稳定的温度。在三个方向上都开有观察窗，在实验过程中便于照明和图像采集。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113867352B
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202111151049.3
申请日：2021-09-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/43
Abstract: 本发明公开了一种全垫升气垫船路径跟踪方法，包括：建立全垫升气垫船航迹向控制数学模型和纵向速度控制数学模型；设计SFLOS的曲线路径导引算法，得到路径参数更新率#imgabs0#和期望航迹角ψwd；分别设计扩张状态观测器观测外界不确定性干扰；运用积分型障碍李亚普诺夫函数设计转艏力矩控制律对回转率进行约束，使得回转率在安全限界内，全垫升气垫船的实际航迹角跟踪期望航迹角ψwd；运用对称型对数型障碍李亚普诺夫函数设计纵向推力控制律对侧滑角进行约束，使得侧滑角在安全限界内，全垫升气垫船的实际纵向速度跟踪期望纵向速度。本发明实现了全垫升气垫船在跟踪上期望路径的前提下保证回转率和侧滑角分别在各自的安全限界以内。
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公开(公告)号：CN115765868A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211394374.7
申请日：2022-11-08
Applicant: 海洋石油工程股份有限公司 , 中国海洋石油集团有限公司 , 哈尔滨工程大学
Inventor： 李怀亮 , 魏佳广 , 于文太 , 李晔 , 谢维维 , 张西伟 , 张国成 , 黄山田 , 吴桐 , 高嵩 , 李晓琛 , 刘洪昌 , 曹建 , 徐善志 , 王星轲 , 李岳明 , 冯晓伟 , 廖煜雷
Abstract: 本发明公开了一种新型基于水下无线光通信的水下机器人中继通信装置及其对准方法，包括以下步骤：S1、通过位于母船上的超短基线定位系统获取中继通信装置和水下机器人在水下的位置信息；S2、通过光纤罗经获取中继通信装置在水下的姿态和位置角；S3、通过得到的位置信息解算出中继通信装置和水下机器人的相对位置关系；S4、中继通信装置的光通信模块和水下机器人开始对接，建立通讯链路；S5、光通信连接成功后，水下机器人开始巡航并向母船返回规划路径与速度信息，无人船与中继器按照水下机器人规划的路径跟随，保证中继器始终在满足通信条件的范围内。本发明通用性好、稳定性高，能够实现自动化水下机器人和中继通信装置之间的无线光通信对准。
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公开(公告)号：CN111025909B
公开(公告)日：2023-02-14
申请号：CN201911337502.2
申请日：2019-12-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明属于船舶运动控制技术领域，具体涉及一种船舶运动控制系统的Kalman三自由度解耦滤波方法。本发明利用DP控制系统获取的传感器测量信息和连续型Kalman滤波算法，根据DP船舶的船舶模型和海洋环境参数，设计了Kalman三自由度解耦滤波方法，对船舶的运动信息进行重组和计算，实现位置及航向信息的滤波，并估计出DP船舶的实际位置、航向及一阶波浪力干扰力。通过仿真实现，证明本发明滤波效果明显，有效地消除了一阶波浪力的干扰。本发明对于DP船舶的运动控制滤波来说具有重要的研究意义和工程价值，有利于降低船舶运动控制器的设计难度，减少推进系统的无效推力输出及旋转。
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公开(公告)号：CN113093757B
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202110372694.1
申请日：2021-04-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于事件预测的气垫船登滩节能控制方法，第一，选用工作在离散状态下的离散事件触发器，设计事件触发的阈值方程组，这个阈值方程组的第一个方程设计依据为通过气垫船在登滩爬坡过程中临界受力平衡条件求得的最大艏向角；第二，通过气垫船运动数学模型得出舵角与艏向角的预测模型，采用极大似然法对预测模型进行在线参数估计。第三，设计事件触发控制器，结合事件触发机制将需要控制的状态发送给控制器，控制器通过模糊算法解算后输出舵角控制量，将艏向角控制在安全范围内。本发明可以有效降低系统内交互的数据量，节省存储空间；同时减少了执行器的调整频率降低执行器的磨损，起到了节能的作用。
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公开(公告)号：CN111143985B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN201911337561.X
申请日：2019-12-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于船舶电力推进技术领域，具体涉及一种螺旋桨负载下电力推进器动力学响应的仿真方法。本发明根据已知的螺旋桨推力曲线，将螺旋桨期望推力转化为期望转速输入给变频器，变频器控制电机带动螺旋桨旋转，同时进速系数计算器会根据螺旋桨的进水速度和螺旋桨转速计算出实时的推力系数和转矩系数，来计算螺旋桨旋转的转速、推力和转矩，从而在螺旋桨负载不断改变的情况下，研究电力推进系统的动力学响应特性。本发明可以真实的反应在螺旋桨负载实时变化的情况下，异步电机转速、电磁转矩、推力系数、转矩系数、螺旋桨转速、输出推力和转矩实时变化及动力学响应的特性，对于研究船舶的电力推进系统的响应特性及动力定位能力的改善具有重要意义。
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