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公开(公告)号：CN115525057B
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202211329576.3
申请日：2022-10-27
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/43
Abstract: 本发明公开了一种基于误差动态补偿的气垫船有限时间航向跟踪方法，本发明涉及航向跟踪控制技术领域，尤其涉及一种基于误差动态补偿的气垫船有限时间航向跟踪方法在气垫船航向跟踪领域，包含以下步骤：步骤(1)：建立气垫船运动三自由度数学模型；步骤(2)：获取艏向跟踪误差；步骤(3)：设计跟踪误差补偿动态律；步骤(4)：设计基于误差动态补偿的有限时间艏向控制器；步骤(5)：设计纵荡反步控制器；步骤(6)：仿真验证。本发明要解决气垫船在航向跟踪过程中易受外界环境干扰，导致的可控性差和跟踪精度低的问题，通过将跟踪误差以动态补偿方式引入到控制器的设计中，来提高气垫船航向跟踪的暂态及稳态性能。
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公开(公告)号：CN117193303A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311201262.X
申请日：2023-09-18
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 基于固定时间扩张状态观测器的多无人艇编队控制方法，涉及船舶运动控制技术领域。本发明是为了解决在复杂的海洋环境中快速形成编队并保持预设队形运动控制时，采用滑模控制方式会出现抖振的问题。本发明所述的基于固定时间扩张状态观测器的多无人艇编队控制方法，利用基于障碍函数的积分滑模控制器实现了进一步降低传统积分滑模抖振的问题，针对无人艇编队提出了一种基于改进fal函数的固定时间扩张状态观测器，以较短的时间估计了编队内无人艇所受到的未知扰动。
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公开(公告)号：CN115712244A
公开(公告)日：2023-02-24
申请号：CN202211427138.0
申请日：2022-11-15
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种基于事件触发的动力定位船舶H∞最优控制方法，所述方法包括：建立动力定位船舶的三自由度动力学模型和运动学模型；引入一个采样数据系统，将动力定位船的鲁棒H∞控制问题转化为二人零和差分博弈；利用事件触发的控制策略和时间触发的干扰策略，降低信号传递次数，仅当不满足触发条件时才更新事件触发控制器；同时，提出事件触发的并行学习算法，给出临界神经网络一种新的权重调整律，使控制输入有界。所提出方法避免了船舶动力定位系统在H∞控制设计中复杂的HJI不等式求解过程，减少了计算负担，不会产生不必要的信道占用，此外，提供最小采样时间的正下界以避免Zeno行为，即在有限的时间内出现无限次事件。
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公开(公告)号：CN115525057A
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202211329576.3
申请日：2022-10-27
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于误差动态补偿的气垫船有限时间航向跟踪方法，本发明涉及航向跟踪控制技术领域，尤其涉及一种基于误差动态补偿的气垫船有限时间航向跟踪方法在气垫船航向跟踪领域，包含以下步骤：步骤(1)：建立气垫船运动三自由度数学模型；步骤(2)：获取艏向跟踪误差；步骤(3)：设计跟踪误差补偿动态律；步骤(4)：设计基于误差动态补偿的有限时间艏向控制器；步骤(5)：设计纵荡反步控制器；步骤(6)：仿真验证。本发明要解决气垫船在航向跟踪过程中易受外界环境干扰，导致的可控性差和跟踪精度低的问题，通过将跟踪误差以动态补偿方式引入到控制器的设计中，来提高气垫船航向跟踪的暂态及稳态性能。
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公开(公告)号：CN117873078B
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202311838227.9
申请日：2023-12-28
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 一种基于人工势函数的无人水面船编队容错控制方法，涉及智能船舶运动控制技术领域。本发明是为了解决无人水面船编队系统产生故障时会影响编队稳定性的问题。本发明构建参与USVi的运动学和动力学模型，进而构建出USVi的状态方程；利用USVi的状态方程构建分布式故障状态观测器，并利用该观测器观测USVi的状态估计值和执行器故障估计值；基于状态估计值和执行器故障估计构建全局估计误差模型；构建无人水面船编队的合势能函数，并利用该合势能函数构建全局跟踪误差；利用全局跟踪误差构建积分滑模面，并基于积分滑模面和全局估计误差模型构建USVi的主动容错控制器；利用USVi的主动容错控制器计算获得USVi的控制输入量对无人水面船编队进行容错控制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115309058A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202211138901.8
申请日：2022-09-19
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种动力定位船的有限时间复合学习控制方法，涉及船舶运动控制技术领域。本发明是为了解决现有动力定位船运动时系统参数不确定以及船舶进行特殊作业时运动输出轨迹受限的问题。本发明采用复合学习控制方法在有限激励条件下能在线辨识系统未知参数，保证各参数向量分量的收敛速度不受激励水平的影响且可灵活调整。采用非对称积分障碍李雅普诺夫函数直接将期望行为指标强加于输出轨迹上，避免了系统保守性增加和计算量增大等问题。本发明基于有限时间理论设计复合学习控制器，进一步提高了控制效果。
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公开(公告)号：CN109814393B
公开(公告)日：2021-11-02
申请号：CN201910177185.6
申请日：2019-03-08
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种悬吊漂浮物随动系统的降维观测器和控制器设计方法，它属于悬吊漂浮物随动系统控制技术领域。本发明解决了悬吊漂浮物随动控制系统制动阶段的水平运动控制精度低的问题。本发明利用局部线性化将系统非线性模型转换为T‑S模糊形式，并设计降维观测器和控制器，得到了新颖的稳定性和鲁棒性条件，降低了T‑S模糊控制系统本身的保守性，使系统制动阶段的水平运动控制精度得到很大提升，达到了较理想的控制效果。本发明可以应用于悬吊漂浮物随动系统控制技术领域。
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公开(公告)号：CN118068833B
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202410046153.3
申请日：2024-01-11
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 一种基于预设性能的无人水面船对接控制方法，涉及船舶运动控制技术领域。本发明是为了保证无人水面船能够安全且智能的实现对接。本发明所述的一种基于预设性能的无人水面船对接控制方法采用的预设性能控制方法，在对接过程中引入了运动学约束及动力学约束，提高了无人水面船对接操作的安全性、智能性。同时，本发明还引入一类指定时间性能函数来构建性能边界，能够使跟踪误差在任务给定的指定时间收敛到零。
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公开(公告)号：CN118068833A
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202410046153.3
申请日：2024-01-11
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 一种基于预设性能的无人水面船对接控制方法，涉及船舶运动控制技术领域。本发明是为了保证无人水面船能够安全且智能的实现对接。本发明所述的一种基于预设性能的无人水面船对接控制方法采用的预设性能控制方法，在对接过程中引入了运动学约束及动力学约束，提高了无人水面船对接操作的安全性、智能性。同时，本发明还引入一类指定时间性能函数来构建性能边界，能够使跟踪误差在任务给定的指定时间收敛到零。
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公开(公告)号：CN116719229B
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202310225606.4
申请日：2023-03-09
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 基于势函数的动力定位船避碰容错控制方法，涉及船舶控制技术领域。本发明是为了解决现有船舶避碰算法存在不能被控制器有效执行的风险，还存在推进器故障影响避碰控制的问题。本发明所述的基于势函数的动力定位船避碰容错控制方法，首先建立船舶的运动学模型和动力学模型；其次定义安全区域的约束条件，基于此约束条件构造避碰势函数，基于避碰势函数的梯度和船舶速度构造滑模变量，并依据李雅普诺夫函数和鲁棒自适应方法设计自适应律并构建时变增益，然后基于时变增益和滑模变量建立鲁棒自适应避碰容错控制器，最后将控制器的输出结果作为船舶推进器的命令输入向量实现船舶的避碰容错控制。(56)对比文件夏国清 等《.基于主成分约简和突变级数的舰载机出动能力 综合评估方法》《.系统工程与电子技术》.2018,第40卷(第2期),第1-8页.施文煜 等《.基于RBF 积分滑模的无人艇集群 协同路径跟踪控制》《.水下无人系统学报》.2020,第28卷(第6期),第1-8页.宁君 等《.基于改进人工势场法的船舶路径规划与跟踪控制》《.哈尔滨工程大学学报》.2022,第43卷(第10期),第1-10页.
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