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公开(公告)号：CN109884886B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN201910252022.X
申请日：2019-03-29
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种基于宽度学习的船舶运动无模型自适应最优控制方法，包括以下步骤：S1:建立包含输入层和输出层的宽度学习模型，S2:根据控制目标构建船舶航向的最优控制目标函数；S3:根据被控船舶当前状态利用训练好的宽度学习模型获得船舶下一时刻航行状态的估计；S4:构建评价网和执行网的三层BP神经网络结构；S5:利用评价网权值更新公式进行权值更新；S6：利用执行网权值更新公式更新执行网的连接权重从而获得船舶当前时刻控制率S7：将更新后的船舶状态与当前控制率输入到宽度学习模型中重复S3‑S7，在此过程中评价网和执行网权值收敛得到船舶航向的近似最优控制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109884886A
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201910252022.X
申请日：2019-03-29
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种基于宽度学习的船舶运动无模型自适应最优控制方法，包括以下步骤：S1:建立包含输入层和输出层的宽度学习模型，S2:根据控制目标构建船舶航向的最优控制目标函数；S3:根据被控船舶当前状态利用训练好的宽度学习模型获得船舶下一时刻航行状态的估计；S4:构建评价网和执行网的三层BP神经网络结构；S5:利用评价网权值更新公式进行权值更新；S6：利用执行网权值更新公式更新执行网的连接权重从而获得船舶当前时刻控制率S7：将更新后的船舶状态与当前控制率输入到宽度学习模型中重复S3-S7，在此过程中评价网和执行网权值收敛得到船舶航向的近似最优控制。
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公开(公告)号：CN111208835A
公开(公告)日：2020-05-29
申请号：CN202010125607.8
申请日：2020-02-27
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02 , G05B17/02 , G05B19/418
Abstract: 本发明提供一种基于拓扑重构的船舶编队切换控制方法，本发明方法通过电子海图系统获得全局船舶实时航行信息，结合船舶编队岸基信息平台发布的船舶调度信息进行船舶编队队形控制与切换控制。在编队避障过程中或队形切换后，编队内的拓扑结构不再适用于此时的队形，从而发生网络连接中断，利用拓扑重构法对编队通信拓扑进行重构。通过船舶自动识别系统、全球定位系统等设备获得实时船舶航行安全动态。当编队内船与船间的距离或船与障碍物间的距离小于二者对应的安全距离时，触发避碰或避障人工势场，进行避碰与避障控制。本发明将拓扑重构与人工势场法结合，充分利用船舶编队全局动态和实时船端航行信息，实现了船舶智能避碰与切换控制。
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公开(公告)号：CN111208835B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202010125607.8
申请日：2020-02-27
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02 , G05B17/02 , G05B19/418
Abstract: 本发明提供一种基于拓扑重构的船舶编队切换控制方法，本发明方法通过电子海图系统获得全局船舶实时航行信息，结合船舶编队岸基信息平台发布的船舶调度信息进行船舶编队队形控制与切换控制。在编队避障过程中或队形切换后，编队内的拓扑结构不再适用于此时的队形，从而发生网络连接中断，利用拓扑重构法对编队通信拓扑进行重构。通过船舶自动识别系统、全球定位系统等设备获得实时船舶航行安全动态。当编队内船与船间的距离或船与障碍物间的距离小于二者对应的安全距离时，触发避碰或避障人工势场，进行避碰与避障控制。本发明将拓扑重构与人工势场法结合，充分利用船舶编队全局动态和实时船端航行信息，实现了船舶智能避碰与切换控制。
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公开(公告)号：CN110727274B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN201911136383.4
申请日：2019-11-19
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于无人船系统的带有避碰且保持连通性的编队控制方法，由于多个无人船系统具有复杂的耦合和不确定的非线性动态特性，使得具有避碰和保持连通性的分布式编队控制难以实现。采用坐标变换方法解决无人船的复杂耦合问题同时结合神经网络的方法解决无人船系统的未知非线性动态。对于多个无人船的分布式编队控制，由于避免碰撞而导致的无人船之间分离距离过大，其将对连通性维护产生负面影响，该方法将吸引势函数和排斥势函数集成到领导者‑跟随者队形框架中，可以有效地解决该问题。根据图论、矩阵论和Lyapunov稳定性理论，该方法可以同时实现多个无人船编队控制、避碰和连通性维护三个控制目标。
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公开(公告)号：CN110727274A
公开(公告)日：2020-01-24
申请号：CN201911136383.4
申请日：2019-11-19
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于无人船系统的带有避碰且保持连通性的编队控制方法，由于多个无人船系统具有复杂的耦合和不确定的非线性动态特性，使得具有避碰和保持连通性的分布式编队控制难以实现。采用坐标变换方法解决无人船的复杂耦合问题同时结合神经网络的方法解决无人船系统的未知非线性动态。对于多个无人船的分布式编队控制，由于避免碰撞而导致的无人船之间分离距离过大，其将对连通性维护产生负面影响，该方法将吸引势函数和排斥势函数集成到领导者-跟随者队形框架中，可以有效地解决该问题。根据图论、矩阵论和Lyapunov稳定性理论，该方法可以同时实现多个无人船编队控制、避碰和连通性维护三个控制目标。
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