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公开(公告)号：CN112947448B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202110182003.1
申请日：2021-02-09
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种无人船集群协同包围多目标模糊控制器结构及设计方法，其中，控制器结构可以实现在每艘无人船只接受部分目标个体信息的条件下，对整个目标群体几何中心的协同包围，拓展了无人船协同运动控制的应用领域。本发明的无人船集群采用环形通信拓扑结构，每艘无人船只与相邻两艘邻居船通信，消除了对集群全局信息的依赖，有利于克服海洋环境对通信带宽和通信距离的约束。本发明的设计方法通过运动学虚拟控制律设计消除了横漂速度对协同包围的影响，通过建立模糊预估器逼近并补偿了动力学未知非线性函数，并利用动态面控制技术有效克服了传统反步法计算爆炸的问题，有利于无人船协同多目标包围在实际海洋环境中的实现。
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公开(公告)号：CN110362095A
公开(公告)日：2019-10-22
申请号：CN201910735513.X
申请日：2019-08-09
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种有限时间收敛无人船协同控制器的设计方法，所述有限时间收敛无人船协同控制器的结构包括有限时间扩张状态观测器、有限时间分布式路径操纵制导模块、非线性跟踪微分器、抗干扰动力学控制模块和欠驱动无人船。本发明通过将人工势能函数引入到分布式路径操纵控制器设计中，设计了具有避碰、避障以及连通性保持的分布式协同路径操纵控制器，从而更好地适应在实际中复杂多变的海洋情形。本发明仅基于位置和偏航角信息，能够实现对欠驱动无人船模型不确定性以及复杂海况带来的未知扰动的统一估计。同时，有限时间收敛的特性可以使协同控制器获得更好的观测效果及抗干扰能力，扩展了现有分布式协同路径操纵控制器的应用范围。
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公开(公告)号：CN117590847A
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202311519025.8
申请日：2023-11-14
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供了一种欠驱动无人艇平行路径跟踪控制器，涉及欠驱动无人艇路径跟踪控制技术领域，包括实际欠驱动无人艇系统、虚拟欠驱动无人艇系统、运动学控制器、滤波器、动力学控制器和路径参数更新律；所述实际欠驱动无人艇系统接收来自动力学控制器的纵向推力和艏摇方向转向力信息；所述实际欠驱动无人艇系统发送无人艇的位置、艏摇角信号和无人艇的速度信息至虚拟欠驱动无人艇系统；本发明构建了一个与实际欠驱动无人艇系统平行互动的虚拟欠驱动无人艇系统，通过使实际欠驱动无人艇系统趋向虚拟欠驱动无人艇系统，实现了欠驱动无人艇模型的实时更新和数据交互，从而构建完整的无人艇数字孪生运动模型。
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公开(公告)号：CN112947448A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110182003.1
申请日：2021-02-09
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种无人船集群协同包围多目标模糊控制器结构及设计方法，其中，控制器结构可以实现在每艘无人船只接受部分目标个体信息的条件下，对整个目标群体几何中心的协同包围，拓展了无人船协同运动控制的应用领域。本发明的无人船集群采用环形通信拓扑结构，每艘无人船只与相邻两艘邻居船通信，消除了对集群全局信息的依赖，有利于克服海洋环境对通信带宽和通信距离的约束。本发明的设计方法通过运动学虚拟控制律设计消除了横漂速度对协同包围的影响，通过建立模糊预估器逼近并补偿了动力学未知非线性函数，并利用动态面控制技术有效克服了传统反步法计算爆炸的问题，有利于无人船协同多目标包围在实际海洋环境中的实现。
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公开(公告)号：CN110687781A
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201911058957.0
申请日：2019-11-01
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明公开了一种二阶非线性系统的精确不确定性和控制增益估计方法，利用二阶非线性系统的精确不确定性和控制增益估计结构进行估计，所述的二阶非线性系统的精确不确定性和控制增益估计结构包括扩张状态观测器和控制增益估计模块。本发明建立扩张状态观测器以及控制增益估计模块，实现了对非线性系统的不确定性和控制增益进行同时在线估计，从而为非线性系统的控制器设计过程提供了便利。本发明建立控制增益估计模块，可实现在有限时间内对非线性系统的控制增益进行在线估计，有效地保证了参数估计的实时性、精确度。本发明只基于非线性系统的输入和输出信息进行未知项的在线估计，用于估计高阶非线性系统的不确定性和控制增益。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113916183B
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202111173770.2
申请日：2021-10-09
Applicant: 中铁一局集团第二工程有限公司 , 中铁北方投资有限公司 , 大连海事大学 , 长春市轨道交通集团有限公司 , 长春市建设工程质量监督站
Abstract: 本发明公开了一种PBA结构变形风险的预测系统及其使用方法，包括：数据采集单元、数据传输单元、数据处理单元；数据采集单元，用于获取隧道拱顶、拱肩和拱腰处的土压力和拱顶和拱腰处的钢筋应力的变化监测数据；数据处理单元，用于对施工过程中的土压力和钢筋应力进行预测。本发明可以弥补人工测量风险高、频率低、误差大的缺点，进而实现对隧道土压力和钢筋应力的实时自动化准确监测，实为隧道安全施工提供保障；同时考虑了采集箱和传输箱的固定、仪器防水、防碰撞保护，提高采集箱和传输箱的使用
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公开(公告)号：CN113916183A
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN202111173770.2
申请日：2021-10-09
Applicant: 中铁一局集团第二工程有限公司 , 中铁北方投资有限公司 , 大连海事大学 , 长春市轨道交通集团有限公司 , 长春市建设工程质量监督站
Abstract: 本发明公开了一种PBA结构变形风险的预测系统及其使用方法，包括：数据采集单元、数据传输单元、数据处理单元；数据采集单元，用于获取隧道拱顶、拱肩和拱腰处的土压力和拱顶和拱腰处的钢筋应力的变化监测数据；数据处理单元，用于对施工过程中的土压力和钢筋应力进行预测。本发明可以弥补人工测量风险高、频率低、误差大的缺点，进而实现对隧道土压力和钢筋应力的实时自动化准确监测，实为隧道安全施工提供保障；同时考虑了采集箱和传输箱的固定、仪器防水、防碰撞保护，提高采集箱和传输箱的使用寿命；使用短距离无线传输系统和GPRS信息传透组件，替代了长距离信号数据线的使用，有效降低了监测成本，提高了设备的适用性。
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公开(公告)号：CN110687781B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN201911058957.0
申请日：2019-11-01
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明公开了一种二阶非线性系统的精确不确定性和控制增益估计方法，利用二阶非线性系统的精确不确定性和控制增益估计结构进行估计，所述的二阶非线性系统的精确不确定性和控制增益估计结构包括扩张状态观测器和控制增益估计模块。本发明建立扩张状态观测器以及控制增益估计模块，实现了对非线性系统的不确定性和控制增益进行同时在线估计，从而为非线性系统的控制器设计过程提供了便利。本发明建立控制增益估计模块，可实现在有限时间内对非线性系统的控制增益进行在线估计，有效地保证了参数估计的实时性、精确度。本发明只基于非线性系统的输入和输出信息进行未知项的在线估计，用于估计高阶非线性系统的不确定性和控制增益。
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公开(公告)号：CN110362095B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN201910735513.X
申请日：2019-08-09
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种有限时间收敛无人船协同控制器的设计方法，所述有限时间收敛无人船协同控制器的结构包括有限时间扩张状态观测器、有限时间分布式路径操纵制导模块、非线性跟踪微分器、抗干扰动力学控制模块和欠驱动无人船。本发明通过将人工势能函数引入到分布式路径操纵控制器设计中，设计了具有避碰、避障以及连通性保持的分布式协同路径操纵控制器，从而更好地适应在实际中复杂多变的海洋情形。本发明仅基于位置和偏航角信息，能够实现对欠驱动无人船模型不确定性以及复杂海况带来的未知扰动的统一估计。同时，有限时间收敛的特性可以使协同控制器获得更好的观测效果及抗干扰能力，扩展了现有分布式协同路径操纵控制器的应用范围。
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公开(公告)号：CN110647041B
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN201910966937.7
申请日：2019-10-11
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种无人船模型全系数精确辨识方法，利用无人船模型全系数精确辨识结构进行辨识，所述无人船模型全系数精确辨识结构包括滤波器模块、积分滤波模块、参数在线估计模块和船舶模型。现有采用人工神经网络或模糊逻辑的模型辨识方法中，仅能实现对无人船模型未知部分进行整体辨识，而本发明仅需通过采集无人船控制力矩以及无人船的状态量，即无人船的输入输出数据，即可实现对无人船模型所有未知系数进行单独精确辨识，有效提高了模型辨识的准确性。现有采用人工神经网络或模糊逻辑的模型辨识方法中，无法对无人船模型惯性矩阵进行辨识，而本发明可以对无人船的惯性矩阵进行精确辨识，进而为无人船高精度控制提供有力保障。
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