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公开(公告)号：CN119472644A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411439568.3
申请日：2024-10-15
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明一种欠驱动无人艇分布式协同队形重构的任务分配方法，包括以下步骤：获取初始欠驱动无人艇集群规模N以及预设队形目标点的位置；根据欠驱动无人艇的起始位置与目标位置之间的杜宾曲线距离，设计基于杜宾曲线的代价函数，计算欠驱动无人艇的收益值，使分配结果更接近无人艇至目标点的路径距离并自主决策对兴趣目标点的出价；依据拍卖算法原理，设计分布式拍卖任务分配策略，实现无人艇编队与目标点位置的最优匹配。
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公开(公告)号：CN119105338A
公开(公告)日：2024-12-10
申请号：CN202411168334.X
申请日：2024-08-23
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明提供了一种无人艇事件触发动态平行轨迹跟踪控制器及方法，控制器包括人工无人艇系统、第一静态事件触发器、第二静态事件触发器、平行轨迹跟踪动态控制器和实际控制器；所述人工无人艇系统接收第一静态事件触发器发送的触发后的位置和艏摇角信息、速度信息、加速度信息，所述人工无人艇系统接收第二静态事件触发器发送的触发后的控制输入，所述人工无人艇系统发送状态信息，系统总扰动估计值以及建模误差估计值至平行轨迹跟踪动态控制器；本发明设计了一个动态控制器，使得控制器与被控对象在数学表达上趋于一致。这种方法能够基于当前系统状态确定控制信号的变化，从而实现了控制信号的稳定输出。
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公开(公告)号：CN118915731A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202410952630.2
申请日：2024-07-16
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种无人艇集群动态覆盖规划与制导系统，包括运动规划设计单元和运动学制导律设计单元；所述运动规划设计单元包括动态覆盖模块、积分器模块以及安全规划模块，所述运动学制导律设计单元包括航向传感器模块、级联扩张状态观测器模块、视距制导模块以及无人艇模块；其中：所述动态覆盖模块包括时变径向传感器模块、覆盖水平计算模块、过渡条件C1模块、过渡条件C2模块、覆盖规划模块、集群规划模块以及集群覆盖规划模块；所述安全规划模块包括避碰规划模块、避障规划模块以及联通保持模块。本发明在规划层针对多艘无人艇能够生产时变的覆盖轨迹，在制导层能够精确地估计未知侧滑角。
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公开(公告)号：CN118915450A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202410967362.1
申请日：2024-07-18
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种无人艇级联扩张状态观测器，包括合速度状态观测分支和艏摇角速度状态观测分支，所述合速度状态观测分支包括级联的第一级合速度扩展观测器模块和第二级合速度扩展观测器模块；所述艏摇角速度状态观测分支包括级联的第一级艏摇角速度扩展观测器模块和第二级艏摇角速度扩展观测器模块。本发明通过两级无人艇合速度级联扩张状态观测器和两级无人艇艏摇角速度级联扩张状态观测器来估计存在测量噪声下的无人艇的内部模型不确定性和外部环境引起的集中扰动，实现存在测量噪声的情形下高增益观测器对扰动的精确估计。
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公开(公告)号：CN118605152A
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202410639686.2
申请日：2024-05-22
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于CB制导的T‑S模糊动态滑模动力定位控制方法，包括以下步骤：构建基于船舶运动状态的船舶运动数学模型；基于CB制导理论，获取运动学控制器，以获取船舶参考速度和船舶速度误差；根据船舶运动数学模型、船舶参考速度和船舶速度误差，构建考虑船舶所受的外部扰动的T‑S模糊仿射模型，以构建分段形式的T‑S模糊仿射模型，获取系统测量输出；根据系统测量输出，构建滑模面；以构建输出反馈动态滑模控制器，获取控制输入，实现对船舶的动力定位系统进行控制。本发明提供的T‑S模糊仿射模型具有较高的准确性和鲁棒性，基于该模型的控制效果更好。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114815823B
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202210414582.2
申请日：2022-04-15
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供了一种基于控制障碍函数的无人艇集群安全目标跟踪系统，其特征在于，包括：欠驱动无人艇通讯网络、目标跟踪制导律单元、基于二次规划的避碰控制器单元、静态障碍物约束单元、动态障碍物约束单元和邻居无人艇避碰约束单元；所述基于二次规划的避碰控制器用于根据前述期望速度和期望角速度、静态障碍物约束条件、动态障碍物约束条件、邻居无人艇避碰约束条件，计算得到基于二次规划的受控欠驱动无人艇用于安全目标跟踪的制导角速度信号和制导前向速度信号并控制该受控欠驱动无人艇执行动作；本发明考虑了欠驱动无人艇在目标跟踪过程中的安全问题，可以在完成目标跟踪任务的同时实现实时避碰，使无人艇的前向速度具有灵活性。
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公开(公告)号：CN118034294A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410222529.1
申请日：2024-02-28
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供了一种无人艇数据驱动自适应动态轨迹跟踪控制器，包括多项式拟合项、滤波器、数据堆栈、数据驱动预估器、实际无人艇、无人艇等效模型和动态控制器；所述滤波器接收来自动态控制器的控制输入、来自实际无人艇的速度信号和来自多项式拟合项的回归矩阵，所述滤波器发送滤波后的信号值至数据堆栈；所述数据驱动预估器接收来自动态控制器的控制输入、来自数据堆栈的历史数据和来自实际无人艇的速度信号，所述数据驱动预估器发送系统总扰动的估计值至无人艇等效模型；本发明将基于代数关系的控制律转变为基于微分方程的控制律，同时结合数据驱动控制理论，不仅实现了对系统总扰动的快速精确估计，同时能够稳定控制输出，降低执行器动作损耗。
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公开(公告)号：CN114217603B
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202111307607.0
申请日：2021-11-05
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种多无人船编队安全优化控制系统，包括获取无人船输入输出状态信息并滤波的滤波模块，获取并存储无人船输入输出状态滤波信息的数据收集模块，获取数据集并学习无人船模型的模型信息学习模块，获取存在信息交互关系的无人船信息并发送至编队跟踪控制模块和安全避碰避障控制模块中的信息交互通讯网络拓扑模块，获取无人船的航行信息和交互信息计算标称控制输入的编队跟踪控制模块，获取标称控制输入信息与交互信息计算安全优化的纵向速度控制输入和参考艏向角的安全避碰避障控制模块，计算艏向角控制输入的艏向角跟踪预测控制模块。该系统可以在复杂海洋环境下规避动静态障碍物和船与船的碰撞。实现多无人船的无风险编队跟踪控制。
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公开(公告)号：CN117666345A
公开(公告)日：2024-03-08
申请号：CN202311656827.3
申请日：2023-12-05
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于T‑S模糊分段模型的动态滑模无人船动力定位方法，建立了考虑无人船动力学系统受到复杂气流和极端天气带来的外部干扰的情况下的无人船运动数学模型，以及建立了与其对应的T‑S模糊分段仿射模型；基于T‑S模糊分段仿射模型构造滑模面，建立了完整滑模动力系统，获取滑动面增益，进而获取模糊输出反馈动态滑模控制器，以对无人船的动力定位系统进行控制。本发明能够更精确地调整无人船的动力输出，使其适应不断变化的环境条件并保持稳定，从而实现更高效、准确的海洋作业。不仅为解决无人船控制技术提供了理论支持，同时也为其技术发展提供了实质性的推动力量。
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公开(公告)号：CN117572810A
公开(公告)日：2024-02-20
申请号：CN202410059757.1
申请日：2024-01-16
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明公开了一种基于控制障碍函数的机械臂安全协同控制系统，在机械臂动力学系统受到复杂环境带来的外部干扰的情况下，实现一致性编队协同控制任务，提高了控制策略的鲁棒性和抗干扰性能。所提出的多机械臂安全跟踪一致性控制协议在执行时，即使多机械臂系统遭遇动静态障碍物，仍能够继续完成编队一致性控制任务。通过基于控制障碍函数的安全优化模块的设计，能够有效的实现在系统完成底层一致性控制任务的同时实现安全编队控制，避免了机械臂在使用过程中因碰撞而造成的损失。同时，本发明的模块化设计的控制结构，显著降低了控制器设计的复杂度，减少了计算负荷，提高了控制器设计的灵活性，便于工程实现。
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