一种船舶防碰撞控制系统及其设计方法

    公开(公告)号:CN114408122A

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202210102027.6

    申请日:2022-01-27

    Abstract: 本发明公开了一种船舶防碰撞控制系统及其设计方法,其特征在于,包括:船舶运动模块、路径跟踪制导模块、人机共融制导模块;船舶运动模块的输入端与人机共融制导模块的输出端相连、输出端与路径跟踪制导模块和人机共融制导模块的输入端相连;路径跟踪制导模块的输入端与船舶运动模块的输出端相连、输出端与人机共融制导模块的输入端相连;人机共融制导模块的输入端与船舶运动模块和路径跟踪制导模块的输出端相连、输出端与船舶运动模块的输入端相连。本发明基于无人水面船舶和障碍物之间的距离,引入人类驾驶员的活动参数,通过调节共融控制权从而缓和人机共驾的冲突,能够强制执行约束或在有意图时采取最佳行动,充分发挥人类和自动化协调能力。

    一种控制增益未知不确定系统的数据驱动抗干扰控制结构

    公开(公告)号:CN111208734A

    公开(公告)日:2020-05-29

    申请号:CN202010099836.7

    申请日:2020-02-18

    Abstract: 本发明提供一种控制增益未知不确定系统的数据驱动抗干扰控制结构,其特征在于,包括:输入控制器模块、扩张状态观测器模块、滤波器模块、堆栈器模块以及控制输入增益估计模块。本发明将自适应方法同扩张状态观测器相结合,提出一种响应快、效益高、环境适应性强的控制增益未知不确定系统的数据驱动抗干扰控制结构设计,实现对控制输入增益b0的精确估计、未知不确定性σ的有效估计,保证了复杂不确定系统状态参数实际值x收敛于期望值r,估计值收敛于实际值x。

    一种自适应扩张状态观测器结构

    公开(公告)号:CN110967975B

    公开(公告)日:2022-07-01

    申请号:CN201911287504.5

    申请日:2019-12-14

    Abstract: 本发明提供一种自适应扩张状态观测器结构,应用于复杂不确定非线性系统,包括:鲁棒自适应观测器模块、滤波器模块、数据存储模块、控制输入增益计算模块、自适应率模块、时间判断模块。本发明将自适应方法同扩张状态观测器相结合,具有高精度、高效益、环境适应性强的特点,能够实现对控制输入增益的精确估计、未知不确定性的有效估计,以及状态参数的收敛。

    一种动态完全未知系统的数据驱动自适应预估器

    公开(公告)号:CN111352344A

    公开(公告)日:2020-06-30

    申请号:CN202010131320.6

    申请日:2020-02-28

    Abstract: 本发明实施例公开一种动态完全未知系统的数据驱动自适应预估器,其特征在于,包括:控制器模块、扩张状态观测器模块、堆栈器模块、鲁棒性预估器模块;所述控制器模块能够基于所述系统中的状态参数、鲁棒性预估器模块中的控制输入增益参数、扩张状态观测器中的输出参数、所述系统的期望状态参数、控制参数估计标量参数获取控制输入参数以作为所述系统的输入值。本发明不仅可以实现短时间内迅速对系统参数b0、θ1和 进行精确稳定辨识,同时能够消除对系统状态参数的导数的依赖性,使得该设计方法更利于实际的工程应用。

    一种船舶防碰撞控制系统的设计方法

    公开(公告)号:CN114408122B

    公开(公告)日:2023-04-25

    申请号:CN202210102027.6

    申请日:2022-01-27

    Abstract: 本发明公开了一种船舶防碰撞控制系统的设计方法,其特征在于,包括:船舶运动模块、路径跟踪制导模块、人机共融制导模块;船舶运动模块的输入端与人机共融制导模块的输出端相连、输出端与路径跟踪制导模块和人机共融制导模块的输入端相连;路径跟踪制导模块的输入端与船舶运动模块的输出端相连、输出端与人机共融制导模块的输入端相连;人机共融制导模块的输入端与船舶运动模块和路径跟踪制导模块的输出端相连、输出端与船舶运动模块的输入端相连。本发明基于无人水面船舶和障碍物之间的距离,引入人类驾驶员的活动参数,通过调节共融控制权从而缓和人机共驾的冲突,能够强制执行约束或在有意图时采取最佳行动,充分发挥人类和自动化协调能力。

    一种动态完全未知系统的数据驱动自适应预估器

    公开(公告)号:CN111352344B

    公开(公告)日:2022-05-31

    申请号:CN202010131320.6

    申请日:2020-02-28

    Abstract: 本发明实施例公开一种动态完全未知系统的数据驱动自适应预估器,其特征在于,包括:控制器模块、扩张状态观测器模块、堆栈器模块、鲁棒性预估器模块;所述控制器模块能够基于所述系统中的状态参数、鲁棒性预估器模块中的控制输入增益参数、扩张状态观测器中的输出参数、所述系统的期望状态参数、控制参数估计标量参数获取控制输入参数以作为所述系统的输入值。本发明不仅可以实现短时间内迅速对系统参数b0、θ1和进行精确稳定辨识,同时能够消除对系统状态参数的导数的依赖性,使得该设计方法更利于实际的工程应用。

    一种控制增益未知不确定系统的数据驱动抗干扰控制结构

    公开(公告)号:CN111208734B

    公开(公告)日:2022-05-31

    申请号:CN202010099836.7

    申请日:2020-02-18

    Abstract: 本发明提供一种控制增益未知不确定系统的数据驱动抗干扰控制结构,其特征在于,包括:输入控制器模块、扩张状态观测器模块、滤波器模块、堆栈器模块以及控制输入增益估计模块。本发明将自适应方法同扩张状态观测器相结合,提出一种响应快、效益高、环境适应性强的控制增益未知不确定系统的数据驱动抗干扰控制结构设计,实现对控制输入增益b0的精确估计、未知不确定性σ的有效估计,保证了复杂不确定系统状态参数实际值x收敛于期望值r,估计值收敛于实际值x。

    一种输入受限的无人船航向共融控制方法、系统及装置

    公开(公告)号:CN113093734B

    公开(公告)日:2023-11-03

    申请号:CN202110287295.5

    申请日:2021-03-17

    Abstract: 本发明公开了一种输入受限的无人船航向共融控制方法、系统及装置,包括:模型参考模块、自适应输入控制器模块、μ‑mod输入受限模块及故障感知决策模块;模型参考模块在航向系统遭遇执行器故障而引发的效率不足时,通过比较受控对象与参考模型获取两者的误差信息,从而使得航向系统的输出尽可能跟随参考模型的输出;自适应输入控制器模块包含前馈和反馈调节器,在不完全确定或局部变化的环境中,保持与环境的自适应性;μ‑mod输入受限模块通过建立虚拟缓冲区,克服输入饱和的问题,保证无人船航向控制系统能够跟随给定信号;故障感知决策模块依据监管者的置信度,对异常检测的结果加权重,拓展了自动驾驶仪单独处理异常的能力。

    一种智能船舶的非周期通讯远程观测器

    公开(公告)号:CN111273671B

    公开(公告)日:2022-05-31

    申请号:CN202010139901.4

    申请日:2020-03-03

    Abstract: 本发明实施例公开了一种智能船舶的非周期通讯远程观测器,其包括:船端事件触发模块、船端位置信息预测模块、控制端位置信息预测模块、控制端事件触发模块、位置观测模块、总扰动观测模块以及速度观测模块;其中,所述船端事件触发模块用于基于所预设的船端事件触发机制,输出上一触发时刻执行导通任务后所获取的位置信息或当前时刻船舶的实际位置信息;所述船端位置信息预测模块用于输出获得的位置预测信息等。本发明既能提高传感器与观测器之间的通信效率,增加对船舶观测的可靠性,又能减少采样计算负担和通信成本、降低对船舶运动参数信息的依赖性,易于实现观测。

    一种输入受限的无人船航向共融控制方法、系统及结构

    公开(公告)号:CN113093734A

    公开(公告)日:2021-07-09

    申请号:CN202110287295.5

    申请日:2021-03-17

    Abstract: 本发明公开了一种输入受限的无人船航向共融控制方法、系统及结构,包括:模型参考模块、自适应输入控制器模块、μ‑mod输入受限模块及故障感知决策模块;模型参考模块在航向系统遭遇执行器故障而引发的效率不足时,通过比较受控对象与参考模型获取两者的误差信息,从而使得航向系统的输出尽可能跟随参考模型的输出;自适应输入控制器模块包含前馈和反馈调节器,在不完全确定或局部变化的环境中,保持与环境的自适应性;μ‑mod输入受限模块通过建立虚拟缓冲区,克服输入饱和的问题,保证无人船航向控制系统能够跟随给定信号;故障感知决策模块依据监管者的置信度,对异常检测的结果加权重,拓展了自动驾驶仪单独处理异常的能力。

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