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公开(公告)号：CN116578106A
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310545997.8
申请日：2023-05-12
Applicant: 浙江大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明公开了一种面向沿海声层析观测的水下直升机编队控制方法，属于机械控制技术领域，方法包括：建立多个水下直升机的动力学模型，合并动力学模型中的复杂不确定项，得到包含第二状态变量的简化动力学模型；计算系统转换误差；建立基于径向基函数神经网络和扰动观测器的龙伯格状态观测器获取第二状态变量；设计扰动观测器获取确定的系统外部时变扰动和径向基函数神经网络逼近误差的总和；设计径向基函数神经网络权重系数更新率，设计协同编队控制器；引入动态阈值的事件触发机制，设置协同编队控制器的更新条件；利用协同编队控制器计算得到跟踪经验值；根据跟踪经验值，引入学习机制，重新设计扰动观测器和协同编队控制器对轨迹进行跟踪。
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公开(公告)号：CN116449703A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310371435.6
申请日：2023-04-10
Applicant: 浙江大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种有限时间框架下的AUH编队协同控制方法，包括：(1)构建领航者‑AUH的动力学模型及参数化路径；(2)设计领航者的轨迹跟踪控制率时引入参数化路径，并使用有限时间状态扩张观测器估计动力学集总不确定性，保证观测误差在有限时间内收敛；(3)将有限时间预设性能控制方法引入到跟随者的控制率中；(4)在跟随者的控制率中使用RBFNN逼近动力学不确定性；(5)设计基于经验的编队构型保持控制率，实现跟随者对领航者的精确跟踪以保持编队构型。利用本发明，可以实现领航者精确追踪参数化路径，同时，实现跟随者对领航者的精确跟踪以保持编队构型，提高系统的控制性能。
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公开(公告)号：CN116382313A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310470876.1
申请日：2023-04-27
Applicant: 浙江大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明公开了一种考虑通信受限的AUH协同编队控制方法，包括：(1)将AUH编队组成具有非线性不确定动力学和外部时变扰动的多智能体系统，并构建系统的动力学模型；(2)设计基于一致性原理的有限时间分布式观测器，使跟随者协同估计领航者的位置信息；(3)在控制器中，设计跟随者的编队构型保持控制率，并使用RBFNN逼近动力学集总不确定性，使用自适应方法估计外部扰动的边界，实现跟随者对领航者的精确跟踪。本发明充分考虑了水下环境的复杂性可能会限制AUH之间的信息交换，使跟随者能够协同观测和获取领航者的状态信息，能够更有效的进行跟踪控制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116257987A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202310018423.5
申请日：2023-01-06
Applicant: 浙江大学
IPC: G06F30/20 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种满足预设性能的水下直升机有限时间循迹方法，属于智能机械技术领域，方法包括：建立水下直升机的惯性坐标系与运动坐标系；根据各坐标系下的数据参数，将水下直升机相对于海流的速度和海流流速两者的组合作为水下直升机的速度状态，并结合水下直升机的推进器故障因素，建立水下直升机的六自由度动力学模型；构造性能函数和误差变换关系式，并利用性能函数约束水下直升机运动轨迹的六个自由度；引入反正切函数，设计扰动观测器，以对外部环境带来的非线性扰动进行补偿；结合预设性能方法和有限时间算法，设计水下直升机的有限时间预设性能控制器，以控制水下直升机对期望轨迹进行跟踪。
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公开(公告)号：CN116466730A
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202310452099.8
申请日：2023-04-21
Applicant: 浙江大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明公开了一种基于事件触发和预设性能的AUV落坞控制方法，属于海洋勘探技术领域，包括：构建海流观测器，通过海流观测器估计海流速度；将海流速度作为影响因素构建流速反演模型；构建径向基函数神经网络，在考虑由海流扰动、建模不确定性和推进器故障组成的系统集的总不确定性的情况下，通过径向基函数神经网络确定出高斯基函数和与高斯基函数对应的最优权重矩阵；构建有限时间性能函数；根据有限时间性能函数，构建有限时间预设性能控制器；在有限时间预设性能控制器中引入增量信号双阈值事件触发控制策略；通过有限时间预设性能控制器对AUV落坞过程进行控制。可以大幅提升了控制精度，收敛速度快，实现有限时间预设性能的轨迹跟踪控制。
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公开(公告)号：CN116382314A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310470877.6
申请日：2023-04-27
Applicant: 浙江大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明公开了一种基于预设性能区间理论的全驱动AUV控制策略，包括：(1)通过Fossen六自由度模型来构建全驱动AUV六自由度非线性模型，建模过程中考虑环境扰动、建模不确定性以及执行机构损耗；(2)设计非对称预设性能约束框架，在该框架下，确定性能函数的上下界，同时定义中间函数及其与上下边界函数的差值矩阵；(3)设计新型的有限时间性能函数，通过参数人为设定终端稳定时间，通过改变截止时间以及线性项参数调节性能函数的收敛速率；(4)设计基于区间理论的AUV预设性能控制律，利用控制律对全驱动AUV进行控制。本发明解决了传统控制方法复杂度高和系统性能无法保障等问题，有利于多种类型的全驱动AUV在不同工况的控制实践以及精细作业。
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公开(公告)号：CN115877709A
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202211316011.1
申请日：2022-10-26
Applicant: 浙江大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种仿生蝠鲼机器人运动控制方法，包括：(1)在仿生蝠鲼机器人的柔性胸鳍上选取若干特征点，建立描述特征点运动的数学模型；(2)对CPG控制器进行改进，引入幅值调节参数a和频率调节参数ω改进CPG控制器；(3)设计基于摄动法的CPG控制器参数整定方法；(4)将改进的CPG控制器与仿生蝠鲼机器人进行耦合；(5)以改进的CPG控制器作为控制胸鳍扑动的底层运动控制器，以模糊控制器为高层决策控制器，搭建基于CPG模型的分层控制架构，使用模糊算法控制CPG控制器的输入参数a和ω，以实现对蝠鲼机器人运动速度的闭环控制。利用本发明，在控制器受到干扰后仍能快速收敛，继续产生给定模式的周期信号。
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公开(公告)号：CN116360470A
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202310440747.8
申请日：2023-04-23
Applicant: 浙江大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明公开了一种多水下直升机协同编队控制方法，包括：(1)对水下直升机AUH进行动力学建模，构建AUH的编队系统；(2)设计具有有限时间形式的性能函数，在约束系统瞬态及稳态性能的同时，预先设定系统的收敛时间；(3)构建基于RBFNN和扰动观测器的状态观测器，用于观测状态变量；(4)基于观测得到的状态变量，在反步法框架下设计基于神经网络的协同编队控制器。利用本发明，通过协同编队控制器使得AUH编队在追踪参考轨迹的同时保持预设的编队构型，在性能函数的限制下系统达到预设的瞬态和稳态性能。
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