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基于神经网络的四自由度船舶操纵运动预报 被引量：10
1
作者 蔡韡 任元洲 +1 位作者 严传续 彭涛 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期155-162,共8页
结合船舶操纵运动中横摇运动的特点,建立了基于径向基神经网络的四自由度船舶操纵运动预报模型。通过Z形试验和回转试验的部分仿真数据充分训练该神经网络,然后使用训练好的网络预报10°/10°Z形操纵运动,并将预报结果与仿真值... 结合船舶操纵运动中横摇运动的特点,建立了基于径向基神经网络的四自由度船舶操纵运动预报模型。通过Z形试验和回转试验的部分仿真数据充分训练该神经网络,然后使用训练好的网络预报10°/10°Z形操纵运动,并将预报结果与仿真值进行对比,验证了所提出预报方法的有效性。同时基于该网络预报20°/20°Z形操纵运动和35°回转运动,证明该预报方法的具有良好泛化能力。 展开更多
关键词 船舶操纵 运动预报 神经网络 四自由度
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江西省内河新一代航运系统实现途径的思考与建议
2
作者 郭亦平 潘攀 +3 位作者 任元洲 柳晨光 吴兵 周然 《中国水运（下半月）》 2023年第3期11-13,16,共4页
文中以“新一代内河航运系统”的创想为基础,进一步落实江西省《关于推进交通强省建设的意见》,提出了内河航运智能、安全、绿色、高效发展的需求导向,聚焦内河绿色智能船舶、数字生态设施、可靠岸基支持和韧性运营服务核心领域,探索江... 文中以“新一代内河航运系统”的创想为基础,进一步落实江西省《关于推进交通强省建设的意见》,提出了内河航运智能、安全、绿色、高效发展的需求导向,聚焦内河绿色智能船舶、数字生态设施、可靠岸基支持和韧性运营服务核心领域,探索江西新一代内河航运系统关键技术的实现途径,为推进江西省内河航运高质量发展提供智力支撑。 展开更多
关键词 内河 航运系统 新一代 岸基控制 实现途径
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基于空间视线导引法的AUV三维航迹控制技术研究 被引量：3
3
作者 郭亦平 王益民 +1 位作者 林莉 任元洲 《声学与电子工程》 2019年第4期28-32,共5页
针对水下自主无人航行器(Autonomous Unmanned Underwater Vehicle,AUV)三维航迹跟踪控制问题,采用视线导引法,利用空间几何原理,将空间视线导引法的三维航迹跟踪控制转换为航向角跟踪控制与纵倾角跟踪控制,设计了纵倾模型预测控制算法... 针对水下自主无人航行器(Autonomous Unmanned Underwater Vehicle,AUV)三维航迹跟踪控制问题,采用视线导引法,利用空间几何原理,将空间视线导引法的三维航迹跟踪控制转换为航向角跟踪控制与纵倾角跟踪控制,设计了纵倾模型预测控制算法,以某型AUV运动数学模型为案例,仿真验证了所提出的基于空间视线导引法的三维航迹控制方法。结果表明,文章提出的基于空间视线导引法的三维航迹跟踪控制具有较好的航迹控制性能,有较高的工程实用价值,设计的纵倾模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)算法,具有良好的控制性能和控制品质。 展开更多
关键词 AUV 视线导引法 航迹控制 纵倾 MPC 制导
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基于视线导引法的AUV轨迹跟踪控制技术研究 被引量：3
4
作者 郭亦平 王益民 任元洲 《声学与电子工程》 2018年第4期32-36,40,共6页
针对AUV轨迹跟踪问题,利用3次样条插值方法将事先确定的航迹点规划成计划路径,利用视线导引法(Line of Sight,LOS),将AUV轨迹跟踪问题转换为航速控制和航迹控制问题,设计了基于增量式状态方程的MPC航向控制算法,实现了AUV轨迹跟踪控制... 针对AUV轨迹跟踪问题,利用3次样条插值方法将事先确定的航迹点规划成计划路径,利用视线导引法(Line of Sight,LOS),将AUV轨迹跟踪问题转换为航速控制和航迹控制问题,设计了基于增量式状态方程的MPC航向控制算法,实现了AUV轨迹跟踪控制。基于NPS AUV(Naval Postgraduate School,USA,Autonomous Underwater Vehicle)数学模型,设计了轨迹跟踪仿真案例,仿真结果表明,所提出的视线导引法与MPC(Model Predictive Control)结合的控制算法可有效解决AUV水下定深运动的轨迹跟踪控制问题,对AUV自主航行控制系统的开发具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 自主潜航器 轨迹跟踪 样条插值 视线导引 模型预测控制
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多约束模型预测控制在AUV深度控制中的应用 被引量：2
5
作者 杨德成 郭亦平 +1 位作者 任元洲 王益民 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第3期120-124,共5页
针对AUV深度控制,提出深度偏差转换为指令纵倾的算法,基于拉盖尔网络逼近的模型预测控制理论,设计了舵角舵速硬约束和纵倾软约束条件下的纵倾运动模型预测控制器。仿真结果表明,该控制方法具有良好的动态控制性能,并可快速处理多种约束... 针对AUV深度控制,提出深度偏差转换为指令纵倾的算法,基于拉盖尔网络逼近的模型预测控制理论,设计了舵角舵速硬约束和纵倾软约束条件下的纵倾运动模型预测控制器。仿真结果表明,该控制方法具有良好的动态控制性能,并可快速处理多种约束条件的二次规划问题。 展开更多
关键词 AUV 模型预测控制 运动控制 纵倾 MPC
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基于扩展状态观测的潜艇剩余浮力和力矩的快速估计算法研究 被引量：2
6
作者 郭亦平 任元洲 +1 位作者 刘健 孙灵远 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期164-169,共6页
针对潜艇水下航行均衡控制的问题,论文基于扩展状态观测器原理,应用潜艇垂直面运动线性状态方程,建立了航速滤波和剩余加速度扩展状态观测器。以国际通用的一个潜艇模型为案例,开展Matlab/Simulink水下运动控制仿真。仿真结果表明,提出... 针对潜艇水下航行均衡控制的问题,论文基于扩展状态观测器原理,应用潜艇垂直面运动线性状态方程,建立了航速滤波和剩余加速度扩展状态观测器。以国际通用的一个潜艇模型为案例,开展Matlab/Simulink水下运动控制仿真。仿真结果表明,提出的算法能快速估计潜艇剩余浮力和剩余浮力矩,与传统的线性均衡公式相比,不仅提高了不均衡量的估计精度,而且大幅缩短了估算时间,有助于潜艇均衡控制品质的提升。 展开更多
关键词 剩余浮力 均衡 潜艇 扩展状态观测 线性状态
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舵鳍联合动态校正最优控制自航船模试验研究 被引量：1
7
作者 任元洲 郭建 +2 位作者 王亚森 刘浩 郭亦平 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第14期52-56,共5页
针对船舶减横摇控制问题,本文基于自航船模水动力模型,采用动态校正的最优控制原理,建立随航速自动调度的最优舵速和鳍速状态反馈最优控制器、状态观测器和动态校正器,以某型自航船模为应用对象,完成了恶劣海况下的水池试验验证。试验... 针对船舶减横摇控制问题,本文基于自航船模水动力模型,采用动态校正的最优控制原理,建立随航速自动调度的最优舵速和鳍速状态反馈最优控制器、状态观测器和动态校正器,以某型自航船模为应用对象,完成了恶劣海况下的水池试验验证。试验结果表明,与舵-航向控制和鳍-减横摇分别控制算法相比,提出的舵鳍联合最优控制算法,在保证航向控制性能指标的同时,可提高机动航行的横倾控制能力和恶劣海况下的减横摇控制效果。 展开更多
关键词 减横摇 舵鳍联合 自航船模 最优控制 动态校正
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舰船横向航行补给的激光测距技术研究 被引量：1
8
作者 孙灵远 朱志军 +2 位作者 王益民 郭亦平 任元洲 《声学与电子工程》 2020年第4期56-60,共5页
针对舰船横向航行补给过程中无法连续、自动、稳定、近距离的测量舰舰之间的距离,提出一种连续、稳定、自动、可视化的近距离测量解决方案并将其运用到相关装备上。通过对舰船横向航行补给的运动状态、图像识别及目标跟踪技术进行研究,... 针对舰船横向航行补给过程中无法连续、自动、稳定、近距离的测量舰舰之间的距离,提出一种连续、稳定、自动、可视化的近距离测量解决方案并将其运用到相关装备上。通过对舰船横向航行补给的运动状态、图像识别及目标跟踪技术进行研究,以集成了激光测距传感器和影像传感器的稳定云台为基础,设计了一套能够稳定、自动进行距离测量的可视化系统架构。通过地面试验和海试对该系统进行了验证。结果表明,在3级海况下,系统能够实时稳定实现距离测量。该系统在舰船横向航行补给和靠离泊等任务状态下有很好的应用前景。 展开更多
关键词 激光测距 稳定云台 横向补给 船舶操纵 可视化
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新型操舵控制系统余度管理技术
9
作者 曹永恒 黄文斌 +3 位作者 黄晶 孙灵远 任元洲 罗勇平 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第11期136-140,共5页
为提高船舶操舵控制系统的可靠性,提出采用四通道余度管理技术,4套操舵控制箱互为备份,通过数据交叉链路和控制指令表决处理的冗余设计,当N(N≤3)套操舵控制箱发生故障下,保证系统还能正常运行并可靠工作。该技术在大型船舶自动操舵仪... 为提高船舶操舵控制系统的可靠性,提出采用四通道余度管理技术,4套操舵控制箱互为备份,通过数据交叉链路和控制指令表决处理的冗余设计,当N(N≤3)套操舵控制箱发生故障下,保证系统还能正常运行并可靠工作。该技术在大型船舶自动操舵仪和无人船等领域具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 余度管理 操舵控制 自动航迹
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