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[发明专利]一种考虑量化和死区的多无人船速度约束编队避碰控制方法-CN202211449811.0在审
发明人：左毅;王未;李铁山;单麒赫;陈俊龙 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2022-11-18 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供一种考虑量化和死区的多无人船速度约束编队避碰控制方法，包括：结合船舶避碰、避障和连接保护条件并考虑速度约束问题，构建存在死区和量化的无人水面船运动学和动力学模型；引入误差变量并结合李雅普诺夫函数，设计虚拟控制率和实际控制率；结合设计的虚拟控制率和实际控制率以及李雅普诺夫函数，对控制方案进行稳定性分析。本发明针对具有速度约束的无人船，考虑了一个能够在统一设计和分析条件下的多无人船速度约束编队避碰控制问题，能够保证受到执行器和传感器非线性特征影响的高速航行无人船在避碰避障过程中的安全性。
一种考虑量化死区无人船速约束编队控制方法

[发明专利]一种控制参数未知的异步电动机位置跟踪控制器-CN201911276663.5有效
发明人：刘陆;杨安馨;王丹;李铁山;彭周华 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2019-12-12 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： H02P21/13 文献下载
摘要：本发明提供一种控制参数未知的异步电动机位置跟踪控制器，包括7级子控制器，其中：第1级子控制器的输入端与参考信号Θr相连，第1级子控制器的输出端α1与第2级子控制器的输入端相连，第4级子控制器的输出端uqs与被控系统的输入端相连；第5级子控制器的输入端与参考信号相连，第5级子控制器的输出端α4与第6级子控制器的输入端相连，第6级子控制器的输出端α5与第7级子控制器的输入端相连，第7级子控制器的输出端uds与被控系统的输入端相连，其中c表示转子角度参考值，表示转子磁链参考值。本发明不但能够实现对模型不确定与负载扰动的估计，而且能够估计未知的控制参数，克服了现有神经网络和模糊控制方法假设控制参数已知的缺陷。
一种控制参数未知异步电动机位置跟踪控制器

[发明专利]一种智能船舶自动舵系统的模糊自适应输出反馈控制方法及系统-CN202010819751.1有效
发明人： 李铁山;朱丽燕;单麒赫;陈俊龙;肖杨;左毅 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2020-08-14 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供一种智能船舶自动舵系统的模糊自适应输出反馈控制方法及系统，属于船舶自动控制技术领域，该方法针对智能船舶自动舵系统，运用模糊状态观测器和辅助设计系统，解决航向角追踪误差受限的智能船舶自动舵系统的输出反馈控制问题，有效减少控制器对自动舵系统艏摇角速度状态信息的需求，提高航向跟踪速度和精度。
一种智能船舶自动系统模糊自适应输出反馈控制方法

[发明专利]一种智能船舶自动舵系统的模糊自适应输出反馈指定性能控制方法及系统-CN202011615083.7有效
发明人： 李铁山;朱丽燕;单麒赫;陈俊龙;肖扬;左毅 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2020-12-30 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供一种智能船舶自动舵系统的模糊自适应输出反馈指定性能控制方法及系统，属于船舶运动智能控制技术领域，该方法针对智能船舶自动舵系统，采用饱和非线性模型，处理受限输入信号，运用误差转换技术和模糊状态观测器，解决智能船舶自动舵系统的输出反馈指定性能控制问题，有效减少控制器对自动舵系统航向角变化率状态信息已知的需求，提高航向跟踪速度和精度。
一种智能船舶自动系统模糊自适应输出反馈指定性能控制方法

[发明专利]一种智能船舶自动舵自适应模糊输出反馈控制方法及系统-CN202011615126.1有效
发明人： 李铁山;朱丽燕;单麒赫;陈俊龙;肖扬;左毅 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2020-12-30 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供一种智能船舶自动舵自适应模糊输出反馈控制方法及系统。本发明的船载计算机基于智能体以及虚拟领导者参考信号的航向角误差动态，以及智能体的状态变量与虚拟控制函数的误差动态，得到航向追踪误差动态以及航向追踪变换系统；根据航向追踪误差和预设追踪性能阈值，设计用于得到策略效用函数的追踪性能指标，利用模糊逻辑系统的通用逼近原理和贝尔曼原理，得到用于设计模糊评价模块的代价函数，设计模糊评价自适应更新率；得到系统的控制输入舵角，此舵角指令传递给船舶舵机输出船舶航向角，实现系统的航向轨迹追踪一致性控制。本发明有效降低了控制器能量消耗、减少舵机磨损，提高智能船舶自动舵航向角追踪误差的控制精度。
一种智能船舶自动自适应模糊输出反馈控制方法系统

[发明专利]一种智能船舶自动舵系统的模糊自适应输出反馈容错控制方法及系统-CN202010109099.4有效
发明人： 李铁山;朱丽燕;单麒赫;陈俊龙;肖杨;左毅;武越 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2020-02-21 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供一种智能船舶自动舵系统的模糊自适应输出反馈容错控制方法及系统，属于船舶自动控制技术领域，该方法针对智能船舶自动舵系统，运用模糊状态观测器系统，解决智能船舶自动舵系统出现执行器故障时的控制问题，有效减少控制器对自动舵系统航向角变化率状态信息已知的需求，提高航向跟踪速度和精度。
一种智能船舶自动系统模糊自适应输出反馈容错控制方法

[发明专利]一种基于同态加密机制的分布式网络在线优化方法-CN202211050872.X在审
发明人：李莉莉;李茜;李铁山;刘中常;桑红 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2022-08-30 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： H04L9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于同态加密机制的分布式网络在线优化方法，包括获取分布式网络中相互通信的智能体集合，智能体视为节点，智能体之间的通信关系视为边；初始化节点状态，设置迭代次数；对于每次迭代，对于每一个节点，节点对其状态进行预处理，根据公钥对预处理后的状态进行加密并将其传递给其邻居节点，邻居节点根据其接收到的其他节点的信息与自身状态进行同态性计算；邻居节点将同态性计算结果发送给与其相连接的可信节点，可信节点通过私钥解密并进行数据还原；将节点的状态更新为智能体待通信的数据，分别计算各个节点的遗憾，根据节点的遗憾判断优化程度。利用可信节点作为中介解决隐私暴露问题，通过隐私补偿项即辅助向量保护节点隐私。
一种基于同态加密机制分布式网络在线优化方法

[发明专利]一种带有输入量化的USV路径规划与模糊自适应跟踪控制方法-CN202211060827.2在审
发明人：宁君;马昊冉;彭周华;刘陆;李铁山;陈俊龙 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2022-08-31 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供一种带有输入量化的USV路径规划与模糊自适应跟踪控制方法，包括：获取周围环境及周围其他船舶的海况信息，设置参数；采用模拟退火算法改进传统人工势场法对海况信息下的本船进行合理规避障碍物的路径规划；对规划的路径作曲线拟合得出优化后的路径，并将优化后的路径用一条函数曲线表示，将曲线作为船舶运动控制系统的期望输入；设计基于扩张状态观测器的运动学制导律和自适应模糊量化控制器，对船舶规划路径进行跟踪。本发明采用模拟退火算法改进的人工势场法进行船舶路径规划，将规划的优化路径作为船舶运动控制系统的期望输入，基于扩张状态观测器设计船舶运动学跟踪控制率，通过设计自适应模糊量化器解决了欠驱动船舶路径跟踪问题。
一种带有输入量化 usv 路径规划模糊自适应跟踪控制方法

[发明专利]一种分布式动态事件触发多智能体系统的一致性控制方法-CN202111331878.X有效
发明人： 李铁山;李美霖;龙跃;白伟伟 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2021-11-11 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供一种分布式动态事件触发的多智能体系统的一致性控制方法，属于多智能体系统控制技术领域。本发明方法通过利用参量Lyapunov方程，设计一种新型的基于参量Lyapunov方程的分布式动态事件触发机制，可以消除系统中反馈增益矩阵K和矩阵B对触发时间间隔的影响，同时建立了最小触发时间间隔的表达式，并且最小触发时间间隔与参量Lyapunov方程的唯一参数γ之间有明确而简单的关系，通过调节参量Lyapunov方程中的唯一参数，系统的触发时间间隔可以实现动态调节，进而实现系统控制性能与触发时间间隔之间的平衡，使多智能体系统在达到状态一致性的同时，有效减少通信负载和执行器机械损耗，并且易于工程实现。
一种分布式动态事件触发智能体系一致性控制方法

[发明专利]随机干扰下的无人船路径跟踪有限时间输入饱和控制方法-CN202210911006.9在审
发明人：单麒赫;王孝建;滕菲;李铁山 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2022-07-29 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明随机干扰下的无人船路径跟踪有限时间输入饱和控制方法，包括以下步骤：建立带有随机噪声无人船的动力学模型；基于波浪的建模思想，模拟非白噪声与白噪声对于P‑M波浪谱的拟合情况；采用后推法设计满足无人船的路径跟踪系统有限时间内达到跟踪期望值位置和航向的输入饱和限制下的有限时间后推控制器；在随机微分方程的理论框架下，证明了无人船路径跟踪系统是依概率噪声到状态稳定的，无人船路径跟踪系统的状态是依概率渐进增益。对有限时间后推控制器进行仿真验证，证实了设计的输入饱和限制下无人船路径跟踪系统有限时间后推控制器的有效性。基于上述理由本发明可在无人船运动控制领域广泛推广。
随机干扰无人路径跟踪有限时间输入饱和控制方法

[发明专利]一种基于智能巡检机器人的船舶机舱多源数据收集系统-CN202110785431.3有效
发明人：左毅;贺宝华;黄子易;李心宇;朱永洁;李铁山 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2021-07-12 - 公布日： 2022-09-30 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于智能巡检机器人的船舶机舱多源数据收集系统，利用巡检机器人代替人工巡检，并与传统传感器、摄像头结合形成多源数据收集系统，通过智能规划路径、故障点自主监测等技术手段实现了准确收集机舱数据并在故障时及时预警等功能。本发明减少了人工收集数据带来的人力成本，同时使用机器人自主规划路径巡查、自主监测故障点降低了数据记录错误的频率，大大提高了对故障的监测速度与精度。将固定传感器与巡查机器人收集的数据相互融合，并与事先设定的上下限值、平均值进行比较，当数据波动较大或超出上下限值时，能够发出预警，提醒工作人员对机舱相关部位进行检测与维修。
一种基于智能巡检机器人船舶机舱数据收集系统

[发明专利]一种T-S模糊UMV的滑模容错控制方法-CN201911368384.1有效
发明人：郝立颖;张赫;李铁山;李辉 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2019-12-26 - 公布日： 2022-09-30 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供一种T‑S模糊UMV的滑模容错控制方法，包括：S1、基于T‑S模糊模型方法，建立T‑S模糊UMV时变时延系统模型；S2、基于上述的T‑S模糊UMV时变时延系统模型，设计滑模面；S3、基于步骤S2设计的滑模面，设计自适应切换滑模容错控制器。本发明的技术方案可以在推进器发生故障以及UMV存在状态时变时延的情况下，实现UMV的动力定位，且不需要故障检测与诊断模块，避免了可能出现的推进器故障信息延迟或漏报现象。解决了现有技术中针对推进器故障和UMV存在状态时变时延的情况考虑单一的问题。
一种模糊 umv 容错控制方法

[发明专利]一种带有信号量化和状态时变时延的UMV的T-S模糊滑模容错控制方法-CN201911370587.4有效
发明人：郝立颖;张赫;李铁山;李辉 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2019-12-26 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供一种带有信号量化和状态时变时延的UMV的T‑S模糊滑模容错控制方法，包括：S1、建立推进器故障模型，包括推进器失效、中断、时变卡死故障类型；S2、建立量化机制模型，包括静态量化器模型和动态量化器模型；S3、考虑UMV发生推进器故障和含有状态时变时延的现象，建立T‑S模糊UMV时变时延系统模型；S4、针对步骤S3中建立的T‑S模糊UMV时变时延系统模型，设计线性滑模面；S5、基于步骤S4设计的线性滑模面，设计量化滑模容错切换控制器。本发明的技术方案解决了T‑S模糊UMV系统同时发生信号量化、状态时变时延与推进器故障的问题。
一种带有信号量化状态时变时延 umv 模糊容错控制方法

[发明专利]基于GWO-BP的XRF元素定量分析方法-CN202210523685.2在审
发明人：李福生;杨飔源;杨婉琪;赵彦春;沈冯立;李铁山;张焕龙 -专利权人：电子科技大学长三角研究院（湖州）
申请日： 2022-05-13 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： G06N3/04 文献下载
摘要：本发明提供的基于GWO‑BP神经网络的XRF元素定量分析方法，属于X荧光光谱元素检测技术领域，包括构建BP神经网络，利用GWO优化BP神经网络的权值和阀值，根据优化后的权值和阀值再训练BP神经网络，定量预测待测元素含量；最后以决定系数评价GWO‑BP的预测效果。本发明运算过程简便，速度快，预测精度高，可以简便有效地对待测物所含元素进行定量预测。
基于 gwo bp xrf 元素定量分析方法

[发明专利]一种基于事件触发机制的多水下航行器自适应模糊二部一致控制方法-CN202010186131.9有效
发明人： 李铁山;徐媛媛;佟绍成;武越;单麒赫;朱丽燕 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2020-03-17 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供一种基于事件触发机制的多水下航行器自适应模糊二部一致控制方法。用于解决海洋航行器资源浪费的问题，本发明方法将复杂的多水下航行器运动学及动力学系统转化为简单的二阶非线性多智能体系统模型，针对构建出的二阶非线性多智能体系统模型设计分布式控制器。通过引入的命令滤波器反步后推技术来消除命令滤波器设计过程中产生的误差。利用李亚普诺夫分析，能够保证所考虑的系统是二部的位置收敛到原点小邻域内。此外，本发明针对事件触发机制带来的测量误差，提出了一种自适应事件触发控制策略，以减少执行器和控制器的高频更新，延长执行器的使用寿命，降低能耗。
一种基于事件触发机制水下航行自适应模糊二部一致控制方法