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[发明专利]立扁体AUV下潜过程中的安全抛载及深度控制方法-CN201810776783.0有效
发明人：李晔;孙叶义;王友康;姜言清;安力;何佳雨;曹建;张伟;周子烨;崔林涛 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-07-13 - 公布日： 2021-07-13 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明提供的是一种立扁体AUV下潜过程中的安全抛载及深度控制方法。首先，水面释放的AUV将依靠自身重力下潜，当距底高度为60米时，若此时下潜速度超过2m/s，则立即抛载；否则继续下潜，应抛载高度由操纵性仿真给出，AUV到达应抛载高度后立即抛载。抛载完成后AUV将悬浮于某一高度，若悬浮高度不等于工作高度，则开启垂向推进器，通过Bang‑Bang控制迅速将AUV定位到工作高度，当AUV到达工作高度后，控制器切换为S面控制，使AUV动力定位在工作高度，开始作业。该方法通过大量操纵性仿真数据获得安全抛载高度，提高了抛载的安全性以及准确性，节省了下潜时间，提高了作业效率。
立扁体 auv 下潜过程中的安全深度控制方法

[实用新型]一种船用舱底电偶腐蚀挂片装置-CN202021513048.X有效
发明人：卢云飞;石鹏飞;孙叶义 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所
申请日： 2020-07-24 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： G01N17/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及船舶腐蚀防护技术领域，具体涉及一种船用舱底电偶腐蚀挂片装置。主要由底板(1)、围板(2)、导轨(3)、一体化电偶试片(4)、螺栓(5)、螺母(6)、止档(7)、螺钉(8)、垫片(9)和顶盖板(10)等组成，适用于舱底环境下，狭小空间的电偶腐蚀挂片。本实用新型从装置小型化、轻量化等方面实现了舱底电偶腐蚀挂片更优的试验可靠性与安装简易性，同时，装置主体材料采用了透明的有机玻璃，设计精巧，工艺简便，外形美观，尤为适合各类船舶舱底难以抵达区域电偶腐蚀挂片的使用。
一种船用舱底电偶腐蚀装置

[发明专利]一种水下潜艇动态回收AUV过程中的安全性分析方法-CN201810026410.1有效
发明人： 孙叶义;周子烨;曹建;李晔;王友康;姜言清;安力;何佳雨;郭宏达;丛正 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-01-11 - 公布日： 2021-06-01 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明提供一种水下潜艇动态回收AUV过程中的安全性分析方法，首先将潜艇回收AUV的过程分为返航段、平面调整段和入坞段，通过AUV、潜艇和坞站所搭载的传感器获取对接过程中AUV当前时刻的状态信息，选取相应的安全性评价指标与阈值数据库进行对比，根据安全判定决定AUV继续对接还是执行相应的安全性措施。本发明充分考虑水下回收中存在的海流干扰、几何约束、信号延迟、无直接通信、欠驱动等问题，选择实用、有效的安全评价指标，制定安全评估方案及安全性措施，在保证回收成功率的前提下有效的分析安全性问题，避免发生危险。
一种水下潜艇动态回收 auv 过程中的安全性分析方法

[发明专利]一种全海深AUV折线式下潜控制方法-CN201810769809.9有效
发明人：李晔;王友康;孙叶义;安力;姜言清;何佳雨;张伟;丛正;潘凯文 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-07-13 - 公布日： 2021-04-23 - 主分类号： G05D1/04 文献下载
摘要：本发明提供的是一种全海深AUV折线式下潜控制方法。首先在AUV下潜之前，确定在水下布置的水声定位和通信系统的覆盖范围，并确定AUV在到达指定工作深度处能与水声定位和通信系统正常建立连接的安全距离，由此安全距离确定在折线式下潜过程中所允许的沿纵向偏移的最远距离l。在AUV载体下潜过程中纵向运动距离s等于l时，控制AUV转艏180°，使其反向纵倾下潜。待AUV反向纵倾下潜过程中，在s等于l时，再控制AUV转艏180°，使其反向运动。直到AUV到达指定工作深度。本发明将AUV在下潜过程中的水平面运动范围限制在合理范围内，能保证限定AUV水平面运动范围的圆的圆心始终在一条垂线上，具有很好的抗流能力，提高了全海深AUV的安全性。
一种全海深 auv 折线下潜控制方法

[发明专利]一种波浪滑翔器故障监测与鲁棒控制方法-CN201810165859.6有效
发明人：李晔;潘恺文;廖煜雷;王磊峰;张蔚欣;张伟;丛正;王友康;孙叶义 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-02-28 - 公布日： 2020-12-22 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种波浪滑翔器故障监测与鲁棒控制方法，属于波浪滑翔器控制领域，包含如下步骤：波浪滑翔器主控计算机在每个控制节拍读取一次各设备发送来的数据，并存储；主控计算机对n个控制节拍的数据进行分析，判别是否发生故障；主控计算机进行综合分析，判断波浪滑翔器系缆是否发生断裂；主控计算机针对波浪滑翔器的故障情况，根据鲁棒控制方法，对波浪滑翔器进行运动控制；利用无线电模块，将波浪滑翔器运行状态信息按通信协议反馈至母船，进入下一设备故障检测周期。本发明能够对波浪滑翔器所搭载的传感器等设备的工作状态进行故障检测，并能判断波浪滑翔器系缆是否发生断裂，利用鲁棒控制方法，提升了波浪滑翔器在设备故障时的生存能力。
一种波浪滑翔故障监测鲁棒控制方法

[发明专利]一种海洋观测平台的最优艏向控制方法-CN201711130259.8有效
发明人：李晔;王友康;张伟;安力;孙叶义;姜言清;何佳雨;郭宏达;丛正;潘凯文 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2017-11-15 - 公布日： 2020-09-25 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明提供的是一种海洋观测平台的最优艏向控制方法。一：输入海洋观测平台的期望位置[xd yd]；二：将海洋观测平台的位置信息的导数作为扩张状态观测器的输入，判断海流力方向βe所属象限；三：根据步骤二得到的海流力方向象限进行圆心的选择；四：控制海洋观测平台绕所选圆心pρ以半径ρ运动之最优艏向位置，且要保证在运动过程中海洋观测平台的艏向始终正对所选圆心pρ。本发明的最优艏向控制方法可以使海上观测平台的动力定位可以使用尽量少的推进器，使观测平台以最小转艏角达到最优艏向，使控制更加简单高效且节约能源。
一种海洋观测平台最优控制方法

[发明专利]适用于全海深AUV的无纵倾无动力下潜方法及抑制纵倾装置-CN201810771539.5有效
发明人：李晔;王友康;安力;孙叶义;姜言清;何佳雨;张伟;丛正;潘凯文 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-07-13 - 公布日： 2020-06-16 - 主分类号： B63G8/26 文献下载
摘要：本发明提供的是一种适用于全海深AUV的无纵倾无动力下潜方法及抑制纵倾装置。一：AUV姿态处于垂直稳定状态后释放；二：实时监控AUV所配置的罗经输出的纵倾角和纵倾角加速度；三：当纵倾角小于所设阈值时，继续下潜；四：当纵倾角达到所设阈值时，判断纵倾角加速度是否大于预设角加速度阈值，若大于则不予处理，反之则启动抑制纵倾装置；五：再次检测所述全海深AUV的纵倾角是否小于所设阈值，若小于则停止所述抑制纵倾装置的主动调节，反之，则继续上述步骤四；六：重复上述步骤二至五，直至所述全海深AUV下潜到设定的工作深度。本发明依靠自身的装置根据AUV实时的姿态反馈主动抑制其产生的纵倾，使其近似实现无纵倾下潜。
适用于全海深 auv 纵倾动力下潜方法抑制装置

[发明专利]一种水下机器人大潜深下潜中推进器及主动故障诊断方法-CN201810869574.0有效
发明人：李晔;何佳雨;李岳明;姜言清;李彦莹;武皓微;安力;孙叶义;王友康 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-08-02 - 公布日： 2020-05-15 - 主分类号： B63G8/08 文献下载
摘要：本发明属于水下机器人领域，具体涉及一种水下机器人大潜深下潜中推进器及主动故障诊断方法。该推进器由主体部分，下潜压载，上浮压载，控制计算机，惯导系统，深度计，水平方向上的左推进器，右推进器，提供垂直方向推力的前推进器和后推进器构成，本发明所述的主动故障诊断方法，可在水下机器人大潜深下潜过程中，尽早发现推进器存在的故障，及时回收维修，减少已经下潜至深海，而在执行作业任务过程中再发现故障，所造成的人力、物力损失；该方法，在下潜过程中，可及时发现垂向推进器存在的故障，减小水下机器人因推进器故障坐落海底的风险。
一种水下机器人大下潜推进器主动故障诊断方法

[发明专利]一种AUV横推低速无输出情况下的运动控制方法-CN201710094824.3有效
发明人：李晔;安力;姜言清;曹建;何佳雨;郭宏达;龚昊;马腾;王汝鹏;孙叶义 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2017-02-22 - 公布日： 2019-11-12 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供的是一种AUV横推低速无输出情况下的运动控制方法。首先是螺旋桨敞水试验获得推进器推力曲线，从而确定推进器有输出情况下的转速区间。然后是模糊控制器根据艏向偏差及艏向偏差变化率求得所需转速，所需转速包含在敞水实验所得转速区间内。最后是将艏向偏差和偏差变化率输入PID控制器，求得推进器以稳定转速工作的时间间隔。推进器在给定的时间间隔内以确定转速工作，驱动AUV到达目标艏向。与传统的考虑推进器非线性约束的控制方法相比，该方法方便高效，无需对推进器的非线性约束进行准确建模或近似估计，直接从准确的转速推力关系出发，建立确定推进器转速及工作时间的阶跃输出控制器，提高了响应速度。
一种 auv 低速输出情况运动控制方法

[发明专利]一种AUV推进器状态检测和推力曲线修正方法-CN201710094816.9有效
发明人：李晔;安力;姜言清;曹建;何佳雨;龚昊;郭宏达;孙叶义;马腾;王汝鹏 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2017-02-22 - 公布日： 2019-09-27 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供的是一种AUV推进器状态检测和推力曲线修正方法。首先是螺旋桨敞水试验获得推进器相关曲线，包括控制信号推力曲线、转速推力曲线、电流推力曲线、转速电流曲线，以此为标准进行推进器状态检测及推力曲线修正。其次是推进器状态检测，实际工作时利用电流传感器和转速传感器实测电流和实测转速，以及测试环境下转速与电流关系进行推进器状态检测。最后是推进器推力曲线修正，当达到推进器推力曲线修正条件时，进行局部修正和全局修正判断，替换掉原控制信号下的推力值，拟合获得推力曲线。本发明可实现对推进器状态的实时检测，并能实现推进器推力曲线的快速修正。
一种 auv 推进器状态检测推力曲线修正方法

[发明专利]欠驱动AUV水下动态目标跟踪中的期望路径构造方法-CN201810771536.1在审
发明人：李晔;孙叶义;曹建;王友康;姜言清;安力;何佳雨;周子烨;王汝鹏;崔林涛 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-07-13 - 公布日： 2019-01-04 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明提供的是一种欠驱动AUV水下动态目标跟踪中的期望路径构造方法。首先根据交互多模型方法得到当前时刻目标位置的估计值，通过超短基线与双目视觉定位系统得到当前时刻目标位置的观测值，然后通过卡尔曼滤波得到当前时刻目标位置的最优估计值；选择AUV位置、所选历史目标点序列、当前时刻目标的最优估计值作为期望目标点序列；引入几何约束条件，根据期望目标点序列构造三次样条曲线，选择该样条曲线作为AUV跟踪的期望路径曲线。该方法可以实时更新期望路径曲线，提高AUV应对目标不确定性以及瞬时干扰的影响，提高跟踪快速性和精度。
期望路径目标位置点序列动态目标跟踪欠驱动AUV 期望目标最优估计几何约束条件三次样条曲线交互多模型卡尔曼滤波不确定性超短基线定位系统历史目标实时更新双目视觉样条曲线快速性跟踪观测引入

[发明专利]一种适用于全海深AUV的浮力测量方法-CN201810515162.7在审
发明人：李晔;王友康;姜言清;安力;孙叶义;何佳雨;张伟;丛正;潘凯文 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-05-25 - 公布日： 2018-12-14 - 主分类号： G01L5/00 文献下载
摘要：本发明提供的是一种适用于全海深AUV的浮力测量方法。通过挂载不同质量的下潜抛载P1和P2来得到两个不同的受力方程构成二元一次方程组，对其求解得到全海深AUV无动力下潜的时受力表达式中，粘滞阻力系数D(v)和AUV载体本身的浮力B_AUV这两个未知量，以达到测定全海深AUV在某个深度剖面处的浮力的目的。本发明不仅适用于全海深AUV无动力下潜过程中的浮力测定，还可以适用于深海AUV无纵倾的下潜过程。
全海下潜浮力测量无动力浮力受力二元一次方程组浮力测定深度剖面粘滞阻力求解深海挂载纵倾

[发明专利]一种适用于回转体平台的艏向控制方法-CN201711129035.5在审
发明人：李晔;王友康;孙叶义;安力;张伟;姜言清;何佳雨;郭宏达;潘凯文;丛正 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2017-11-15 - 公布日： 2018-03-06 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明提供的是一种适用于回转体平台的艏向控制方法。一输入期望艏向；二利用TD控制器安排过渡过程，得到过渡结果；三将实际艏向和期望艏向及过渡结果做差，得到艏向偏差，并计算得出偏差变化率；四艏向偏差和偏差变化率作为S面控制器的输入，得出TD‑S控制器的输出，将作为自适应开关控制器的输入，得到开关控制器的输出；五将偏差变化率带入隶属度函数中，得出TD‑S控制器的权重和开关控制器的权重；六将上述步骤得到的结果带入模糊推理切换器中得到最终的控制输出；七判断实际艏向是否等于期望艏向。本发明能够有效适应复杂的强非线性的海洋环境，使回转体平台在艏向控制中能平稳而快速达到期望艏向，且无高频颤振。
一种适用于回转平台控制方法

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