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[发明专利]一种电力推进船舶电力负荷预测管理方法-CN202311088707.8在审
发明人： 戴晓强;赵杨;舒方舟;刘维亭;管义锋;韦泽仁 -专利权人：江苏科技大学;舟山市江科船舶与海洋工程装备研发中心
申请日： 2023-08-25 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： H02J3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种电力推进船舶电力负荷预测管理方法：步骤1：获取船舶历史电力负荷数据的负荷特征；步骤2：通过缎蓝园丁鸟算法对RBF神经网络模型的超参数进行优化；步骤3：将负荷特征作为RBF神经网络模型的输入量，船舶工况状态作为RBF神经网络模型的输出量，训练RBF神经网络模型，得到船舶工况状态分类器；步骤4：通过船舶工况状态分类器获取船舶实时电力负荷数据对应的实时船舶工况状态；步骤5：根据实时船舶工况状态选择对应的预测方法进行下一时刻电力负荷预测；步骤6：根据电力负荷预测结果进行实时管理控制。本发明预测更精确，且在此基础上对船舶能量管理策略所实施的优化控制，能够进一步提升船舶航行过程中的经济与环保效益。
一种电力推进船舶负荷预测管理方法

[发明专利]一种船舶能量管理策略实时优化方法-CN202310351871.7在审
发明人： 戴晓强;赵杨;王莹;袁文华;赵强;黄巧亮 -专利权人：江苏科技大学;舟山市江科船舶与海洋工程装备研发中心
申请日： 2023-04-04 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种船舶能量管理策略实时优化方法，包括：步骤1：获取当前船舶电力系统负载侧的总用电需求以及各个设备的机器参数，构建当前船舶电能供给约束条件、输出功率约束条件、输出功率变化约束条件和剩余供电能力约束条件；步骤2：根据能量管理策略实际优化目标需求，构建实时能量管理策略优化模型的目标函数；步骤3：根据步骤1中构建的数个约束条件、步骤2中构建的目标函数、鹈鹕算法构建实时能量管理策略优化模型；步骤4：用实时能量管理策略优化模型基于实时数据生成各个电源设备所对应的调节设备的控制指令，对船舶能源进行优化。本发明结合各种约束条件以及改进后的鹈鹕算法，提高了能量管理的精确性、适用性。
一种船舶能量管理策略实时优化方法

[发明专利]全驱动自主水下机器人回收三维路径跟踪控制系统及方法-CN202010988593.2有效
发明人：曾庆军;潘伟;夏楠;朱志宇;戴晓强 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2020-09-18 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种全驱动自主水下机器人回收三维路径跟踪控制系统及方法,提出了一种分段式回收三维路径跟踪方法，提供一种用于机器人回收直线归位阶段与直线跟踪阶段的模型预测积分s面控制算法。所采用的模型预测积分S面控制算法通过对非线性动态系统的预测提供超前的位姿信息。通过反馈校正时刻检测载体实际输出与预测模型输出的误差，对预测输出进行实时校正，并且滚动的对积分S面控制器的参数进行调节，构成参数调整回路。所采用的控制方法由模型预测控制和s面控制相结合，使其具有能处理多输入多输出的机制并且适用于非线性模型，将S面控制器的Δu项设计成积分项，减少跟踪时的稳态误差，增强了自主水下机器人对洋流的抗干扰能力。
驱动自主水下机器人回收三维路径跟踪控制系统方法

[发明专利]一种多能源电力推进船舶能量管理策略辅助决策方法-CN202310351864.7在审
发明人： 戴晓强;赵杨;王莹;袁文华;赵强;黄巧亮 -专利权人：江苏科技大学;舟山市江科船舶与海洋工程装备研发中心
申请日： 2023-04-04 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种多能源电力推进船舶能量管理策略辅助决策方法，包括：步骤1：构建船舶的各种约束条件；步骤2：获取船舶当前位置与目的地之间的全部可供选择的航线信息，未来途径海域的名称与管辖权归属；步骤3：根据水域的排放限制要求，构建动态排放约束条件；步骤4：根据能量管理策略经济优化目标需求以及动态排放约束条件，构建能量管理策略辅助决策模型的目标函数；步骤5：根据约束条件、目标函数、乌燕鸥算法构建能量管理策略辅助决策模型；步骤6：用能量管理策略辅助决策模型基于实时数据，对步骤2中获得的每条航线生成各个航线的能量管理策略辅助决策。本发明能够帮助船舶遵守当地管理规定，通过自主灵活性的辅助决策。
一种多能电力推进船舶能量管理策略辅助决策方法

[发明专利]基于自适应PID控制的水下机器人推进器控制装置及其控制方法-CN201710595475.3有效
发明人： 戴晓强;邹博;刘维亭;赵强;袁文华 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2017-07-20 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开一种基于自适应PID控制的水下机器人推进器控制装置及其控制方法，CAN数据收发模块接收推进器设定转速后传输给控制器模块，控制器模块根据霍尔传感器信号计算出推进器实时转速，控制器模块依据设定转速和实时转速，运用PID算法计算并输出相应占空比的PWM波到光电隔离驱动模块，驱动推进器转动；温度检测模块实时检测光电隔离驱动模块的MOS管温度，温度过高时，控制器模块启动保护动作。本发明采用自适应PID控制算法，具有自动整定控制器参数功能；采用CAN总线的通信方式方便布线与连接，占用资源较少；光电隔离驱动模块实现控制装置和推进器间的完全电气隔离，提高装置整体的稳定性。
基于自适应 pid 控制水下机器人推进器装置及其方法

[发明专利]用于移动型岸电站的被动式磁悬浮散热风扇及其控制方法-CN202310536052.X在审
发明人：王伟然;徐正涛;戴晓强;朱志宇;叶小松;智鹏飞;朱琬璐;李建祯;李春华 -专利权人：江苏科技大学;江苏镇安电力设备有限公司
申请日： 2023-05-12 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： H05K7/20 文献下载
摘要：本发明属于电气装置散热结构设计领域，具体地说，是一种移动型岸电站散热结构及其动力学平衡模型设计，整体采用立体柜体结构设计，该立体柜体底端设置有进风口，柜体顶部设置有出风口，出风口处放置有被动式磁悬浮散热风扇，柜体的中间部设置有电力电子散热装置，电力电子散热装置内置有液态金属、外包裹散热鳞片，电力电子散热外部四周向内收缩设置与柜体之间形成天然的散热风道。本发明中散热设计无需风扇驱动能量，低碳环保节能；核心部件采用模块化封装，便于快速更换维修；无需改变风道结构，仅通过风道内部的温差改变流速，达到改变风道口径同样的功能，这种设计既节省能源，又结构简单控制方便。
用于移动电站被动式磁悬浮散热风扇及其控制方法

[发明专利]一种时空上下文融合的无人艇电子稳像及目标检测方法-CN202310203783.2在审
发明人：曾庆军;李维;戴晓强;赵强 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2023-03-06 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G06V10/80 文献下载
摘要：本发明公开了一种时空上下文融合的无人艇电子稳像及目标检测方法。针对水面无人艇运行过程中由于抖动和摇晃干扰目标检测过程，进而导致检测速度慢及检测精度低的问题，研究了一种结合时空上下文的电子稳像和目标检测方法，包括：设计训练深度学习的目标检测神经网络模型；采用深度学习方法识别检测框的位置以及检测目标的类别；结合检测框位置和相邻图像帧间关系的上下文融合的策略；使用特征点检测与匹配算法对图像作运动估计；使用自适应卡尔曼滤波算法对图像作运动补偿。本发明实现了对水面无人艇视觉的实时电子稳像和水面目标检测，提高系统的适应性和鲁棒性。
一种时空上下文融合无人电子目标检测方法

[发明专利]一种移动型电站散热装置及其风道设计-CN202310548825.6在审
发明人：王伟然;王旭;戴晓强;叶小松;朱志宇;智鹏飞;朱琬璐;李建祯;李春华 -专利权人：江苏科技大学;江苏镇安电力设备有限公司
申请日： 2023-05-16 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： H02B1/56 文献下载
摘要：本发明属于电气装置散热结构设计领域，具体地说，是一种移动型电站散热装置及其风道设计，装置整体采用立体柜体结构设计，包括最底层的冷凝器、中间层的包裹液态金属的散热片和最上层的磁悬浮风扇，三者之间通过设计的散热风道将其连接在一起。本发明中散热设计无需风扇驱动能量，低碳环保节能；核心部件采用模块化封装，便于快速更换维修；无需改变风道结构，仅通过风道内部的温差改变流速，达到改变风道口径同样的功能，这种设计既节省能源，又结构简单控制方便。
一种移动电站散热装置及其风道设计

[发明专利]基于模糊算法与分数阶微分算法的声呐图像增强方法-CN201811353383.5有效
发明人：曾庆军;史志晨;戴晓强;赵强;王阳 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2018-11-14 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于模糊算法与分数阶微分算法的声呐图像增强方法，实现了多波束前视声呐图像的增强。本发明基于经典模糊增强算法，提出一种新的模糊图像增强算法，使得在进行模糊增强运算时，计算难度大大降低。并且对于灰度值低的部分信息给与保留，增强之后的多波束前视声呐图像中所包含的信息不会减少。再此基础之上将经过前述的模糊增强算法所得到的声呐图像，应用分数阶微分算法进行锐化处理。锐化之后的声呐图像不仅清晰，而且各个信息之间的对比度得到增强。
基于模糊算法分数微分声呐图像增强方法

[发明专利]自主水下机器人前景视场三维重建目标特征提取识别方法-CN201811353374.6有效
发明人：曾庆军;戴文文;刘维亭;朱志宇;戴晓强;赵强 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2018-11-14 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种自主水下机器人前景视场三维重建目标特征提取识别方法，将视频平均分成k段，从每个段中随机抽取帧图和光流图，以代表该段，对每个片段中的帧图和光流图做统一数据转换操作后输入到双流Faster‑RCNN用于提取与识别特征，k个片段对应k个双流Faster‑RCNN；基于帧图的Faster‑RCNN网络提取目标的空间特征，包括类别得分和位置坐标，基于光流图的Faster‑RCNN网络提取目标的时间特征，包括速度得分和速度方向得分；将k个片段的空间特征、时间特征分别在空间域和时间域进行融合，再分别对融合后的时间特征和空间特征运用softmax函数求取特征出现的概率，概率最高的特征即属于视频级别的特征。本发明对水下目标的类别判断、对目标动作进行检测，提高了三维重建的精度。
自主水下机器人前景视场三维重建目标特征提取识别方法

[发明专利]基于改进EWT-FastICA结合的水下超声信号去噪方法-CN202310203782.8在审
发明人：曾庆军;安家乐;戴晓强 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2023-03-06 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： G06F18/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于改进EWT‑FastICA结合的水下超声信号去噪方法，属于信号处理分析技术领域。该方法首先对水下采集的超声回波信号进行经验小波分解处理得到模态分量，然后对样本熵算法进行改进，选取合适的模态分量与原始信号进行相关系数及其阈值计算，进行信号重构；最后将重构信号与原始信号组合形成观测信号，对观测信号进行快速独立分析算法处理，得到含有特征信号的模态分量和噪声信号。本发明方法不仅能解决传统去噪方法会出现的模态混叠以及端点效应问题，还能解决独立分析算法欠定的问题。该方法即使是在干扰背景下，仍能有效地最优的分解出含有丰富缺陷特征的模态分量，对于水下复杂环境产生的信号分解有很大帮助。
基于改进 ewt fastica 结合水下超声信号方法

[发明专利]基于鲸鱼算法优化的AUV-UFastSLAM算法-CN202310206258.6在审
发明人：曾庆军;尚乐;戴晓强;王伟然;吕维维 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2023-03-06 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于鲸鱼算法优化的AUV‑UFastSLAM算法，包括：初始化，预测，采样,地图更新，重采样等一系列过程。该方法采用鲸鱼算法对粒子采样过程进行优化，实现了粒子集合向高似然区域移动，使AUV的位姿估计更接近真实值。引入惯性权重因子对鲸鱼算法位置更新公式进行了改进，提高种群收敛速度和精度；同时采用柯西变异对最优邻域进行随机扰动，来增加种群多样性，提高算法的全局搜索能力；对粒子滤波采用改进的重采样方法，保证了粒子的多样性。通过上述调整，实现了AUV同步定位与地图创建精度的提高。
基于鲸鱼算法优化 auv ufastslam

[发明专利]一种三维环境的搜救ROV路径规划系统及方法-CN202310109605.3在审
发明人： 戴晓强;郑宇航;王莹;许赫威;赵源;曾庆军 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2023-02-14 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种三维环境的搜救ROV路径规划系统及方法，其中，环境建模模块用于获取ROV机器人水下环境信息，将ROV机器人运动的区域从真实的环境中抽象出三维空间模型，构建水下环境地图三维栅格模型；算法调用路径生成模块用于选择路径规划的目标点，并以ROV的当前位置作为路径规划的起始点，目标位置为终点；采用基于JPS‑COSPS的三维路径规划算法，输入水下环境地图三维栅格模型、起始点、目标点，进行路径规划，获得规划路径；路径检测模块用于通过判断规划路径完整度，保证路径连续。本发明降低了三维环境复杂性，降低寻路难度；保障路径安全性、保证路径质量和保证路径平滑度；保障搜救ROV的运行顺利。
一种三维环境搜救 rov 路径规划系统方法

[发明专利]一种水下机器人推进系统故障的容错控制方法-CN202310203780.9在审
发明人：曾庆军;刘子豪;戴晓强;吴云凯 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2023-03-06 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G05B23/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种水下机器人推进系统故障的容错控制方法，包括步骤：(1)建立四台水平推进器、两台垂直推进器的六自由度水下机器人数学模型；(2)通过滑模观测器实时获取各个推进器的故障估计，引入故障权重矩阵，基于原推力分配矩阵与故障权重矩阵建立故障预测模型；(3)运用模型预测控制解决推力分配最优化问题。以推进器的推力向量为状态量，以推进器的推力变化率为控制量，基于目标函数和约束条件滚动优化，求解各推进器的推力；(4)对模型预测控制中目标函数的求取使用改进多元宇宙算法进行优化。本发明的容错控制方法能够解决传统推进系统容错控制导致故障推进器过饱和的问题，避免了故障程度加深，提高系统稳定性。
一种水下机器人推进系统故障容错控制方法

[发明专利]一种水陆两栖机器人路径规划控制方法-CN202310071529.1在审
发明人： 戴晓强;黄鑫;李昂;王莹;曾庆军;赵强 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2023-02-03 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种水陆两栖机器人路径规划控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据水陆两栖机器人系统中已经导入的环境地形高程模型，用HHO算法计算出起始点到目标点的全局最优路径；步骤2：根据水陆两栖机器人的实时地理位置开始按照全局最优路径进行航行；步骤3：当水陆两栖机器人遇到障碍物时，判断障碍物是否为已知障碍物，并根据障碍物的具体情况控制水陆两栖机器人进行避障。本发明机器人在航行的过程中，针对障碍物是否为已知障碍物，分别进行两种不同的避障策略，能动态定位并修正机器人的实时位置，也能安全迅速的进行动态避障，使得机器人在预设航线航行的过程中更加精准。
一种水陆两栖机器人路径规划控制方法

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