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[发明专利]一种基于卡尔曼滤波器的水下无线充电系统互感辨识方法-CN202310701850.3在审
发明人：闫云凤;王钰;唐建中;聂勇;李贞辉 -专利权人：浙江大学
申请日： 2023-06-14 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： H02J50/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于卡尔曼滤波器的水下无线充电互感辨识方法。方法包括：根据水下无线充电系统的充电状态初步辨识得到一次互感；利用一次互感建立水下无线充电系统的状态方程与观测方程，离散化获得递推形式的状态方程与观测方程；使用卡尔曼滤波器进行递推滤波获得滤波后的原边线圈电流和副边线圈电流，根据滤波后的原边线圈电流和副边线圈电流以及原边补偿网络和副边补偿网络的输入电压对互感进行二次辨识获得二次互感；进行偏差比较获得最终互感，实现水下无线充电的互感辨识。本发明的方法能有效抑制辨识过程中的测量噪声和输入噪声，可以在不增加辅助电路，未获知负载的情况下准确辨识出水下无线充电系统的互感，减小互感辨识的误差。
一种基于卡尔滤波器水下无线充电系统互感辨识方法

[发明专利]一种用于跨域航行器的矢量动力推进系统及控制方法-CN202310701845.2在审
发明人：吕小文;唐建中;刘昕烁;聂勇;李贞辉;陈正 -专利权人：浙江大学
申请日： 2023-06-14 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： B63G8/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于跨域航行器的矢量动力推进系统及控制方法。系统的推进外壳安装在跨域航行器的后端，两个推进器位于跨域航行器的后端的对称两侧；油箱通过油泵连通至推进器，比例溢流阀的入口端连通在油泵与推进器的油路之间，出口端连通油箱。方法包括：建立在两种运动模式下的推进系统控制模型，将预设输入量输入，输出系统的控制量；建立位姿模型，输入系统的控制量，输出航行器的位姿输出量，通过系统的控制量控制系统运行，使航行器在位姿输出量下运动，实现系统的控制。本发明矢量动力推进系统兼顾水平维度的前进后退及转向运动和竖直维度的升潜运动，使航行器具备了水面航行和水下潜行的跨域功能，提高了运动灵活性和环境适应能力。
一种用于航行矢量动力推进系统控制方法

[发明专利]一种基于机电联合技术的无人艇图像稳定方法-CN202310701838.2在审
发明人：闫云凤;卢明洋;唐建中;陈正;聂勇;李贞辉 -专利权人：浙江大学
申请日： 2023-06-14 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： H04N23/68 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于机电联合稳像技术的无人艇图像稳定方法。方法包括：在安装有球形云台的无人艇航行时，使用机械稳像法对球形云台进行机械稳像处理；通过球形云台拍摄无人艇航行时的实时视频，使用电子稳像法对实时视频进行电子稳像处理获得稳像视频，实现无人艇拍摄图像的稳定。本发明方法从稳像云台控制和图像去抖两个方面对视频进行处理，提升视频图像质量。通过控制稳像云台运动来实现机械稳像，再提出一种基于改进的RANSAC算法和自适应高斯滤波的稳像算法对相机获得的图像序列进行进一步的去抖，实现电子稳像。
一种基于机电联合技术无人图像稳定方法

[发明专利]一种基于地形复杂度的无人船自适应步长路径搜索方法-CN202111098906.8有效
发明人：聂勇;张敏捷;吕小文;孙向伟;李贞辉;唐建中;陈正 -专利权人：浙江大学
申请日： 2021-09-18 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于地形复杂度的无人船自适应步长路径搜索方法。包含以下步骤：获取环境静态图像并进行二值化预处理；然后进行图像膨胀与栅格化建立地图环境模型；并对各栅格进行地形复杂度的计算并筛减；利用A*算法在地图环境模型中寻找最优通行路径；对已获取的最优通行路径进行进一步优化获得最终优化路径。本发明根据地图环境模型计算地形复杂度，能够自主分割地图进行分析处理，并略去了完全障碍物区域的计算，减少了计算量与所需的运行内存，路径经过优化，减少了许多不必要的拐点，缩短了整体路径长度并提升了路径质量。
一种基于地形复杂度无人自适应步长路径搜索方法

[发明专利]一种浮标收放存储装置-CN202310445145.1在审
发明人：聂勇;许诚;童心;唐建中;陈正;李贞辉 -专利权人：浙江大学
申请日： 2023-04-21 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： B63B27/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种浮标收放存储装置。浮标收放架和水下液压绞车水平正对布置，浮标收放架上放置有浮标标体，复合缆的一端连接至水下液压绞车，另一端依次绕经水下液压绞车和浮标收放架后自浮标标体底部穿入并连接至内部，浮标标体和水下液压绞车通过复合缆电连接；浮标收放架连通水下液压绞车。本发明的水下液压绞车采用双液压马达提供动力，实现一台液压马达驱动的备份工作模式，确保浮标能够收回，通过就位检测装置检测机构运动到位状态以及绞车收放状态，使装置工作自动性和可靠性更高，并且具备缆阵应急切割功能，紧急时刻保障平台安全，可用于深海载人平台自动收放和存储漂浮稳定性更好的流线型浮标标体。
一种浮标存储装置

[发明专利]一种基于聚类分割原理的无人船三维点云处理方法-CN202310090144.X在审
发明人：吕小文;唐建中;聂勇;李贞辉;陈正;孙向伟 -专利权人：浙江大学
申请日： 2023-02-09 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06V10/77 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于聚类分割原理的无人船三维点云处理方法，首先进行原始数据采集与解析，获取激光雷达原始点云数据，并解析得到每个激光反射点的距离和反射率。其次进行点云姿态修正、点云数据预处理以及特征聚类分割，形成多个点云簇。然后进行目标提取，得到目标列表及目标相关信息。最后进行目标坐标转换，将获取的目标相对位置转化为世界坐标系下的绝对经纬度坐标。本发明消除船体姿态变化对点云反馈结果的影响，提高目标探测稳定性，并且在显著减少点云团容量降低计算量的同时，尽可能的保留障碍物轮廓信息和特征点云，极大的提高了目标提取的运算效率。
一种基于分割原理无人三维处理方法

[发明专利]一种ROV水下高精度姿态控制方法-CN202310186809.7在审
发明人： 李贞辉;杨文;唐建中;陈翔;吕小文 -专利权人：浙江大学;海南浙江大学研究院
申请日： 2023-02-22 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种ROV水下高精度姿态控制方法。方法包括：建立动力学模型，姿态上解耦得到控制子系统；设计滑模控制器，期望姿态输入，输出期望推力控制量控制推进器组；产生力和力矩控制ROV在受到外部扰动下移动，输出实际姿态输入滑模控制器；建立RBF扰动估计模型，将实际深度、艏向角和俯仰角输入，输出估计外部扰动并输入滑模控制器；进行参数自校正获得参数辨识结果反馈至滑模控制器中，控制推进器组，实现对无人遥控潜水器ROV的水下姿态控制。本发明方法在滑模控制基础上加入了模型参数自校正和RBF神经网络扰动估计过程，可以有效提高姿态控制精度和鲁棒性，并在一定程度上可以降低抖振，提升了控制器的控制性能。
一种 rov 水下高精度姿态控制方法

[发明专利]基于电气拓扑模型的机电系统序贯诊断测点故障定位方法-CN202310204700.1在审
发明人：卢石松;张新宇;唐建中;夏城城;李贞辉;孙向伟 -专利权人：浙江大学;海南浙江大学研究院
申请日： 2023-03-06 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G01R31/56 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于电气拓扑模型的机电系统序贯诊断测点故障定位方法。方法包括：建立待测机电系统的电气拓扑结构模型，将故障的外部执行器件的预设编号以及故障模式输入，输出初始故障模糊组；使用测点推荐法获得推荐测点，使用测点测试法获得实际测量结果输入模型中，输出故障模糊组，直至故障模糊组不能划分，将当次的故障模糊组作为诊断结果，将故障器件进行定位，结束诊断，实现序贯诊断测点故障定位。本发明方法具有运算速度快，推荐测点合理，故障诊断步数少，故障识别效率高等特点，可以大大提高序贯诊断测试对机电系统进行故障诊断的效率。
基于电气拓扑模型机电系统诊断故障定位方法

[发明专利]一种基于光学测向测距的AUV自主回坞定位方法-CN202211736660.7在审
发明人：和向元;唐建中;闫云凤;陈翔;李禹宏;陈正;聂勇;李贞辉 -专利权人：浙江大学;海南浙江大学研究院
申请日： 2022-12-31 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G01S5/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于光学测向测距的AUV自主回坞定位方法。方法包括：通过坞站朝自主水下航行器AUV发射引导光源；使用光斑成像方法获得自主水下航行器AUV和引导光源之间的相对方位角；根据光学探测组件获得的相对方位角，使用光学测向测距方法获得自主水下航行器AUV和引导光源之间的相对位置；根据相对位置，使用卡尔曼滤波算法进行数据融合，获得自主水下航行器AUV和引导光源之间的最终相对位置，进行定位并向实现自主回坞。本发明方法的水下光学引导定位技术以保证测量精度和实时性为目标，为水下机器人实时提供位置信息以便自主水下航行器AUV的回收利用，可以实现短距离内的AUV定位和自主回坞，具有重要的使用价值。
一种基于光学测向测距 auv 自主定位方法

[发明专利]一种用于海底电缆的方形阵列电磁探测及路由定位方法-CN202211738945.4在审
发明人：闫云凤;王树岩;唐建中;陈翔;陈正;聂勇;李贞辉;孙向伟 -专利权人：浙江大学;海南浙江大学研究院
申请日： 2022-12-31 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G01S15/46 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于海底电缆的方形阵列电磁探测及路由定位方法。方法包括：通过水面定位系统探测母船的位置信息；通过海底电缆探测系统探测海底电缆的电磁信号，探测海底电缆探测定位平台相对于海底平面的垂直距离、相对于海平面的垂直距离、艏向偏角，通过超短基线定位系统探测海底电缆探测定位平台相对于母船的位置信息；使用海底电缆相对探测定位方法获得海底电缆和方形磁探测器阵列的相对位置信息；使用海底电缆绝对探测定位方法获得海底电缆的位置信息，实现海底电缆的路由定位。在海底电缆探测作业中，本发明方法可以有效改善感应线圈参数与感应电动势的关系难以精确确定、路由定位不准确等问题，在降低装置复杂度的基础上提高探测精度。
一种用于海底电缆方形阵列电磁探测路由定位方法

[发明专利]一种基于广义占空比的水下无线充电控制方法-CN202211740240.6在审
发明人：闫云凤;王钰;唐建中;聂勇;李贞辉 -专利权人：浙江大学;海南浙江大学研究院
申请日： 2022-12-31 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于广义占空比的水下无线充电控制方法。方法包括：确定水下无线充电系统中的补偿网络的类型；通过补偿网络分析方法获取水下无线充电系统的恒流输出频率和恒压输出频率；在水下无线充电系统工作时，在水下无线充电系统工作时，以调节广义占空比方法控制水下无线充电系统的逆变电路的输出电压的基波有效值，进而调节水下无线充电系统的逆变电路的输出电压，从而实现对水下无线充电的控制。本发明方法可以在不增加额外电路的情况下，实现宽范围可调的两级输出模式，即恒流输出模式、恒压输出模式。此外，本发明方法的逆变电路在工作过程中，可以实现软开关操作，提高了系统的效率。
一种基于广义水下无线充电控制方法

[发明专利]一种水下电磁寻充方法-CN202110394776.6有效
发明人：聂勇;郭启萌;李贞辉;陈翔;唐建中;陈正 -专利权人：浙江大学
申请日： 2021-04-13 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： B60L53/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种水下电磁寻充方法，包含如下步骤：（1）水下无线充电桩在空载时（水下移动机器人未坐落在所述水下无线充电桩上），无线充电系统发射端产生低频交变磁场信号；（2）所述水下移动机器人将接收到的所述低频交变磁场信号作为导航信号；（3）所述水下移动机器人根据所述导航信号，自动导航至所述水下无线充电桩位置，并坐落在所述水下无线充电桩上，所述无线充电系统发射端产生高频交变磁场为水下移动机器人进行无线充电。本发明整体受外部环境干扰较小，抗干扰能力强，提升了寻充导航的精度，提升了水下移动设备的作业能力与隐蔽能力，适于推广。
一种水下电磁方法

[发明专利]一种基于多周期二次融合EKF算法的组合导航方法-CN202110918040.4有效
发明人：聂勇;罗珍雄;吕小文;唐建中;李贞辉;孙向伟;陈正 -专利权人：浙江大学
申请日： 2021-08-11 - 公布日： 2023-02-07 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于多周期二次融合EKF算法的组合导航方法，包含以下步骤：步骤100，设置数据更新周期T=t，采用EKF算法在每一个时刻点进行数据预测和更新，得到状态参数的一种估计；步骤200，设置数据更新周期T=2t,3t,5t⋯，分别从实际传感器输出数据中抽取部分数据，采用EKF算法再得到状态参数的多种估计；步骤300，在所有数据更新周期的公倍数时刻，对不同周期状态下的估计结果进行筛选或平均，将得到的值作为当前时刻的有效估计值，同时更新不同周期下的状态估计结果。本发明提高了组合导航系统的抗干扰能力，使组合导航系统能够在数据处理过程中减小异常数据的影响。
一种基于周期二次融合 ekf 算法组合导航方法

[发明专利]一种电动静液弹性作动器的力跟踪控制方法-CN202211280167.9在审
发明人：聂勇;刘佳佳;黄一驰;张琼;孙向伟;李贞辉;陈正;唐建中 -专利权人：浙江大学
申请日： 2022-10-19 - 公布日： 2023-01-24 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种电动静液弹性作动器的力跟踪控制方法。方法包括：建立电动静液弹性作动器的动力学模型；建立鲁棒位置控制器，输入活塞杆的位移，输出电机的控制转速，控制电机获取电动静液弹性作动器与外界环境的接触力和负载质量块的位移；输入环境参数估计器，输出环境弹性系数估计值；将接触力和环境弹性系数估计值输入阻抗位置信号生成器，输出液压缸的活塞杆的位移的位置跟踪信号，对液压缸的活塞杆的位移进行位置跟踪。本发明方法在未知的外界环境下针对电动静液弹性作动器进行力跟踪控制，在稳态时力跟踪误差可收敛至零，在动态过程中相比于PID控制，具有更快的动态响应，可应用在力控制精度要求较高的液压驱动领域。
一种动静弹性作动器跟踪控制方法

[发明专利]一种基于重采样的超短基线水声时延估计方法-CN202211294172.5在审
发明人：李禹宏;唐建中;和向元;陈正;聂勇;李贞辉;孙向伟 -专利权人：浙江大学
申请日： 2022-10-21 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： G01S5/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于重采样的超短基线水声时延估计方法，适用于超短基线定位系统中获取两个不同位置水听器的时延信息。所述水听器捕获的水声信号，经过降噪滤波处理后得到具备单频波段的载波信号，通过短时傅里叶变换等方法选取单频样本，对多个采样点进行分析后确定其信号频率，并进行重采样；对重采样后的信号再次进行傅里叶变换，从而得到任意水听器所捕获水声信号的相位，并算出其相位差，也即是两水听器间信号的时延。本发明具有较高的时延估计准确率，计算量较小，能够较快完成超短基线阵列中各水听器所采集目标信号间时延信息，同时本方法不需要已知目标信号具体波形，可用于未知波形的信号检测。
一种基于采样超短基线水声时延估计方法

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