[发明专利]深潜救生艇多模态RBF神经网络自校正控制装置及方法无效
申请号: | 200910073434.3 | 申请日: | 2009-12-17 |
公开(公告)号: | CN101763033A | 公开(公告)日: | 2010-06-30 |
发明(设计)人: | 夏国清;张书宁;李娟;王元慧;边信黔 | 申请(专利权)人: | 哈尔滨工程大学 |
主分类号: | G05B13/02 | 分类号: | G05B13/02 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区南通*** | 国省代码: | 黑龙江;23 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 救生艇 多模态 rbf 神经网络 校正 控制 装置 方法 | ||
1.一种深潜救生艇多模态RBF神经网络自校正控制装置包括一台电罗经(1)、三台高频短基线声纳(2、3、4)、一个DSP数据处理系统(5)、控制计算机(6)、两台垂直槽道推进器(10)、两台水平槽道推进器(11)、两台主推进器(12),其特征在于:三台高频短基线声纳(2、3、4)与DSP数据处理系统(5)相连接,控制计算机(6)中嵌装有推力分配逻辑(8)、滤波器(9)和多模态RBF神经网络自校正控制算法(7),电罗经(1)与控制计算机(6)通过串口相连接,控制计算机(6)通过其数模转换卡分别与两台垂直槽道推进器(10)、两台水平槽道推进器(11)、两台主推进器(12)相连,DSP数据处理系统(5)与控制计算机(6)通过串口相连接。
2.根据权利要求1所述的深潜救生艇多模态RBF神经网络自校正控制装置,其特征在于:所述的把数字信号转换为模拟信号的数模转换卡是-10VDC~+10VDC的12位D/A卡。
3.根据权利要求1或2所述的深潜救生艇多模态RBF神经网络自校正控制装置,其特征在于:所述的DSP数据处理系统为基于TMS320VC33PGA芯片的系统,该系统包含数个串口和一个以太网口。
4.一种基于本发明的深潜救生艇多模态RBF神经网络自校正控制装置的控制方法,其特征在于:
(1)三台高频短基线声纳采集救生艇与失事艇的相对位置值,通过相应接口将数据传递给DSP数据处理系统,通过解算,计算出救生艇相对于失事艇的北向位置、东向位置和高度值,通过串口发送给控制计算机;
(2)电罗经采集救生艇的艏向角,通过串口将艏向角值发送给控制计算机;
(3)滤波器滤除北向位置、东向位置、高度值和艏向角数值中的高频噪声,确定深潜救生艇的位置和航向;
(4)多模态PID控制算法根据海流调整各个PID控制器的权系数,进而确定其工作模态,通过RBF神经网络辨识深潜救生艇的动态模型所得到的Jacobian信息来微调多模态PID控制器的参数,这样确定一个多模态RBF神经网络自校正控制器,通过该控制器计算出所需要的控制量;
(5)RBF神经网络根据深潜救生艇的输入和输出利用最小二乘法和梯度下降法调整自身的参数,使其逼近深潜救生艇的动态特性并得到Jacobian信息,通过Jacobian信息来调整多模态PID控制器的参数,输出控制指令;
(6)通过推力分配逻辑将控制指令转换为实际推力器需要的推力指令,并将推力指令发送给数字模拟转换卡,数字模拟转换卡将数字量转换为模拟量,从而控制推力器产生推力,使深潜救生艇向期望的位置运动。
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