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浮力驱动逃生舱上浮运动特性试验研究

哈尔滨工程大学学报 2023年第6期44卷 932-938页

作者：孙华伟李宏伟常文田哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了研究浮力驱动逃生舱水下发射、水下上浮和出水运动特性,以及初始释放环境对运动规律的影响,本文开展了不同导向筒倾角、外部横流以及舱壁与导向筒内壁间的导向间隙影响下的逃生舱水下发射试验。研究表明:储备浮力充足的逃生舱能够... 详细信息

为了研究浮力驱动逃生舱水下发射、水下上浮和出水运动特性,以及初始释放环境对运动规律的影响,本文开展了不同导向筒倾角、外部横流以及舱壁与导向筒内壁间的导向间隙影响下的逃生舱水下发射试验。研究表明:储备浮力充足的逃生舱能够克服因倾斜额外产生的筒壁间摩擦阻力顺利出筒,无需顶推装置助力;导向筒倾角是影响逃生舱水下发射及出水特性的主要因素,增大倾角会降低出筒速度,增大出筒难度;静水工况下逃生舱以一定倾斜角出筒后倾斜角逐渐减小,出水后的最大倾斜角与最大出水高度主要受出水时垂向速度影响,横流工况下上浮过程中逃生舱会产生周期性的摆动,出水后能够减小出水高度,减小垂向加速度;导向间隙主要影响逃生舱在导向筒中的倾斜角,对于出水安全性影响相对较小。

关键词：浮力驱动上浮逃生舱上浮特性初始释放环境模型试验导向筒倾角外部横流导向间隙

欠驱动无人艇直线航迹跟踪的反步自适应动态滑模控制

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高技术通讯 2013年第6期23卷 598-604页

作者：廖煜雷常文田刘涛哈尔滨工程大学水下机器人技术国家重点实验室哈尔滨150001

针对喷水推进型欠驱动无人艇的由艇艏摇非线性响应模型和舵机伺服系统组成的直线航迹控制系统,在考虑模型参数不确定性和外界干扰随机性特点的情况下,研究了一种反步自适应动态滑模控制方法。首先利用全局微分同胚坐标变换将原系统转化... 详细信息

针对喷水推进型欠驱动无人艇的由艇艏摇非线性响应模型和舵机伺服系统组成的直线航迹控制系统,在考虑模型参数不确定性和外界干扰随机性特点的情况下,研究了一种反步自适应动态滑模控制方法。首先利用全局微分同胚坐标变换将原系统转化为具有下三角特征的非线性系统,然后基于反步设计法和动态滑模控制理论,设计了反步自适应动态滑模控制器,并利用Lyapunov稳定性理论,证明在该控制器的作用下,直线航迹控制系统是全局渐近稳定的。仿真对比试验表明,该控制器对模型摄动和外界干扰不敏感,具有强鲁棒性和自适应性。

关键词：欠驱动无人艇(USV) 航迹跟踪动态滑模控制反步

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垂直平面运动机构的分析与研究

垂直平面运动机构的分析与研究

作者：常文田哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

机构设计,是人们在生产实践中提出的不可避免的要求。平面运动机构(PMM)正是由于船舶操纵性试验的实际需要而产生的一种试验设备。潜器在水中运动的稳定性和机动性,可通过对运动方程式的分析和求解来进行评估,而潜艇的运动方程式是由大... 详细信息

机构设计,是人们在生产实践中提出的不可避免的要求。平面运动机构(PMM)正是由于船舶操纵性试验的实际需要而产生的一种试验设备。潜器在水中运动的稳定性和机动性,可通过对运动方程式的分析和求解来进行评估,而潜艇的运动方程式是由大量的流体动力系数组成,为研究潜器的操纵性能,必须知道作用在潜器上的这些流体动力系数。本论文首先阐述了潜器平面运动的一般方程和水动力系数的推导过程,明确了各水动力系数与潜器的线速度、角速度和加速度之间的关系;其次,对哈尔滨工程大学循环水槽垂直平面运动机构(VPMM)进行了系统的分析研究,并对振荡机构进行了检验。通过参与多次试验及对实验数据的分析处理,发现了一些试验方法、试验数据处理系统等方面的问题;最后,对模型质量和转动惯量的测量方法提出了合理的方案;对测力和数据处理系统中的滤波提出了改进方案;结合哈尔滨工程大学垂直平面运动机构的特点,使用Labview重新创建了测控应用程序。

关键词：垂直平面运动机构水动力系数试验方法相关滤波 Labview

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水下机器人S面控制器的免疫遗传算法优化

哈尔滨工程大学学报 2006年第B7期27卷 324-330页

作者：李晔庞永杰万磊常文田梁霄哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001

S面控制器是实践证明有效的水下机器人的运动控制器算法，但参数调整困难．如何针对特定载体选取最佳的控制器参数，是影响到控制效果的重要问题．为了减少参数手工调整所带来的误差和繁琐劳动，提出了水下机器人S面控制器的免疫遗传优... 详细信息

S面控制器是实践证明有效的水下机器人的运动控制器算法，但参数调整困难．如何针对特定载体选取最佳的控制器参数，是影响到控制效果的重要问题．为了减少参数手工调整所带来的误差和繁琐劳动，提出了水下机器人S面控制器的免疫遗传优化算法．利用免疫算法产生多样性抗体的能力，抗体浓度自我调节，抗原的免疫记忆功能实现了S面控制器参数优化计算的快速收敛，避免了局部峰值的徘徊．给出了S面控制器的推导过程，免疫遗传算法求解的一般过程．详细论述了S面控制器参数免疫遗传优化的具体实现．大量的仿真实验和湖中实验得到了确定性的结果．表明了此算法对于水下机器人运动非线性控制器的参数寻优能达到很好的效果．

关键词：水下机器人免疫遗传算法 S面控制器参数优化

基于改进运动平衡点的水下机器人自主避障方法研究

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中国造船 2013年第2期54卷 17-25页

作者：孙玉山张英浩常文田李岳明哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001

智能水下机器人一般工作在复杂海洋环境下,这就需要其具有安全可靠的自主避障能力。论文提出一种智能水下机器人的自主避障方法,将机器人局部避碰规划与控制及水动力性能相结合,使制定的避障策略能够反映其动态避障能力。根据水下机器... 详细信息

智能水下机器人一般工作在复杂海洋环境下,这就需要其具有安全可靠的自主避障能力。论文提出一种智能水下机器人的自主避障方法,将机器人局部避碰规划与控制及水动力性能相结合,使制定的避障策略能够反映其动态避障能力。根据水下机器人速度信息计算警戒安全距离,进行机器人各个自由度上运动平衡点建模,并将水下机器人速度和电压能源信息的影响引入机器人避障策略中,在进行避障规划控制偏差计算中考虑二者对机器人避障能力的影响,仿真试验验证了方法的有效性。

关键词：智能水下机器人自主避障运动平衡点安全距离

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基于声学图像处理的水下机器人局部路径规划

哈尔滨工程大学学报 2006年第3期27卷 357-361页

作者：李晔常文田张铁栋苏玉民哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对当前水下机器人多以前视声呐作为环境感知设备的特点,设计了一种基于声学图像处理的水下机器人局部路径规划算法.给出了基于声学图像处理的局部路径规划基本步骤.以前视图像声呐得到的声学图像为基础,进行环境分析.以串口接收声呐... 详细信息

针对当前水下机器人多以前视声呐作为环境感知设备的特点,设计了一种基于声学图像处理的水下机器人局部路径规划算法.给出了基于声学图像处理的局部路径规划基本步骤.以前视图像声呐得到的声学图像为基础,进行环境分析.以串口接收声呐图像底层回波强度数据,利用迭代式阈值选择算法,进行图像分割.采用数学形态学方法去除噪声,膨化障碍物,建立环境数学模型.以距离值传递法搜索最佳路径.此算法以海上实验数据验证,得到了良好的规划结果.搜索到的路径距离短,搜索速度快,满足实验要求.实验表明,以前视声呐作为避碰传感器,进行局部路径规划是切实可行的.

关键词：水下机器人声呐图像数学形态学距离值传递法局部路径规划

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无缆自治水下机器人运动控制技术研究

高技术通讯 2010年第11期20卷 1156-1161页

作者：王建国孙玉山万磊姜大鹏常文田哈尔滨工程大学水下机器人技术国防科技重点实验室哈尔滨150001

针对无缆自治水下机器人满足不同任务要求下的运动控制进行了研究。引入极大似然参数估计算法获取水下机器人水动力系数,并在此基础上搭建起6自由度运动仿真系统。通过改进传统水下机器人体系结构中的推力器布置方式、推力分配策略、运... 详细信息

针对无缆自治水下机器人满足不同任务要求下的运动控制进行了研究。引入极大似然参数估计算法获取水下机器人水动力系数,并在此基础上搭建起6自由度运动仿真系统。通过改进传统水下机器人体系结构中的推力器布置方式、推力分配策略、运动控制方法和船位推算算法,使得无缆自治水下机器人的运动控制系统在保持原有精确定位功能的同时也能完成远距离高速航行等任务,从而解决了高速航行给无缆自治水下机器人带来的一系列问题。海上进行的速度控制、位置控制和长航程导航试验,验证了无缆自治水下机器人在所提出的运动控制系统控制下可以满足任务需求,具有一定的工程应用价值。

关键词：无缆自治水下机器人(AUV) 运动控制嵌入式系统体系结构推力分配船位推算

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潜艇应急上浮运动的CFD预报

中国舰船研究 2018年第A1期13卷 36-42页

作者：李日杰陈庆龙常文田中国舰船研究设计中心湖北武汉430064 哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001

[目的]潜艇应急上浮性能是潜艇生命力的一个重要方面,与潜艇的安全性密切相关。为了掌握潜艇应急上浮过程中的运动规律,[方法]通过建立带有上层建筑非水密区域及流水孔的潜艇结构模型,采用重叠网格方法离散计算域求解RANS方程获得潜艇... 详细信息

[目的]潜艇应急上浮性能是潜艇生命力的一个重要方面,与潜艇的安全性密切相关。为了掌握潜艇应急上浮过程中的运动规律,[方法]通过建立带有上层建筑非水密区域及流水孔的潜艇结构模型,采用重叠网格方法离散计算域求解RANS方程获得潜艇受到的水动力,并联合六自由度运动方程对应急上浮时的运动姿态进行求解。[结果]得到了上浮过程中纵倾角、横倾角和横摇周期的变化情况,模拟出了潜艇零航速上浮时水下、出水及水面振荡全过程的运动姿态。[结论]研究成果可用于潜艇应急上浮的操纵与控制模拟,为潜艇总体性能设计提供技术支撑。

关键词：应急上浮 CFD模拟重叠网格水动力

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what在名词性从句中的用法

考试（高考英语） 2010年第12期 41-44页

作者：常文田河南省濮阳市第一高级中学

一、what作为疑问词引导名词从句，可做主句的主语、宾语、表语等。what作疑问代词时，其含义是“什么”，作从句的主语、宾语和表语等。what还可以相当于一个形容词，其含义是“什么样的”，作从句的定语。例如：

关键词：名词性从句 what 用法名词从句疑问代词 “什么” 疑问词形容词