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双向变体积式浮力调节装置及其控制技术研究

机床与液压 2022年第8期50卷 37-42页

作者：殷宝吉朱华伦唐文献江苏科技大学机械工程学院江苏镇江212003 江苏科技大学江苏省船海机械先进制造及工艺重点实验室江苏镇江212003 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

针对水下机器人作业时浮力及姿态变化,研制一种双向体积可变式浮力调节装置,以达到装置体积小且容积比大的要求。设计一种实验装置,验证该浮力调节装置的浮力及力矩变化符合预期目标。采用STM32ZET6单片机作为嵌入式控制系统主控制器,利... 详细信息

针对水下机器人作业时浮力及姿态变化,研制一种双向体积可变式浮力调节装置,以达到装置体积小且容积比大的要求。设计一种实验装置,验证该浮力调节装置的浮力及力矩变化符合预期目标。采用STM32ZET6单片机作为嵌入式控制系统主控制器,利用Visual Studio编写水面控制系统交互界面;以不同形式、不同频率的周期信号作为期望轨迹测试浮力调节装置跟踪性能,通过水池实验验证PID控制器的有效性。结果表明:浮力调节装置跟踪截止频率为1/30 Hz。

关键词：双向变体积式浮力调节装置 PID控制器位移跟踪性能

混流泵水力模型空化诱导振动与噪声特性试验研究

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流体机械 2023年第8期51卷 7-12页

作者：刘腾岩冯超杨孟子陶金朱华伦中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

针对混流泵水力模型空化诱导过程中产生的振动与噪声问题,在大型泵综合性能试验台,采用物理试验方法,通过混流泵水力模型进出口、静动间等位置的振动测试,以及进出口4倍管径处的噪声测试,获取混流泵水力模型空化诱导过程的振动与噪声信... 详细信息

针对混流泵水力模型空化诱导过程中产生的振动与噪声问题,在大型泵综合性能试验台,采用物理试验方法,通过混流泵水力模型进出口、静动间等位置的振动测试,以及进出口4倍管径处的噪声测试,获取混流泵水力模型空化诱导过程的振动与噪声信号,并开展频谱分析及特征对比。结果表明:混流泵水力模型空化诱导过程出口处噪声明显高于进口处,进口处的辐射噪声先逐渐增大,在扬程下降约1%处达到极值后呈现减小趋势;出口处的辐射噪声先逐渐增大,达到极值后呈减小趋势,后又逐渐增大;进口处振动与噪声变化规律一致,在汽蚀余量比常压时下降20%~25%处出现极大值,可以通过振动来反映噪声的变化趋势;出口处振动噪声变化规律存在一定差异,振动强度峰值出现时汽蚀余量要小于出口处噪声声压级强度出现峰值时的汽蚀余量。所得结论可为混流泵减振降噪设计提供参考,对喷水推进泵空化状态的实时动态监测具有实际工程应用意义。

关键词：混流泵空化噪声振动试验

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喷水推进泵内窥式非定常流场测量技术

实验室研究与探索 2023年第10期42卷 84-88页

作者：冯超王宗龙杨孟子朱华伦中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

为了突破壳体引起的视场粒子图像局部畸变限制,实现泵内多关键流场信息精细化测量,将内窥镜技术与粒子图像测速(PIV)技术相结合,提出了适用于喷水推进泵的内窥式PIV非定常流场测量方法。以前置导叶喷水推进泵为研究对象,采用该方法测量... 详细信息

为了突破壳体引起的视场粒子图像局部畸变限制,实现泵内多关键流场信息精细化测量,将内窥镜技术与粒子图像测速(PIV)技术相结合,提出了适用于喷水推进泵的内窥式PIV非定常流场测量方法。以前置导叶喷水推进泵为研究对象,采用该方法测量了导叶前、叶轮后及静动间轴截面非定常、周期性流场速度分布,分析了不同工况下泵内多关键流域的流动规律与特性。试验结果验证了该方法的可行性。

关键词：喷水推进泵流场内窥技术粒子图像测速

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四旋翼水下机器人及其矢量角度测试实验分析

科学技术与工程 2022年第30期22卷 13345-13354页

作者：殷宝吉王子威叶福民朱华伦江苏科技大学机械工程学院镇江212100 江苏科技大学江苏省船海机械先进制造及工艺重点实验室镇江212100 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

为提高水下机器人运行稳定性,降低综合能耗,研究一种矢量推进式四旋翼水下机器人,该机器人的4个水下推进器通过绕OY轴转动,形成矢量推进。针对数据野点问题,以及D/A模块输出误差问题,通过设计一种控制电压闭环缓变调节方法,防止因野点... 详细信息

为提高水下机器人运行稳定性,降低综合能耗,研究一种矢量推进式四旋翼水下机器人,该机器人的4个水下推进器通过绕OY轴转动,形成矢量推进。针对数据野点问题,以及D/A模块输出误差问题,通过设计一种控制电压闭环缓变调节方法,防止因野点存在而烧毁舵机和推进器,同时减小方差,提高稳定性;通过试验法研究了矢量角度对水下机器人控制性能的影响规律。结果表明:矢量角度小于45°时,艏向定值跟踪实验中,响应速度较快,超调量较大,稳态误差较高,平均功耗较低;同频率艏向动态跟踪实验中,平均误差较高,平均功耗较低;变频率艏向动态跟踪实验中,平均功耗较低;深度定值跟踪实验中,响应速度较慢,超调量较小,稳态误差较低,平均功耗较高,同频率深度动态跟踪实验中,平均误差较低,平均功耗较高;变频率深度动态跟踪实验中,平均功耗较高。矢量角度大于55°时,各项控制性能指标与矢量角度小于45°时相反。可见矢量角度为45°~55°时,为控制性能过渡区间。

关键词：四旋翼水下机器人矢量推进控制电压调节控制性能实验

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作业型水下机器人关键技术及实验研究

作业型水下机器人关键技术及实验研究

作者：朱华伦江苏科技大学

学位级别：硕士

随海洋事业发展,有缆遥控水下机器人(ROV)被广泛应用于湖泊、水库、港口,从事检修、勘探等工作,由于水下环境难以预知,故ROV的自主性与安全性需得到一定保证。本文针对作业型ROV关键技术及其实验开展研究,主要工作与结论如下:(1)根据作... 详细信息

随海洋事业发展,有缆遥控水下机器人(ROV)被广泛应用于湖泊、水库、港口,从事检修、勘探等工作,由于水下环境难以预知,故ROV的自主性与安全性需得到一定保证。本文针对作业型ROV关键技术及其实验开展研究,主要工作与结论如下:(1)根据作业型ROV特点,设计一款ROV实验样机。根据设计指标制定总体方案,从外形框架、推进系统、传感器系统、作业系统、电子舱及电力舱等进行模块化设计,详细阐述各模块设计过程,并对关键部件进行强度分析与水密性检测。根据ROV控制系统存在多级控制单元的特点,采用上位机、下位机、子系统的三级控制方式,基于PC机的水面监控系统构成上位机,基于PC104主板的水下控制系统构成下位机以及基于微控制器STMF103ZET6的浮力调节装置构成子系统。水池实验结果表明本文作业型ROV在水下具备稳定可靠的控制性能。(2)针对ROV作业过程中浮力及姿态变化的问题,本文设计一种体积小、容积调节比大的双向体积可变式浮力调节装置。为减小浮力调节装置的稳态误差,设计一种积分分离式PID控制器。针对浮力调节装置运动中力矩变化难以测量问题,设计一种实验台,实现浮力与力矩的准确测量。陆地、水池环境下,浮力调节装置静态、动态实验结果表明,该浮力调节装置能够跟踪正弦、三角波等不同形式、不同频率的期望信号,验证了本文设计的积分分离式PID控制器的有效性,并测试得到浮力调节装置跟踪截止频率为1/30Hz。(3)为研究ROV水下运动的动态特性,建立运动坐标系与固定坐标系转换矩阵,以牛顿-欧拉方程推导ROV的刚体动力学模型,并根据本文ROV实验样机的受力、运动特点、结构特性对动力学模型进行简化。在水池实验中基于推进器动力学模型,利用最小二乘法对艏向动力学模型进行参数辨识,并通过不同形式、不同频率控制信号下的实验结果,与相同控制信号下的模型输出进行误差分析,实验结果表明,理论值与实际值之间均方差为0.1～0.2rad/s,验证本文所建立ROV动力学模型的准确性。(4)针对将时域信号输入卷积神经网络(CNN)进行ROV推进器故障辨识过程中,存在所需训练样本多、收敛速度慢、准确率低的问题,提出一种基于快速傅里叶变换(FFT)与CNN相结合的推进器故障辨识方法。本文首先利用FFT算法获得监测信号的频谱,然后将监测信号频谱输入CNN,输出故障级别。水池实验结果表明,基于CNN与FFT算法结合的辨识方法,相较于普通CNN直接采用时域信号作为输入,可在较少训练样本数量下获得较高的收敛速度与准确率,具备良好的故障辨识效果。

关键词：作业型ROV 浮力调节模型辨识推进器故障辨识

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混流泵进出口流道内压力脉动与噪声特性试验

水泵技术 2022年第6期 37-40,45页

作者：杨孟子冯超刘腾岩陶金朱华伦中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

为了探究不同汽蚀状态下混流泵进出口流道内压力脉动与噪声特性,在模型泵进口流道和出口流道的两个截面上均安装压力传感器和水听器,通过试验研究常压未汽蚀、临界汽蚀和深度汽蚀下压力脉动和噪声信号的变化规律。研究结果为混流泵汽蚀... 详细信息

为了探究不同汽蚀状态下混流泵进出口流道内压力脉动与噪声特性,在模型泵进口流道和出口流道的两个截面上均安装压力传感器和水听器,通过试验研究常压未汽蚀、临界汽蚀和深度汽蚀下压力脉动和噪声信号的变化规律。研究结果为混流泵汽蚀监测和优化设计提供参考。

关键词：混流泵汽蚀压力脉动噪声试验

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基于LDV的超高速循环水槽流场流速测量

船舶与海洋工程 2023年第3期39卷 13-18页

作者：耿浩涵王宗龙朱健申邹旭朱华伦中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 喷水推进技术重点实验室上海200011

循环水槽试验段流场的不均匀度和紊流度是衡量循环水槽流场品质的重要指标。为研究超高速闭式循环水槽试验段的流场品质,在8种来流速度下,采用激光多普勒测速仪(Laser Doppler Velocimeter,LDV),通过建立流场测量点阵列对循环水槽试验段... 详细信息

循环水槽试验段流场的不均匀度和紊流度是衡量循环水槽流场品质的重要指标。为研究超高速闭式循环水槽试验段的流场品质,在8种来流速度下,采用激光多普勒测速仪(Laser Doppler Velocimeter,LDV),通过建立流场测量点阵列对循环水槽试验段的3处流场截面进行轴向流速测量,并对其不均匀度和紊流度进行计算。试验结果表明:在8种来流速度下,试验段流场截面流速的不均匀度均小于1%;在8 m/s的试验段来流速度下,截面流场的紊流度均小于0.5%。试验测量结果满足循环水槽流场品质对不均匀度和紊流度的技术指标要求,可为超高速闭式循环水槽的试验研究和优化设计提供初步的测试数据支撑。

关键词：超高速闭式循环水槽试验段轴向流速激光多普勒测速仪(LDV) 不均匀度紊流度

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谈“督”论“导”话“效能”

湖北教育（综合资讯） 2012年第5期 40-41页

作者：朱华伦十堰市教育局十堰市政府教育督导室

近几年来，十堰市政府教育督导室，从进一步强化和提高对新时期教育督导职能、责任、作用和重要性的认识入手，抓队伍建设，配精兵强将；抓目标管理，促工作落实；抓结果运用，提督导效能。不断完善教育督导制度和机制，充分发挥教育督... 详细信息

近几年来，十堰市政府教育督导室，从进一步强化和提高对新时期教育督导职能、责任、作用和重要性的认识入手，抓队伍建设，配精兵强将；抓目标管理，促工作落实；抓结果运用，提督导效能。不断完善教育督导制度和机制，充分发挥教育督导职能和作用，推动了十堰教育科学发展。

关键词：教育督导制度 “导” 督导职能队伍建设目标管理督导效能科学发展市政府

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办学理念是引领学校发展的旗帜

湖北教育（综合资讯） 2008年第7期 14-16页

作者：朱华伦十堰市郧阳中学

郧阳中学是一所具有悠久办学历史和光荣革命传统的学校（前身为郧山书院，始建于明朝嘉靖二十六年，即1547年，迄今已有461年的历史）。学校在传统文化积淀的基础上，经过多年的探索与实践，确立了“传承文明，进而不已，明德博学，和... 详细信息

郧阳中学是一所具有悠久办学历史和光荣革命传统的学校（前身为郧山书院，始建于明朝嘉靖二十六年，即1547年，迄今已有461年的历史）。学校在传统文化积淀的基础上，经过多年的探索与实践，确立了“传承文明，进而不已，明德博学，和谐发展”的办学理念，它成为引领学校发展的光辉旗帜，使学校走上了一条健康快速可持续发展的道路。

关键词：学校发展办学理念核心价值观学校文化旗帜引领革命传统办学历史