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基于模型预估的汽车主动锥齿轮总成锁紧螺母拧紧机

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仪器仪表学报 2011年第6期32卷 1433-1440页

作者：范云生郭晨周守民大连海事大学信息科学技术学院大连116026 大连嘉禾自控技术有限公司大连116039

为了实现汽车主动锥齿轮的自动化装配,在锁紧螺母拧紧机的研究中提出了模型预估的设计方法。根据螺栓拧紧特性对预紧力、扭矩、角度进行预估,用嵌入式拧紧控制器对汽车驱动桥主减速器总成装配中的锁紧螺母进行拧紧控制,结合光纤传感检... 详细信息

为了实现汽车主动锥齿轮的自动化装配,在锁紧螺母拧紧机的研究中提出了模型预估的设计方法。根据螺栓拧紧特性对预紧力、扭矩、角度进行预估,用嵌入式拧紧控制器对汽车驱动桥主减速器总成装配中的锁紧螺母进行拧紧控制,结合光纤传感检测和机械设计技术进行销孔定位装置及其辅助装置设计。运用智能化的模糊控制算法,完成了对主动锥齿轮中锥形轴承的轴向预紧力、锁紧螺母的扭矩及角度定位多变量目标的模糊智能控制。经实际生产验证,该系统成功地解决了一类带有销孔定位功能的锁紧螺母的拧紧问题,并且系统具有很高的预测准确率,提高了生产效率和产品质量。

关键词：主动锥齿轮总成螺纹拧紧技术模型预估拧紧机嵌入式拧紧控制器智能模糊控制

基于近岛礁海浪的无人船状态约束轨迹跟踪控制

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航海技术 2025年第1期 7-13页

作者：孙玮琢郎中祺慕东东赵永生范云生中国人民解放军91550部队大连海事大学船舶电气工程学院

以南海近岛礁海域特殊海上环境为例,使用有理分式谱描述近岛礁海域的海浪特征,确定所需仿真海况下的海浪参数,将选取的频段离散化并求出各谐波幅值与初相位等信息后,对特定海况下的南海近岛礁海域海浪进行仿真,研究在近岛礁真实海浪干扰... 详细信息

以南海近岛礁海域特殊海上环境为例,使用有理分式谱描述近岛礁海域的海浪特征,确定所需仿真海况下的海浪参数,将选取的频段离散化并求出各谐波幅值与初相位等信息后,对特定海况下的南海近岛礁海域海浪进行仿真,研究在近岛礁真实海浪干扰下,无人船的状态约束轨迹跟踪控制问题。提出一种基于近岛礁海浪谱的海浪仿真方法。

关键词：海浪仿真近岛礁海域海浪谱状态约束轨迹跟踪控制

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四旋翼飞行器轨迹跟踪控制器的设计与验证

仪器仪表学报 2017年第3期38卷 741-749页

作者：范云生曹亚博赵永生大连海事大学信息科学技术学院大连116026

为了解决四旋翼飞行器在外界扰动影响和系统模型参数存在不确定性情况下的精确轨迹跟踪控制问题,设计并验证了一种四旋翼飞行器的非线性轨迹跟踪控制器。首先建立了考虑执行机构特性的四旋翼飞行器数学模型,并将虚拟控制量映射到了实际... 详细信息

为了解决四旋翼飞行器在外界扰动影响和系统模型参数存在不确定性情况下的精确轨迹跟踪控制问题,设计并验证了一种四旋翼飞行器的非线性轨迹跟踪控制器。首先建立了考虑执行机构特性的四旋翼飞行器数学模型,并将虚拟控制量映射到了实际中对电机的控制;然后通过在反步法轨迹跟踪控制中加入积分项,设计了一种基于积分型反步法的非线性轨迹跟踪控制器,消除模型参数不确定性及外界干扰引起的误差,仿真结果验证了该方法的可行性;最后,利用QBall2四旋翼飞行实验平台,对所设计的非线性轨迹跟踪控制器进行验证,实际飞行实验结果表明了所设计控制器的有效性,提高了实际飞行过程中外界干扰和不确定性下的四旋翼飞行器轨迹跟踪控制的精度。

关键词：四旋翼飞行器轨迹跟踪非线性控制积分反步法

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船舶视频无线传输控制系统的研究

船舶视频无线传输控制系统的研究

作者：范云生大连海事大学

学位级别：硕士

近年来，随着嵌入式技术、无线传输技术、网络以及图像处理技术的相互交叉融合，船舶视频监控技术也有了长足的发展。但是由于航运条件特殊、视频数据量大和实时性强等的特点，无线通信信道带宽的大小，视频数据流的处理方式，将直接决... 详细信息

近年来，随着嵌入式技术、无线传输技术、网络以及图像处理技术的相互交叉融合，船舶视频监控技术也有了长足的发展。但是由于航运条件特殊、视频数据量大和实时性强等的特点，无线通信信道带宽的大小，视频数据流的处理方式，将直接决定整个船舶视频监控系统的质量。本系统选用基于ARM920T核的32位低功耗微控制器AT91RM9200硬件系统核心，采用ANYDATA公司的DTU-800为无线通信模块，构建嵌入式Linux多任务操作系统作为应用程序的运行平台，以CDMA 2000 1X网络为无线传输的载体，将船载的以太网格式的视频／音频数据流，接入Internet，实现船载监测点与岸基监控指挥中心的视频等信息的通信连接。经过论证和实际测试，提出了多信道捆绑传输方案，系统由一个路由控制器作为主控模块，集成四路CDMA 2000 1X信道，同时传输视频、音频等信号，提高了传输通道的带宽，并且通过多路轮询冗余方法对视频、音频等数据流进行传输的控制，实现了船舶视频无线监控系统中大容量视频数据、高清晰度视频图像和实时音频等信息的无线传输。本系统的研究，实现了一种解决船舶视频无线传输瓶颈的方法，推动了船舶视频无线监控系统的发展，提高了沿海和内河船舶的水上交通安全监控能力及管理力度，有利于降低海上交通事故的发生，提高船舶航行的安全。

关键词： ARM处理器嵌入式Linux操作系统 CDMA 2000 1X无线网络 PPP协议 TCP/IP协议

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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四旋翼飞行器非线性轨迹跟踪控制

仪器仪表学报 2019年第10期40卷 247-256页

作者：范云生何智平曹健王国峰大连海事大学船舶电气工程学院

针对四旋翼飞行器在复杂飞行条件下速度不可测的轨迹跟踪控制问题,考虑系统存在外界未知干扰和模型参数不确定的情况,提出了一种基于扩张观测器的轨迹跟踪控制方法。该方法设计了积分型反步法跟踪控制器,以降低系统的稳态误差,并引入了... 详细信息

针对四旋翼飞行器在复杂飞行条件下速度不可测的轨迹跟踪控制问题,考虑系统存在外界未知干扰和模型参数不确定的情况,提出了一种基于扩张观测器的轨迹跟踪控制方法。该方法设计了积分型反步法跟踪控制器,以降低系统的稳态误差,并引入了状态扩张观测器,来估计系统未知速度信息,同时对干扰和模型参数不确定因素进行实时估计并给予补偿;最后,选取李雅普诺夫函数证明了该控制系统的稳定性。以Quanser公司的Qball2四旋翼飞行器为研究对象和飞行实验平台,对所设计的控制器进行验证。实验结果表明,本文所设计的基于扩张观测器的轨迹跟踪控制器,能够有效地估计轨迹跟踪控制过程中的未知速度信息,解决外界未知干扰和模型参数不确定的问题,增强对环境的适应能力,有效提高了飞行器对未知干扰的鲁棒性和轨迹跟踪控制的精确性。

关键词：四旋翼飞行器轨迹跟踪扩张观测器积分型反步法

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风速风向测量误差补偿算法的研究

仪器仪表学报 2013年第4期34卷 786-790页

作者：王国峰赵永生范云生大连海事大学信息科学技术学院大连116026 大连海事大学船舶自动化与仿真器研究所大连116026

为了提高风帆助力船舶中风速风向的测量精度,提出一种基于空间模型的风速风向测量误差补偿算法。首先建立了船舶运动状态下风速风向矢量的空间模型。在应用超声波风速风向测量技术的基础上,通过空间测量的方法确定测量误差与空间倾角的... 详细信息

为了提高风帆助力船舶中风速风向的测量精度,提出一种基于空间模型的风速风向测量误差补偿算法。首先建立了船舶运动状态下风速风向矢量的空间模型。在应用超声波风速风向测量技术的基础上,通过空间测量的方法确定测量误差与空间倾角的对应关系,并对测量误差进行单向拟合补偿计算和空间拟合补偿计算。最后,经过大量的实验和测量数据的对比,验证了基于空间模型误差补偿算法的有效性和可行性。从而解决了一类风帆助力船舶辅助推进控制系统的风速风向空间测量的误差补偿问题,使得风速风向测量精度满足风帆辅助推进控制系统的要求。

关键词：风帆助力船舶风速风向测量空间模型误差补偿

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海上无人机对运动船舶的长期检测跟踪算法

仪器仪表学报 2024年第3期45卷 326-335页

作者：范云生张凯牛龙辉刘婷费凡大连海事大学船舶电气工程学院大连116026 辽宁省智能船舶技术与系统重点实验室大连116026

针对无人机在海上对船舶进行长时跟踪时,由于船身被遮挡及船舶离开视野导致目标跟踪失败的问题,提出了基于YOLOv5和ECO_HC相结合的海上目标长时检测跟踪算法。首先,利用感知哈希与峰值比例综合评估跟踪过程的可靠性,目标丢失时利用YOLOv... 详细信息

针对无人机在海上对船舶进行长时跟踪时,由于船身被遮挡及船舶离开视野导致目标跟踪失败的问题,提出了基于YOLOv5和ECO_HC相结合的海上目标长时检测跟踪算法。首先,利用感知哈希与峰值比例综合评估跟踪过程的可靠性,目标丢失时利用YOLOv5检测器重新定位目标位置,并初始化跟踪器模型,消除累计错误信息。其次针对目标在跟踪过程中存在的旋转变化,利用傅里叶-梅林变换进行旋转参数估计,减少了目标旋转造成的跟踪器性能下降问题。本文算法在OTB-100数据集上的平均精确度和成功率为83.9%和76.7%;在无人机平台上进行实际海上场景船舶跟踪实验,在完全遮挡及离开视野两种情况下精确度和成功率分别为为80.9%,60.4%和90.2%,48.3%,实验表明本文算法可以有效抑制常见海面干扰因素的影响。

关键词：海上无人机长时跟踪相关滤波重新检测旋转跟踪框

基于交叉耦合控制的多活塞螺栓协调装配的研究

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内燃机工程 2015年第5期36卷 145-150页

作者：范云生王国峰郭晨杨名大连海事大学信息科学技术学院大连116026 大连机车研究所有限公司大连116039

为了实现多活塞螺栓的协调装配,提出一种多活塞螺栓装配工艺的优化方法,将交叉耦合控制方式应用在多活塞螺栓协调装配过程中。交叉耦合协调装配控制方法的运用,完成了对钢顶铝裙组合活塞的轴向预紧力、活塞螺栓的扭矩及角度定位多变量... 详细信息

为了实现多活塞螺栓的协调装配,提出一种多活塞螺栓装配工艺的优化方法,将交叉耦合控制方式应用在多活塞螺栓协调装配过程中。交叉耦合协调装配控制方法的运用,完成了对钢顶铝裙组合活塞的轴向预紧力、活塞螺栓的扭矩及角度定位多变量目标的智能装配控制。经实际生产验证,系统成功地解决了一类多活塞螺栓在装配过程中相互难以协调控制的问题,提高了机车柴油机活塞螺栓的整体装配控制精度和装配效率,保证了内燃机活塞的装配质量和可靠性。

关键词：内燃机多活塞螺栓预紧过程模型交叉耦合控制协调装配

基于模糊预估的驱动轮轴自锁螺栓定位装配系统

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农业机械学报 2013年第7期44卷 293-298页

作者：王国峰范云生赵永生谢商敏大连海事大学信息科学技术学院大连116026 第一拖拉机股份有限公司第三装配厂洛阳471004

为了实现拖拉机驱动轮轴的自动化装配,提出了自锁螺栓拧紧装配模糊预估的控制方法。根据螺栓拧紧特性对预紧力、扭矩和角度进行预估,用嵌入式装配控制器对拖拉机驱动轮轴总成装配中的自锁螺栓进行拧紧控制,结合光纤传感检测和机械设计... 详细信息

为了实现拖拉机驱动轮轴的自动化装配,提出了自锁螺栓拧紧装配模糊预估的控制方法。根据螺栓拧紧特性对预紧力、扭矩和角度进行预估,用嵌入式装配控制器对拖拉机驱动轮轴总成装配中的自锁螺栓进行拧紧控制,结合光纤传感检测和机械设计技术进行锁片定位装置及其辅助装置的设计。智能化模糊控制算法的运用,完成了对驱动轮轴总成的轴向预紧力、自锁螺栓的扭矩及角度定位多变量目标的模糊智能控制。经实际生产验证,该系统解决了带有锁片定位功能的自锁螺栓装配问题,并且系统具有很高的预测准确率,提高了生产效率和产品质量。

关键词：驱动轮轴自锁螺栓定位装配系统模糊预估控制