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Finite Water Depth Effect on Wave-Body Problems Solved by Rankine Source Method

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Journal of Ocean University of China 2017年第2期16卷 191-199页

作者： FENG Aichun TANG Peng YOU Yunxiang liu kaizhou Department of Civil and Environmental Engineering National University of Singapore College of Ocean Science and Engineering Shanghai Maritime University School of Naval Architecture Ocean and Civil EngineeringShanghai Jiao Tong University State key Laboratory of Robotics Shenyang Institute of AutomationChinese Academy of Science

Finite water depth effect for wave-body problems are studied by continuous Rankine source method and non-desingularized *** surface and seabed surface profiles are represented by continuous panels rather than a discretization by isolated *** panels are positioned exactly on the fluid boundary surfaces and therefore no desingularization technique is *** increment method is applied for both free surface source and seabed source arrangements to reduce computational cost and improve numerical *** order Runge-Kutta iteration scheme is adopted on the free surface updating at every time *** finite water depth effect is studied quantitatively for a series of cylinders with different B/T *** accuracy and efficiency of the proposed model are validated by comparison with published numerical results and experimental *** results show that hydrodynamic coefficients vary for cylinder bodies with different ratios of B/*** certain set of B/T ratios the effect of finite water depth increases quickly with the increase of motion frequency and becomes stable when frequency is relatively *** also shows that water depths have larger hydrodynamic effects on cylinder with larger breadth to draft *** the heave added mass and damping coefficients increase across the frequency range with the water depths decrease for forced heave *** water depths have smaller effects on sway motion response than on heave motion response.

关键词： finite water depth Rankine source method continuous source panel Runge-Kutta

Study on microstructure and properties of brass containing Sb and Mg

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Science China(Technological Sciences) 2009年第8期52卷 2172-2174页

作者： ZHU QuanLi WU WeiDong liu kaizhou CHEN GengChun CHEN WeiPing School of Mechanical and Automotive Engineering South China University of TechnologyGuangzhou 510640China

A novel free-cutting unleaded brass containing antimony and magnesium was prepared by gravity casting and hot extrusion. Microstructure of the hot extruded Sb-Mg brass was studied with scanning electron microscope (SEM) and Energy Dispersive Spectrometer (EDS). Its mechanical properties were measured by tensile test, and cutting performance was investigated by lathe turning experiment. Results showed that microstructure of the hot extruded Sb-Mg brass was composed of α, β phases and Sb-Mg containing intermetallic compounds. The newly developed brass was compared with the HPb59-1 brass for its mechanical property. Its cutting performance was close to that of a German free-cutting unleaded brass. Sb-Mg brass has potential to replace HPb59-1 brass so as to reduce cost and protect environment.

关键词： unleaded brass Mg-Sb brass hot extrusion microstructure mechanical property cutting performance

一种基于SUKF的广义行为环境建模及在远程AUV推进系统的应用研究

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机械工程学报 2011年第19期47卷 14-21页

作者：程大军刘开周中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室沈阳110016 中国科学院研究生院北京100049

针对自主水下机器人对广义行为环境自适应能力差的问题,给出基于平方根无色卡尔曼滤波的广义行为环境建模方法。在广义行为环境的离线参考模型中,有一些参数是时变的、是无法事先预知的,必须通过传感器探测的信息进行实时估计和预测。... 详细信息

针对自主水下机器人对广义行为环境自适应能力差的问题,给出基于平方根无色卡尔曼滤波的广义行为环境建模方法。在广义行为环境的离线参考模型中,有一些参数是时变的、是无法事先预知的,必须通过传感器探测的信息进行实时估计和预测。采用平方根无色卡尔曼滤波算法,根据在线传感器信息以及离线参考模型,实时地估计出广义行为环境的状态和参数。主要研究自主水下机器人自身行为环境建模,以远程水下自主机器人的推进系统为例,构建一种推进器效率损失因子的故障模型结构,应用平方根无色卡尔曼滤波对水下自主机器人的状态和推进器故障参数进行在线联合估计。利用远程自主水下机器人的数学模型进行仿真验证,试验结果表明了算法的有效性,并对影响平方根无色卡尔曼滤波算法估计性能的因素进行了分析。

关键词：远程自主水下机器人广义行为环境平方根无色卡尔曼滤波效率损失因子联合估计

A NEW GRID-CONTROLLED PULSE TWT WITH DEPRESSED COLLECTOR

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Journal of Electronics(China) 1985年第2期2卷 176-177页

作者：刘湧铨吴静贤刘炎源郭开周 Institute of Electronics Academia Sinica

A grid-controlled pulse TWT with depressed collector and PPM focusing system is reported inthis *** operates at X-band and delivers peak output power of 1 kW with saturation gain of47 *** duty cycle is 3%.The electron... 详细信息

关键词： TWT A NEW GRID-CONTROLLED PULSE TWT WITH DEPRESSED COLLECTOR

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自适应模糊PID控制在AUV控制中的应用

微计算机信息 2008年第7期24卷 4-6,81页

作者：田甜刘健刘开周中国科学院研究生院中国科学院沈阳自动化研究所

自治潜水器(AUV,Autonomous Underwater Vehicle)是非线性、强耦合、大惯性的多输入多输出系统,又由于受到海流、传感器、执行机构等不确定性的影响,对AUV控制器的鲁棒性能提出了更高的要求。本文针对我国正在研制开发的长航程自治潜水... 详细信息

自治潜水器(AUV,Autonomous Underwater Vehicle)是非线性、强耦合、大惯性的多输入多输出系统,又由于受到海流、传感器、执行机构等不确定性的影响,对AUV控制器的鲁棒性能提出了更高的要求。本文针对我国正在研制开发的长航程自治潜水器的特性及其对航行控制的要求,将PID控制与模糊控制的简便性、灵活性以及鲁棒性结合起来,为AUV设计了可在线修改PID参数的自适应模糊PID控制器,仿真结果证明了该种控制方法不但提高了AUV系统的动态特性,而且可在参数摄动和外界扰动时获得较好的控制性能。

关键词：自治潜水器模糊控制 PID控制模糊PID控制

载人潜水器多传感器数据采集与信息融合技术(英文)

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仪器仪表学报 2006年第z2期27卷 1572-1574页

作者：郭威王晓辉祝普强刘开周中国科学院沈阳自动化研究所沈阳110016

本文介绍了一种用于载人潜水器的导航传感器的数据采集及信息融合技术。航行控制计算机通过基于工业以太网的数据通信系统对各传感器进行数据采集,采用卡尔曼滤波器完成对各传感器数据信息的融合,以便提高数据的精度和控制系统的性能,... 详细信息

本文介绍了一种用于载人潜水器的导航传感器的数据采集及信息融合技术。航行控制计算机通过基于工业以太网的数据通信系统对各传感器进行数据采集,采用卡尔曼滤波器完成对各传感器数据信息的融合,以便提高数据的精度和控制系统的性能,并将结果送给监控计算机,用于载人潜水器的姿态显示。

关键词：载人潜水器多传感器数据采集与信息融合

基于AUV垂直面运动控制的状态增减多模型切换

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哈尔滨工程大学学报 2017年第8期38卷 1309-1315页

作者：周焕银李一平刘开周封锡盛东华理工大学机械与电子工程学院江西南昌330013 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室辽宁沈阳110016

自主水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)系统垂直面运动具有强耦合性、非线性等特点导致AUV系统垂直面难以精确控制,且其纵倾角需控制在某一阈值内,以保证系统安全。根据以上控制要求与AUV垂直面运动模型特点,提出将其解耦... 详细信息

自主水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)系统垂直面运动具有强耦合性、非线性等特点导致AUV系统垂直面难以精确控制,且其纵倾角需控制在某一阈值内,以保证系统安全。根据以上控制要求与AUV垂直面运动模型特点,提出将其解耦为深度控制子模型与纵倾角控制子模型,构建AUV系统垂直面运动控制模型集,根据模型集所含两子模型特点,提出了状态变量增减的多模型切换的概念。基于切换系统稳定判据——共同Lyapunov函数法,提出了变加权多模型切换策略,实现了切换过程的稳定性,避免了切换过程的抖动问题。多次湖泊试验证明,加权多模型切换策略避免了由于期望深度变化而造成的执行机构饱和、深度和纵倾角超调量过大等问题,且改善了AUV系统深度运动的静动态控制品质。

关键词：自主水下机器人加权多模型切换控制共同Lyapunov函数垂直面控制模型纵倾角控制模型切换系统

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基于短期规划的AUV纯方位目标追踪策略

机器人 2020年第3期42卷 309-315页

作者：林昌龙刘开周李一平张忆文陈雁华侨大学计算机科学与技术学院福建厦门361021 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室辽宁沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院辽宁沈阳110169

对自主水下机器人(AUV)追踪海洋生物的问题进行研究,由于被追踪目标的机动能力远优于追踪者,待目标运动要素的估计值收敛之后再规划追踪的路径可能错过接近目标的时机.针对这个问题,借鉴博弈的思想提出了一种基于短期规划的目标追踪算法... 详细信息

对自主水下机器人(AUV)追踪海洋生物的问题进行研究,由于被追踪目标的机动能力远优于追踪者,待目标运动要素的估计值收敛之后再规划追踪的路径可能错过接近目标的时机.针对这个问题,借鉴博弈的思想提出了一种基于短期规划的目标追踪算法.该方法首先构建AUV在短期内所有可行的行为集合,然后对每一个行为能够达到的状态进行态势评估,最后选择使AUV处于最有利的追踪态势的行为作为规划的结果.为了检验该方法,开展了2组仿真实验:第1组实验显示本文方法的追踪成功率比传统方法提高了5.2%,第2组实验表明即使在较大的测量误差下AUV依然可以有效地追踪到目标.仿真结果表明该方法提高了AUV追踪到目标的成功率,并且具有较好的鲁棒性.

关键词：自主水下机器人纯方位目标追踪行为规划

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AUV自航对接的类物理数值模拟

北京航空航天大学学报 2020年第4期46卷 683-690页

作者：吴利红王诗文封锡盛李一平刘开周大连海事大学船舶与海洋工程学院大连116026 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室沈阳110016

为了预报dock对自主水下机器人(AUV)水动力性能的影响,提高AUV水下对接成功率,提出一种多块混合网格结合动态层方法和用户自定义函数(UDF)的方法,应用于基于离散螺旋桨的AUV自航对接的类物理数值模拟。所提方法采用移动子区域代替传统... 详细信息

为了预报dock对自主水下机器人(AUV)水动力性能的影响,提高AUV水下对接成功率,提出一种多块混合网格结合动态层方法和用户自定义函数(UDF)的方法,应用于基于离散螺旋桨的AUV自航对接的类物理数值模拟。所提方法采用移动子区域代替传统的移动边界,可提高数值计算效率。在验证了AUV自航试验速度的基础上,对AUV自航对接的水动力和流场进行分析。结果表明,AUV在螺旋桨定转速300 r/min推进作用下,自航对接时间约16 s,终端速度为0.75 m/s。对接速度满足对接碰撞需求。dock对AUV运动影响:在对接井口B点之前起阻碍作用,在B点之后起吸附作用。AUV对接阻力增加2.4%,增幅小,可实现与dock对接。

关键词：自主水下机器人(AUV) 水下对接类物理数值模拟动网格自航