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基于镜像映射原理的LNG液舱压力维持系统H_∞优化控制

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控制与决策 2020年第2期35卷 501-506页

作者：吴晓雪张国庆张卫东大连海洋大学信息工程学院辽宁大连116023 大连海事大学航海学院辽宁大连116026 上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

针对LNG液舱压力维持系统的压差控制问题,提出一种基于镜像映射原理的H∞优化控制算法.对该压力维持系统的非线性数学模型进行线性化处理,得到一类具有积分不稳定时滞形式的线性模型,采用镜像映射技术将该模型的不稳定极点映射到其关于... 详细信息

针对LNG液舱压力维持系统的压差控制问题,提出一种基于镜像映射原理的H∞优化控制算法.对该压力维持系统的非线性数学模型进行线性化处理,得到一类具有积分不稳定时滞形式的线性模型,采用镜像映射技术将该模型的不稳定极点映射到其关于虚轴对称的复平面左半平面,构建其镜像稳定模型.进而采用H∞最小灵敏度优化算法设计该镜像稳定模型的控制器,分析可知,该控制律能够有效镇定原积分不稳定系统且满足H∞优化性能要求.所设计的控制器可等效为PID控制串联一个二阶滤波器,仅需对滤波器的"稳定度"单个参数进行整定,并引入图形稳定理论对闭环系统中该参数的精确稳定域进行定量分析.仿真结果验证了所提出算法的有效性和优越性.

关键词： LNG液舱压力维持系统镜像映射最小灵敏度优化鲁棒控制图形稳定理论

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基于数值波浪水池的波浪中船舶水动力计算

水动力学研究与进展（A辑） 2012年第5期27卷 515-524页

作者：方昭昭朱仁传缪国平杨雄辉中国舰船研究设计中心武汉430064 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点试验室上海200240

此文基于CFD方法建立了数值波浪水池,模拟了波浪的生成和传播,并对规则波浪中航行船舶的水动力进行了计算研究。文中讨论了适合船舶在波浪中航行的数值模拟的波浪环境表达,验证了参考坐标系下数值波浪水池中波浪生成和传播及消波等,模... 详细信息

此文基于CFD方法建立了数值波浪水池,模拟了波浪的生成和传播,并对规则波浪中航行船舶的水动力进行了计算研究。文中讨论了适合船舶在波浪中航行的数值模拟的波浪环境表达,验证了参考坐标系下数值波浪水池中波浪生成和传播及消波等,模拟计算了多个航速顶浪与斜浪航行的约束Wigley-III船模的水动力以及顶浪中航行船舶的波浪增阻。计算结果与DUT(Delft University of Technology)的试验数据及势流理论的结果吻合良好。对比和研究表明,本文的方法能细致描述船舶周围的流场,且比实验更易实现和控制,在船舶的水动力性能分析和运动预报等方面具有广阔的应用前景。

关键词：数值波浪水池 CFD 规则波浪水动力波浪增阻

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水下滑翔机半实物仿真系统设计与实现

水下无人系统学报 2020年第4期28卷 440-445页

作者：潘昊东王志光刘纯虎连琏上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

为提高水下滑翔机的研究开发效率,降低研发成本,文中设计了一种水下滑翔机的半实物仿真系统。该系统首先仿真水下滑翔机水下运动时的运动状态及水下环境等信息,然后将其送入水下滑翔机的主控系统,主控系统输出对应的控制信息,再经由仿... 详细信息

为提高水下滑翔机的研究开发效率,降低研发成本,文中设计了一种水下滑翔机的半实物仿真系统。该系统首先仿真水下滑翔机水下运动时的运动状态及水下环境等信息,然后将其送入水下滑翔机的主控系统,主控系统输出对应的控制信息,再经由仿真系统采集处理后送入系统管理软件保存,方便用户对控制过程进行分析处理。最后,主控系统通过RS232串口将数据上传到数据接收处理软件,以仿真水下滑翔机与岸站的通信过程。通过相关测试可知,文中设计的半实物仿真系统可高效完成水下滑翔机控制系统、通信系统等的工作任务,满足设计要求,显著降低了研发成本,具有理想的应用前景。

关键词：水下滑翔机半实物仿真数据接收处理主控系统

基于图像处理的异重流与系泊结构物作用模型试验研究

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海洋工程 2020年第5期38卷 50-60页

作者：陈欣桐李欣胡智焕吴骁上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

异重流广泛存在于江河入海口附近,速度快、破坏力强,给近海工程的施工作业带来不小的难度。为了研究系泊结构物在异重流作用下的运动响应,基于图像处理技术,采用开闸式异重流模型试验方法,将异重流和结构物作为研究对象。利用图像处理... 详细信息

异重流广泛存在于江河入海口附近,速度快、破坏力强,给近海工程的施工作业带来不小的难度。为了研究系泊结构物在异重流作用下的运动响应,基于图像处理技术,采用开闸式异重流模型试验方法,将异重流和结构物作为研究对象。利用图像处理技术处理由高速摄像机拍摄的结构物运动图片,从而获得结构物运动的时历曲线。对比讨论了不同密度比的异重流对结构物运动的影响,同一密度比的异重流对处于不同深度结构物运动的影响。研究结果表明:结构物运动受异重流密度的影响较大,结构物的运动幅值随着密度的增大而增大。处于高密度流体非混合层的结构物受到异重流的作用会产生大幅度的顺时针旋转和正x方向偏移;位置较高的方柱受到淡水的主导作用,会产生逆时针旋转和负x方向偏移。位于盐水与淡水剧烈混合区域的方柱并不会产生单一方向的偏移,而是在平衡位置附近波动。

关键词：异重流开闸试验图像处理运动响应

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头部低温与脑复苏的实验研究

解放军医学杂志 1986年第6期 439-442页

作者：俞丽华金熊元张志芳顾正中贾为国王庆华吴巍刘江上海第二医科大学附属新华医院交通部石油部海洋水下工程科学研究院

主要观察了窒息动物经头部低温后脑电活动和脑功能恢复情况,结果证明低温组动物的脑电活动出现和自主呼吸开始出现时间均较对照组明显提早,且低温组脑电活动明显恢复者较多。停止降温后低温组体温恢复也较对照组为佳。本实验进一步证实... 详细信息

主要观察了窒息动物经头部低温后脑电活动和脑功能恢复情况,结果证明低温组动物的脑电活动出现和自主呼吸开始出现时间均较对照组明显提早,且低温组脑电活动明显恢复者较多。停止降温后低温组体温恢复也较对照组为佳。本实验进一步证实头部低温在脑复苏中的良好效果和积极意义。

关键词：头部低温心率脑功能肛温脑复苏脑电活动实验研究

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基于能量与链路稳定性感知的按需路由协议

半导体光电 2017年第5期38卷 714-718页

作者：张铮曹守启李军涛朱建平陈佳品上海海洋大学工程学院上海201306 上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

对于复杂的室外环境,无线传感器网络如何建立可靠的路由,并尽可能延长全网寿命是一个关键问题。在分析总结现有无线Ad Hoc网络路由协议的优缺点的基础上,提出了一种基于能量与链路稳定性感知的多度量的按需路由协议ELSA-AODV。ELSA-AOD... 详细信息

对于复杂的室外环境,无线传感器网络如何建立可靠的路由,并尽可能延长全网寿命是一个关键问题。在分析总结现有无线Ad Hoc网络路由协议的优缺点的基础上,提出了一种基于能量与链路稳定性感知的多度量的按需路由协议ELSA-AODV。ELSA-AODV协议是AODV协议的增强与扩展,在保证路由可靠性与稳定性的同时,平衡全网的通信负荷与能量,大大延长了全网的工作寿命。通过仿真实验,验证了ELSA-AODV的有效性。

关键词：无线传感器网络路由协议能耗链路质量

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碎冰条件下单点系泊船舶动态响应特性研究

海洋工程 2019年第2期37卷 29-39页

作者：杨佳东吕海宁王晋上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

为了研究不同单点系泊位置对极地系泊船舶在来冰角度改变时动态响应的影响,运用离散元方法(DEM),计算了船舶在60%密集度下,冰速为1.0 m/s、冰厚为1 m时不同角度的船冰阻力,结合系泊分析软件二次开发功能,计算分析系泊船舶在不同来冰角... 详细信息

为了研究不同单点系泊位置对极地系泊船舶在来冰角度改变时动态响应的影响,运用离散元方法(DEM),计算了船舶在60%密集度下,冰速为1.0 m/s、冰厚为1 m时不同角度的船冰阻力,结合系泊分析软件二次开发功能,计算分析系泊船舶在不同来冰角度和不同系泊位置下受上述冰情影响下的响应。通过对模拟结果与试验结果的对比,认为离散元方法(DEM)的数值模拟结果与试验结果吻合较好;单点系泊位置为距船头L/4时,系泊船舶能以最快速、最稳定的方式对来冰方向的变化做出响应。

关键词：冰区船舶单点系泊数值模拟离散元方法

新型连杆式AAS压力感知模块的设计与实验研究

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仪器仪表学报 2021年第12期42卷 118-126页

作者：王立超颜国正华芳芳吴潼上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 上海智慧戒毒与康复工程技术研究中心上海200240

人工肛门括约肌(AAS)植入体内后长期处于生物组织液环境下,设计稳定可靠的压力感知模块对重建便意与确保血供安全性有着至关重要的作用。基于人体直肠压力生理参数采集特点,首先通过有限元分析设计选取了传感器的材料、尺寸等参数,设计... 详细信息

人工肛门括约肌(AAS)植入体内后长期处于生物组织液环境下,设计稳定可靠的压力感知模块对重建便意与确保血供安全性有着至关重要的作用。基于人体直肠压力生理参数采集特点,首先通过有限元分析设计选取了传感器的材料、尺寸等参数,设计了假体臂的传感器安装开槽结构与压力模块电路走线槽;通过对多种系列防护胶进行防潮湿性能实验,研究了新型传感器的封装工艺及安装方式,并对系统电路模块设计了新型封装形式,提高了整体系统的防水性能。实验结果显示该新型传感器在20天水下环境中应变片阻值变化在1‰以内,传感器线性度较高,输出工作电压范围合适;AAS系统水下实验后传感器电压初值平均浮动率仅为4.1%,初步验证了本文设计的新型压力传感器在体内环境下的良好适用性与应用可行性。

关键词：人工肛门括约肌压力传感器便意重建防潮性能

球形水下机器人滚进特性试验与动力学建模分析

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中国舰船研究 2022年第6期17卷 216-222页

作者：徐鹏飞吕韬葛彤程红霞赵敏河海大学港口海岸与近海工程学院南京210098 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

[目的]为了探究球形水下机器人的滚进运动规律,以及质量分布对其运动的影响,对其机械机构进行创新设计及分析。[方法]首先,依据牛顿-欧拉方法建立球形机器人的滚进动力学模型;然后,通过地面滚进试验和水下滚进动力学理论研究,分析机器... 详细信息

[目的]为了探究球形水下机器人的滚进运动规律,以及质量分布对其运动的影响,对其机械机构进行创新设计及分析。[方法]首先,依据牛顿-欧拉方法建立球形机器人的滚进动力学模型;然后,通过地面滚进试验和水下滚进动力学理论研究,分析机器人的质量分配对滚进运动产生的影响;最后,通过搭建仿真环境和虚拟样机,对球形水下机器人在水下和陆地的滚进动力学进行对比分析。[结果]结果表明,当内置小车以恒定角速度输出时,该球形机器人的运动位移呈波动变化且驱动小车在球壳内的摆角也成周期性变化规律;当增加驱动配重时,小车摆角的周期和幅值均相应变小,球形水下机器人的运动更为稳定。[结论]所做研究可为球形水下机器人的设计优化提供指导。

关键词：球形水下机器人滚动试验动力学模型运动仿真

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