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基于自适应视距制导的无人潜航器三维协同路径跟踪控制

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控制与决策 2025年第1期40卷 242-251页

作者：王浩亮于德智卢丽宇张卫东彭周华大连海事大学轮机工程学院上海交通大学电子信息与电气工程学院大连市智能船艇集群控制与电气技术重点实验室水路交通控制全国重点实验室大连海事大学船舶电气工程学院海南大学信息与通信工程学院

针对跟踪路径复杂、立体空间运动、模型参数动态变化、风浪流扰动下的多无人潜航器(unmanned underwater vehicle, UUV)协同路径跟踪问题开展研究.首先,针对UUV跟踪复杂路径情形设计自适应前视距离策略,使得UUV可以更好地跟踪复杂水下路... 详细信息

针对跟踪路径复杂、立体空间运动、模型参数动态变化、风浪流扰动下的多无人潜航器(unmanned underwater vehicle, UUV)协同路径跟踪问题开展研究.首先,针对UUV跟踪复杂路径情形设计自适应前视距离策略,使得UUV可以更好地跟踪复杂水下路径;其次,针对立体空间运动的UUV集群,设计三维视距制导律和协同控制律引导UUV集群在三维空间中沿参数化路径运动;最后,针对模型参数动态变化、风浪流扰动影响下的UUV集群,设计自抗扰控制器实现对动态变化模型、总扰动信息和速度信息的统一估计,保证动力学控制的稳定性.仿真结果验证了所提出基于自适应视距制导的无人潜航器三维协同路径跟踪控制方法的有效性.

关键词：自适应前视距离三维视距制导协同路径跟踪自抗扰控制无人潜航器

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基于磨损监测保持切削加工表面质量稳定的实时控制研究

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机械工程学报 2020年第12期56卷 240-248页

作者：廖小平陈楷鲁娟广西大学制造系统与先进制造技术重点实验室南宁530004 北部湾大学机械与船舶海洋工程学院钦州535011

在切削加工过程中,由于磨损会随时间的变化不断积累,导致加工质量产生波动。针对这个问题,提出了在大数据背景下,基于磨损监测对加工表面质量进行实时控制的方法。通过历史数据库建立切削力信号与磨损之间的映射关系,刀具磨损反映当前... 详细信息

在切削加工过程中,由于磨损会随时间的变化不断积累,导致加工质量产生波动。针对这个问题,提出了在大数据背景下,基于磨损监测对加工表面质量进行实时控制的方法。通过历史数据库建立切削力信号与磨损之间的映射关系,刀具磨损反映当前加工状态,将当前加工状态的加工质量与客户需求进行比较,从而优化加工参数使加工质量尽可能接近客户需求。优化模型是利用广义回归神经网络的建模原理进行建模,使得优化问题能通过非线性规划求解,并能快速做出调控决策。研究还对TC18材料进行大量铣削试验,试验结果验证了方法的可靠性,也证明了此方法能做到对加工状态变化的快速响应。此研究解决了现有研究中不能同时保证控制精度和响应时间的问题,并为在线智能控制切削加工表面质量提供了新思路。

关键词：粗糙度大数据广义回归神经网络磨损质量稳定控制

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车削表面粗糙度解析模型与DDQN-SVR预测模型研究

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机械工程学报 2021年第13期57卷 262-272页

作者：陈超逸鲁娟陈楷黎宇嘉马俊燕廖小平广西大学制造系统与先进制造技术重点实验室南宁530004 北部湾大学机械与船舶海洋工程学院钦州535011

在车削加工中,零件质量是生产者需要密切关注的问题。表面粗糙度作为评价零件质量的一项重要指标,选择满意的切削参数来提高表面粗糙度可有效提高零件质量。为提高表面粗糙度的预测精度,在现有研究基础之上提出一种分段的表面粗糙度理... 详细信息

在车削加工中,零件质量是生产者需要密切关注的问题。表面粗糙度作为评价零件质量的一项重要指标,选择满意的切削参数来提高表面粗糙度可有效提高零件质量。为提高表面粗糙度的预测精度,在现有研究基础之上提出一种分段的表面粗糙度理论解析模型对表面粗糙度进行预测。同时尝试采用双深度Q网络(DDQN)优化支持向量回归(SVR)提高数据驱动模型的预测性能,探寻DDQN优化SVR内部参数的环境设计,并且与其他算法对比了其优化效果与稳定性。基于45钢的车削试验,验证分段的表面粗糙度理论模型和DDQN-SVR预测模型的有效性,为基于表面粗糙度的切削参数选择提供了较好的技术支持。

关键词：车削加工表面粗糙度理论模型支持向量回归深度强化学习

基于有限元模拟的Ti6Al4V铣削过程参数多目标优化

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中国机械工程 2021年第13期32卷 1555-1561,1570页

作者：黎宇嘉黄兵鲁娟钟奇憬陈超逸廖小平马俊燕广西大学广西制造系统及先进制造技术重点实验室南宁530004 北部湾大学机械与船舶海洋工程学院钦州535011

为使切削加工过程满足环境意识制造(ECM)的要求,针对质量指标(表面粗糙度)和ECM指标(能耗),针对Ti6Al4V的铣削过程,采用人工蜂群(ABC)算法优化的高斯过程回归(GPR)方法构建有限元代理模型,并采用多目标粒子群优化(MOPSO)算法获得满足最... 详细信息

为使切削加工过程满足环境意识制造(ECM)的要求,针对质量指标(表面粗糙度)和ECM指标(能耗),针对Ti6Al4V的铣削过程,采用人工蜂群(ABC)算法优化的高斯过程回归(GPR)方法构建有限元代理模型,并采用多目标粒子群优化(MOPSO)算法获得满足最优加工目标的加工参数。为减少试验成本,采用有限元仿真软件Deform-3D获取各铣削参数组合对应的表面粗糙度和能耗数据,并通过物理试验验证其有效性;基于仿真数据,利用改进的GPR方法构建预测表面粗糙度和能耗的代理模型,并对比了该模型与其他两种模型的性能,证明了改进模型在精度和响应时间上的优势;采用MOPSO算法,以最小能耗和优良表面质量为目标,优化得到加工参数的Pareto前沿,并用物理试验验证了ABC-GPR-MOPSO算法的有效性。

关键词：铣削加工有限元模拟高斯过程 Pareto前沿

循环弯矩下考虑弹性安定特性的某散货船极限强度分析

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中国舰船研究 2025年

作者：崔虎威胡润文陈泽民黄路重庆交通大学航运与船舶工程学院内河航运技术湖北省重点实验室重庆高新开发建设投资集团有限公司招商局重庆交通科研设计院中国舰船研究设计中心

[目的]为准确评估船体梁在循环弯矩下的总纵极限强度，研究理想弹塑性与Chaboche材料模型对循环弯矩下船体梁弹性安定与极限强度的影响。[方法]通过非线性有限元法，对某双底散货船开展循环弯矩下考虑弹性安定特性的极限强度数值模拟计... 详细信息

[目的]为准确评估船体梁在循环弯矩下的总纵极限强度，研究理想弹塑性与Chaboche材料模型对循环弯矩下船体梁弹性安定与极限强度的影响。[方法]通过非线性有限元法，对某双底散货船开展循环弯矩下考虑弹性安定特性的极限强度数值模拟计算，并在研究中考虑船体结构在反向加载时材料的包辛格效应，以及焊接初始变形与残余应力的影响。[结果]结果显示，焊接初始缺陷会明显降低散货船船体梁的弹性安定下限，考虑焊接初始变形与残余应力的散货船船体梁弹性安定区间范围最大；在循环弯矩下达到弹性安定状态后，考虑完整焊接初始缺陷的散货船船体梁在中拱、中垂状态下的极限强度相比单次加载下的分别提升了7.15%和5.68%。[结论]焊接初始缺陷对散货船船体梁的弹性安定区间以及弹性安定极限强度有显著影响，在实际研究分析中应仔细考虑。

关键词：极限强度船体梁弹性安定焊接焊接初始变形焊接残余应力

具有不同周向位置U型凹槽的圆柱涡激振动特性数值模拟研究

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中国造船 2024年第4期65卷 89-102页

作者：苏俊龙韩翔希齐国胜任地蒙占彬辜坚北部湾大学广西海洋工程装备与技术重点实验室钦州535000 中国船舶科学研究中心无锡214082

基于CFD和CSD的双向流固耦合方法和重叠网格法对裸圆柱和U型凹槽圆柱涡激振动特性进行数值模拟研究,对比分析不同周向位置凹槽对圆柱振动响应、振动频率、水动力系数以及尾流旋涡脱落模式的影响,探明不同周向位置凹槽对圆柱涡激振动产... 详细信息

基于CFD和CSD的双向流固耦合方法和重叠网格法对裸圆柱和U型凹槽圆柱涡激振动特性进行数值模拟研究,对比分析不同周向位置凹槽对圆柱振动响应、振动频率、水动力系数以及尾流旋涡脱落模式的影响,探明不同周向位置凹槽对圆柱涡激振动产生抑制或促进作用的约化速度范围。研究结果表明,45°凹槽在低约化速度U^(*)=2.0~8.0内能有效降低圆柱的横流向振动和升力幅值,而在高约化速度U^(*)=9.0~14.0内,将增大圆柱横流向振动和升力幅值;90°凹槽在U^(*)=7.0~11.0内能显著降低圆柱横流向振动幅值,而在U^(*)≥12.0时,圆柱横流向振动幅值逐渐增大并大于裸圆柱,且振动响应主要表现为多频、宽频振动特征;135°凹槽圆柱横流向振动幅值整体上大于裸圆柱,升力系数均方根和阻力系数均值的变化规律与裸圆柱相似;45°、90°和135°凹槽圆柱阻力系数均值与裸圆柱相比分别降低28.39%、35.80%和6.79%。45°和135°凹槽圆柱尾流旋涡脱落模式与裸圆柱相似,均存在SS、2S、2T以及2P模式,在90°凹槽圆柱尾流旋涡脱落中没有发现2T和2P模式,但存在2C模式。

关键词：重叠网格法涡激振动 U型凹槽圆柱流固耦合

钙离子对仙草胶-鱼糜凝胶特性和体外消化性的影响

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食品工业科技 2022年第21期43卷 100-106页

作者：游刚张自然李莹牛改改北部湾大学食品工程学院广西高校北部湾特色海产品资源开发与高值化利用重点实验室钦州市特色果蔬发酵重点实验室广西钦州535011

仙草胶(Hsian-tsao gum,HG)具有良好的生物活性和促凝胶性,可改善鱼糜凝胶质构特性。Ca常用于鱼糜加工,而Ca对HG-鱼糜凝胶特性的影响尚不清晰。本研究以HG-鱼糜为对象,探讨Ca对HG-鱼糜凝胶感官特性、凝胶特性(凝胶强度、质构特性、凝胶... 详细信息

仙草胶(Hsian-tsao gum,HG)具有良好的生物活性和促凝胶性,可改善鱼糜凝胶质构特性。Ca常用于鱼糜加工,而Ca对HG-鱼糜凝胶特性的影响尚不清晰。本研究以HG-鱼糜为对象,探讨Ca对HG-鱼糜凝胶感官特性、凝胶特性(凝胶强度、质构特性、凝胶形成作用力、微观结构)和体外消化性的影响,并进行相关性分析。结果表明,Ca减少HG-鱼糜凝胶二硫键、离子键和氢键作用力,增加其非二硫共价键和疏水作用力;添加3 mmol/kg Ca可改善HG-鱼糜凝胶感官特性(弹性、硬度和组织状态)、持水率、凝胶强度和质构特性(硬度、弹性),但降低凝胶溶解率和体外消化率;继续增大Ca浓度,HG-鱼糜凝胶结构孔隙率增大,凝胶溶解率和体外消化率增加,但凝胶强度、硬度、弹性和持水率均降低。经主成分分析,凝胶消化率与微观结构孔隙率和凝胶溶解率呈正相关性,与凝胶强度、硬度、弹性、持水率和凝胶形成作用力(二硫键、离子键、氢键)呈负相关性。因此,添加不同浓度Ca可设计不同感官特性和凝胶特性的HG-鱼糜凝胶,研究结果为HG-鱼糜凝胶产品多元化开发提供理论参考。

关键词： Ca2+ 仙草胶鱼糜凝胶特性体外消化性

基于石墨烯-纳米氧化铈修饰电极测定海水基锌离子

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分析试验室 2024年第7期43卷 960-965页

作者：曾泽樨曲伟邱成军庄远王萍吴雨轩高家琪北部湾大学机械与船舶海洋工程学院钦州530000 北部湾大学东密歇根联合工程学院钦州530000 广西海洋工程装备与技术重点实验室钦州530000

采用滴涂法制备了一种石墨烯/纳米氧化铈/Nafion修饰的玻碳电极(GR/CeO_(2)/Nafion/GCE),以循环伏安(CV)、方波阳极溶出伏安(SWASV)、正交试验等方法研究了Zn^(2+)在GR/CeO_(2)/Nafion/GCE上的电化学行为。在最优实验条件下,Zn^(2+)的... 详细信息

采用滴涂法制备了一种石墨烯/纳米氧化铈/Nafion修饰的玻碳电极(GR/CeO_(2)/Nafion/GCE),以循环伏安(CV)、方波阳极溶出伏安(SWASV)、正交试验等方法研究了Zn^(2+)在GR/CeO_(2)/Nafion/GCE上的电化学行为。在最优实验条件下,Zn^(2+)的响应峰电流与Zn^(2+)浓度在5~800μg/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.998,方法检出限为1.20μg/L。GR/CeO_(2)/Nafion/GCE具有良好的稳定性、重现性及抗干扰性,用于对海水中Zn^(2+)进行检测,加标回收率为94.2%~102.3%。

关键词：石墨烯方波阳极溶出伏安法锌离子氧化铈

方格星虫酶解液Maillard反应条件优化及理化特性变化

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食品工业科技 2019年第11期40卷 108-114页

作者：牛改改游刚王培宋秋漫苏海媚莫维维梁樱莲北部湾大学食品工程学院广西钦州535011 广西高校北部湾特色海产品资源开发与高值化利用重点实验室北部湾大学广西钦州535011

以方格星虫酶解液(SEH)为原料,以褐变度与感官评分为评价指标,通过单因素实验和正交试验设计优化Maillard反应工艺,并对Maillard反应前后色泽参数、游离氨基酸和总氨基酸含量、荧光强度进行了对比分析。结果表明:最佳Maillard反应工艺... 详细信息

以方格星虫酶解液(SEH)为原料,以褐变度与感官评分为评价指标,通过单因素实验和正交试验设计优化Maillard反应工艺,并对Maillard反应前后色泽参数、游离氨基酸和总氨基酸含量、荧光强度进行了对比分析。结果表明:最佳Maillard反应工艺条件为半乳糖添加量4%、pH9.0、反应温度130℃和反应时间60 min,在该条件下感官评定达到13.77分。Maillard反应产物(MRPs-SEH)较SEH亮度变暗,色泽加深且更加饱满。MRPs-SEH中的17种氨基酸含量较SEH均显著降低(p<0.05)。MRPs-SEH中总氨基酸含量为279.729 mg/g,较SEH降低60.27%,其中Tyr和Met含量较SEH分别减少73.84%、72.98%,说明这两种氨基酸参与Maillard反应的程度较大,His(含量减少44.85%)参与Maillard反应的活性相对较低。MRPs-SEH中鲜味氨基酸在总游离氨基酸中的比例较SEH增加8.26%。Maillard反应改变了SEH中肽链的结构。综合来看,Maillard反应改善了酶解液的色泽与风味,为新型方格星虫调味品的开发提供理论参考。

关键词：方格星虫酶解液 Maillard反应色泽氨基酸荧光强度