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超小型水下机器人智能定位系统

控制理论与应用 2010年第9期27卷 1140-1144页

作者：高延增叶家玮陈远明梁富琳华南理工大学船舶与海洋工程系广东广州510641

提出一种新的超小型水下机器人智能定位系统.融合短基线定位声纳、电子罗盘、X/Y倾角传感器和深度传感器组成超小型水下机器人定位的硬件系统,使用基于构件的方法开发了针对超小型水下机器人定位系统的水上控制计算机三维虚拟显示软件.... 详细信息

提出一种新的超小型水下机器人智能定位系统.融合短基线定位声纳、电子罗盘、X/Y倾角传感器和深度传感器组成超小型水下机器人定位的硬件系统,使用基于构件的方法开发了针对超小型水下机器人定位系统的水上控制计算机三维虚拟显示软件.使用马尔可夫自定位算法在实测定位声纳信号的间隙推算水下机器人的位置,提高定位速度,使其与姿态传感器同步.设计了定位算法有效性的测试实验,结果证明算法有效.

关键词：水下机器人马尔可夫自定位软件体系结构构件

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超小型水下机器人改进设计及其智能控制系统

机器人 2007年第6期29卷 596-600页

作者：宋鑫叶家玮梁富林陈远明华南理工大学船舶与海洋工程系广东广州510640

基于目前部分超小型水下机器人机械部分的不足之处,提出了简单易行的改进方案.给出了包含智能闭环控制算法的软件设计框架,使超小型水下机器人具有更强的鲁棒性、灵活性及适应性.在具有复杂流场干扰的实验环境测试中,改进型超小型水下... 详细信息

基于目前部分超小型水下机器人机械部分的不足之处,提出了简单易行的改进方案.给出了包含智能闭环控制算法的软件设计框架,使超小型水下机器人具有更强的鲁棒性、灵活性及适应性.在具有复杂流场干扰的实验环境测试中,改进型超小型水下机器人具有明显的优势.

关键词：超小型水下机器人智能控制

基于循环神经网络优化水深分布控制浅水波传播

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基于循环神经网络优化水深分布控制浅水波传播

作者：唐善然朱良生熊迎芬杨益钦华南理工大学土木与交通学院船舶与海洋工程系

浅水区中波浪的传播受水深变化影响显著,改变海底地形可以控制浅水波的传播路径和波高分布。缓坡方程一类的理论模型通过将波浪势函数拉普拉斯方程的三维边值问题进行简化降维,建立了描述变水深区域波高在水平面上分布变化的二维波动方... 详细信息

浅水区中波浪的传播受水深变化影响显著,改变海底地形可以控制浅水波的传播路径和波高分布。缓坡方程一类的理论模型通过将波浪势函数拉普拉斯方程的三维边值问题进行简化降维,建立了描述变水深区域波高在水平面上分布变化的二维波动方程。Hughes等研究波动方程与循环神经网络间的等效映射关系,利用循环神经网络优化二维薄片上材料的密度分布,实现了对英文元音的分类识别。受此启发,基于波动方程与循环神经网络的等效关系,利用PyTorch机器学习框架,构建与浅水波二维波动方程等效的神经网络模型。等效神经网络的正向步进等同于计算浅水波在给定海底地形上的传播过程。为控制浅水波传播路径和波高分布,设定了不同的设计目标来训练等效神经网络模型。每轮正向计算得到的结果与训练目标进行比对,由误差函数计算训练误差,利用时间反向传播算法根据误差计算并更新水深分布。经多轮训练后,浅水波传播路径和波高分布趋近设计目标,从而获得满足设计目标的最优水深分布。计算得到了浅水波发生反射聚波和透射聚波的海底地形,重现了Bragg共振现象。训练算例的结果表明,反射聚波可使聚波处波浪能密度提高至入射波的16倍以上;透射聚波可使波浪能密度提高至9倍以上。

关键词：浅水波波浪聚波海底地形机器学习循环神经网络

来源： cnki会议评论

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旋流器内非牛顿流体多相流场分布特征研究

旋流器内非牛顿流体多相流场分布特征研究

第十二届全国流体力学学术会议

作者：陈瑶瑶罗炼李斌杨乐乐华南理工大学土木与交通学院船舶与海洋工程系

随着海洋油田的不断开发,含水量不断增加,很多油田已经进入了超临界含水阶段。随着含聚合物油水分离以及海洋油田油水分离等问题的出现,促使了对油水分离的研究。在聚驱区块,由于其含高聚物,使其组成复杂,容易发生乳化,并表现出非牛顿...

随着海洋油田的不断开发,含水量不断增加,很多油田已经进入了超临界含水阶段。随着含聚合物油水分离以及海洋油田油水分离等问题的出现,促使了对油水分离的研究。在聚驱区块,由于其含高聚物,使其组成复杂,容易发生乳化,并表现出非牛顿流体性质,而由于海上生产平台空间较小,分离效率较高,分离困难较大,已成为制约其推广的技术瓶颈。为此,本文以海上采油平台为背景,重点研究适用于聚驱采出液处理的旋流分离装置,分析非牛顿流体旋流场分布特性,研究结构参数和操作参数对分离性能的影响规律。本文基于两相旋流基本理论和多相流动模型,结合海上聚驱采出液的流变特性,构建适用于海洋生产平台管道式油水分离装置的CFD模型,并对其内部流场进行了分析,将不同工况下的流场及分离性能进行了比较,为进一步开发含聚液体高效分离器奠定了理论基础,促进旋流器在海洋油气开发中的推广应用。

关键词：

来源： cnki会议评论

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粘弹性阻尼材料损耗因子的测试及误差分析

广东造船 2017年第2期36卷 47-50页

作者：王正敏李德玉华南理工大学船舶与海洋工程系广州510640

用脉冲激振进行结构模态分析的方法,实测常温下有/无SD01粘弹性阻尼胶的悬臂梁的固有频率和损耗因子,并计算出阻尼材料的损耗因子,并探讨影响测试精度的主要因素。结果表明,本文的测试方法简单实用,测量结果能够用来评估阻尼材料在常温... 详细信息

用脉冲激振进行结构模态分析的方法,实测常温下有/无SD01粘弹性阻尼胶的悬臂梁的固有频率和损耗因子,并计算出阻尼材料的损耗因子,并探讨影响测试精度的主要因素。结果表明,本文的测试方法简单实用,测量结果能够用来评估阻尼材料在常温下的性能。

关键词：悬臂梁固有频率阻尼比损耗因子

不同类型张力腿平台的主要结构特征与技术特点

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海洋科学 2014年第4期38卷 101-108页

作者：吴家鸣华南理工大学土木与交通学院船舶与海洋工程系广东广州510640

张力腿平台（简称 TLP）是一种垂直系泊的顺应式平台，其主要设计思想是通过平台自身的特殊结构形式，产生远大于平台结构自重的浮力，浮力除了抵消结构自重之外，所产生的剩余浮力与张力腿的预张力相平衡。时刻处于受张拉绷紧状态的张... 详细信息

张力腿平台（简称 TLP）是一种垂直系泊的顺应式平台，其主要设计思想是通过平台自身的特殊结构形式，产生远大于平台结构自重的浮力，浮力除了抵消结构自重之外，所产生的剩余浮力与张力腿的预张力相平衡。时刻处于受张拉绷紧状态的张力腿使平台的横摇、纵摇和垂荡运动较小，近似于刚性。张力腿平台立柱主要为直立的圆筒型或方形截面结构，这样的柱型结构所受水动力载荷主要是水平方向的波浪和海流力，它们可以通过张力腿的柔性约束，允许平台在水平面上的纵荡、横荡和艏摇有一定自由度的顺应式运动。张力腿平台这样的结构形式使得它所受到的环境载荷可以通过平台自身的惯性力来得到平衡，从而使张力腿平台具有良好的运动性能。

关键词：张力腿平台结构特征技术类型剩余浮力结构自重垂荡运动水动力载荷

基于模糊逻辑的滑动模控制器在潜水器中的应用

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中国造船 2008年第1期49卷 84-89页

作者：宋鑫叶家玮华南理工大学船舶与海洋工程系广东广州510640

基于潜水器水平面方向的非线性水动力学模型,在设定的工作点下对模型进行线性化,利用滑动模控制器设计理论设计出潜水器平面运动的积分滑动模控制器,并对滑动模控制器中的切换控制进行了模糊化处理,从而有效地消除了潜水器航向控制系统... 详细信息

基于潜水器水平面方向的非线性水动力学模型,在设定的工作点下对模型进行线性化,利用滑动模控制器设计理论设计出潜水器平面运动的积分滑动模控制器,并对滑动模控制器中的切换控制进行了模糊化处理,从而有效地消除了潜水器航向控制系统的抖动现象。仿真试验的结果验证了该设计的有效性。

关键词：船舶舰船工程模糊逻辑滑动模控制器潜水器控制航向控制

基于Floquet理论的二维水槽中法拉第波线性稳定性分析

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基于Floquet理论的二维水槽中法拉第波线性稳定性分析

基于粒子群优化的多智能体强化学习算法在水下机器人定位系统中的应用

第十二届全国流体力学学术会议

作者：李兴盛李晓晨李靖上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院船舶与海洋工程系华南理工大学土木与交通学院船舶与海洋工程系

法拉第不稳定性问题在船舶建造、海上油气工程、航空航天等诸多领域都普遍存在。本文主要研究二维水槽中单层液体表面的法拉第波线性不稳定性问题。以基于二维水槽几何特征建立的间隙平均Navior-Stokes方程作为控制方程,补充适当的边界...

法拉第不稳定性问题在船舶建造、海上油气工程、航空航天等诸多领域都普遍存在。本文主要研究二维水槽中单层液体表面的法拉第波线性不稳定性问题。以基于二维水槽几何特征建立的间隙平均Navior-Stokes方程作为控制方程,补充适当的边界条件并进行合理假设,忽略非线性因素并保留自由液面处表面张力的影响,采用Hamraoui等提出的自由液面动态接触角模型计算表面张力,推导得到有阻尼的马修方程,并采用Floquet理论中的稳定性分析方法进行求解,从而计算出二维水槽中法拉第波的临界稳定性边界。为检验理论结果的准确性,我们开展了针对二维水槽中法拉第波不稳定性的系列实验,测量不同频率下法拉第波产生时的临界振幅及波数,以及固定频率不同激励振幅下形成的法拉第波波长。通过与实验结果进行对比分析,本文计算出的稳定性曲线能够较好地预测二维水槽中法拉第波出现时的临界振幅和波数,比Rajchenbach等的理论预测更为准确。

关键词：

来源： cnki会议评论

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机床与液压 2010年第19期38卷 64-67,71页

作者：高延增叶家玮龚幼华南理工大学船舶与海洋工程系广东广州510641

提出一种融合多传感器的超小型远程操纵型水下机器人(ROV)快速定位系统。利用基于粒子群优化的多智能体强化学习算法融合水下机器人超短基线定位声纳及位姿传感器信号,可提高ROV的定位速度。给出ROV定位系统试验平台硬件结构以及多线程... 详细信息

提出一种融合多传感器的超小型远程操纵型水下机器人(ROV)快速定位系统。利用基于粒子群优化的多智能体强化学习算法融合水下机器人超短基线定位声纳及位姿传感器信号,可提高ROV的定位速度。给出ROV定位系统试验平台硬件结构以及多线程、模块化的软件系统搭建方案。在船模实验池中进行ROV的定位验证,结果表明该算法满足ROV对定位速度的要求。

关键词：水下机器人定位系统 Q学习粒子群优化