检索结果-南通市图书馆

基于改进反步滑模控制算法的拖轮自主靠泊控制

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中国舰船研究 2024年第1期19卷 119-127页

作者：刘佳仑董智霖李诗杰游旭胡英俊武汉理工大学水路交通控制全国重点实验室湖北武汉430063 中国船舶航海保障技术实验室天津300131 武汉理工大学智能交通系统研究中心湖北武汉430063 国家水运安全工程技术研究中心湖北武汉430063 武汉理工大学交通与物流工程学院湖北武汉430063 天津航海仪器研究所天津300131

[目的]针对拖轮的自主靠泊控制问题,研究基于虚拟船领导的目标跟踪控制策略在拖轮自主靠泊中的应用。[方法]首先,将拖轮的自主靠泊过程转变为虚拟拖轮和实际拖轮的目标跟踪控制过程;然后,设计靠泊系统的运动学模型,考虑靠泊场景中的特... 详细信息

[目的]针对拖轮的自主靠泊控制问题,研究基于虚拟船领导的目标跟踪控制策略在拖轮自主靠泊中的应用。[方法]首先,将拖轮的自主靠泊过程转变为虚拟拖轮和实际拖轮的目标跟踪控制过程;然后,设计靠泊系统的运动学模型,考虑靠泊场景中的特殊环境干扰,使用反步法和滑模控制法(SMC)设计全回转尾推进拖轮的自主靠泊控制器,提供了3种不同的滑模面设计并使用李雅普诺夫函数进行稳定性验证;最后,采用仿真实验的方式,通过靠泊轨迹、速度误差和距离误差来对控制的效果进行验证。[结果]仿真实验结果表明,设计的拖轮自主靠泊控制策略以及控制器在拖轮自主靠泊场景中具有较好的效果,面对系统的不确定干扰有较好的表现。[结论]该控制策略以及靠泊控制器的适用性以及鲁棒性较好,以全新的角度实现了拖轮自主靠泊控制,为后续拖轮的靠泊控制研究提供了新的方向。

关键词：欠驱动拖轮自主靠泊目标跟踪控制反步法滑模控制

微重力环境对MHD角速度传感器性能影响研究

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传感技术学报 2023年第11期36卷 1746-1753页

作者：张舒楠李醒飞赵坤周新力天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300027 深海技术科学太湖实验室深海传感技术中心江苏无锡214028 天津航海仪器研究所天津300131

磁流体动力学角速度传感器在轨测试期间,其内部流体部分运动特性在微重力下与实验室(常重力)环境不同,表现为静压梯度、沉浮分层与浮力对流减弱,且航天器姿态调整时传感器所受微重力方向会发生变化,故有必要分析航天器所在微重力环境对... 详细信息

磁流体动力学角速度传感器在轨测试期间,其内部流体部分运动特性在微重力下与实验室(常重力)环境不同,表现为静压梯度、沉浮分层与浮力对流减弱,且航天器姿态调整时传感器所受微重力方向会发生变化,故有必要分析航天器所在微重力环境对传感器输出性能的影响。由于在轨测试成本高,地面测试复现效果不理想,利用仿真软件Fluent,对比两种不同结构的传感器在常重力下和航天器不同姿态的微重力下流体运动特征与敏感元件输出特性。仿真结果表明,相较于常重力环境,在航天器不同姿态的微重力环境下,径向磁场结构敏感元件的标度相对误差不超过0.01%,最大值较轴向磁场结构减小1个数量级,低于标度重复性测试相对误差3个数量级,相位偏差小于10^(-5)°。

关键词： MHD角速度传感器微重力环境影响 ANSYS仿真简化模型输出电势

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一种改进的残差χ^(2)故障检测算法

舰船科学技术 2022年第13期44卷 144-148页

作者：徐峰阎磊傅金琳中国舰船研究设计中心湖北武汉430064 天津职业大学电子信息工程学院天津300410 天津航海仪器研究所天津300131 中国船舶集团航海保障技术实验室天津300131

针对舰船导航系统多源信息融合中故障检测问题,提出一种改进的残差χ^(2)检测算法。该算法克服了传统残差χ^(2)检测算法对门限设置敏感的缺点,通过适当的递推与合理的状态切换,使得改进χ^(2)检测算法受设置门限的影响大大降低,采用一... 详细信息

针对舰船导航系统多源信息融合中故障检测问题,提出一种改进的残差χ^(2)检测算法。该算法克服了传统残差χ^(2)检测算法对门限设置敏感的缺点,通过适当的递推与合理的状态切换,使得改进χ^(2)检测算法受设置门限的影响大大降低,采用一定范围内的门限可达到相同效果,即可采用较宽泛的门限,有利于工程应用设计。仿真结果表明,改进算法相比传统算法能够在精度、稳定度和最大误差值3个方面获得较大改善,将位置误差降低到传统算法位置误差的18%,位置误差波动性降低至传统算法的14%,最大位置误差降低至传统算法的13%。

关键词：故障检测门限设置多源信息融合工程应用

基于UG NX动压气体轴承止推板掩模cad参数造型及CAM加工

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中国惯性技术学报 2008年第4期16卷 488-492页

作者：马明山孟宇澄高焕明王华震天津航海仪器研究所天津300131

止推板是三浮陀螺仪气体动压轴承的关键零件。止推板的螺旋槽又是止推板加工中的关键工艺,采用等离子加工工艺是当前满足高精度和批量生产的首选,而决定槽形形状和加工精度的掩模制造是等离子加工的重要工序。基于UG NX实现止推板螺旋... 详细信息

止推板是三浮陀螺仪气体动压轴承的关键零件。止推板的螺旋槽又是止推板加工中的关键工艺,采用等离子加工工艺是当前满足高精度和批量生产的首选,而决定槽形形状和加工精度的掩模制造是等离子加工的重要工序。基于UG NX实现止推板螺旋槽曲线的参数化造型,按工件实际要求创建掩模实体模型,然后完成掩模CAM加工。制造的掩模已在等离子加工中使用,经试样和批生产测试表明,加工的止推板槽深精度优于0.001mm,各槽深差不大于0.001mm,槽中心线和止推板外圆交点相对于内孔中心位置差小于0.025mm,完全满足高精度航天三浮陀螺仪的要求。

关键词：动压气体轴承止推板掩模参数造型

激光干涉绝对重力仪干涉信号处理算法的动态适应性及其船载应用评估

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地震学报 2023年第4期45卷 747-761页

作者：吴燕雄吴琼张旸滕云田别路李城锁黄家亮中国地震局地球物理研究所中国北京100081 防灾科技学院中国河北三河065201 河北省地震灾害仪器与监测技术重点实验室中国河北三河065201 广州海洋地质调查局中国广州510760 天津航海仪器研究所中国天津300131 中国地震局第一监测中心中国天津300180

激光干涉绝对重力仪干涉信号处理算法的动态适应性研究是进行动态绝对重力测量的基本前提。本文基于希尔伯特变换、直接正交法、过零点法三种瞬时相位处理算法,提出了基于背景振动物理量的合理动态约束条件,即反向的振动速度不能超过落... 详细信息

激光干涉绝对重力仪干涉信号处理算法的动态适应性研究是进行动态绝对重力测量的基本前提。本文基于希尔伯特变换、直接正交法、过零点法三种瞬时相位处理算法,提出了基于背景振动物理量的合理动态约束条件,即反向的振动速度不能超过落体的下落速度。构建的单频振动信号仿真实验表明:在满足约束条件时,采样频率为60 MHz,希尔伯特变换算法的精度优于10−13 m/s^(2),过零点算法的精度优于10−9 m/s^(2),直接正交算法的精度为(−7.9±2.0)×10−8 m/s^(2)。基于海浪模拟平台的实测试验表明:满足约束条件时,这三类瞬时相位处理算法均适用于动态环境,并获得了标准差为4.6×10^(−5)m/s^(2)的绝对重力测量值。更进一步,基于本文动态适应性结论对系泊和海面船载动态环境进行评估,结果表明:测量船在3级以下海况可以进行10^(−5)m/s^(2)量级绝对重力的测量;在3—4级海况下,需根据振动信号对测量结果进行筛选以获得10^(−5)m/s^(2)量级绝对重力测量结果;4级以上海况则不适宜进行动态绝对重力测量。

关键词：激光干涉绝对重力仪动态环境瞬时相位希尔伯特变换直接正交法过零点法

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基于四元船舶领域的船舶碰撞危险度模型

武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2023年第3期47卷 582-588页

作者：周壮壮刘钊胡英俊刘敬贤余红楚耿雄飞武汉理工大学航运学院武汉430063 内河航运技术湖北省重点实验室武汉430063 国家水运安全工程技术研究中心武汉430063 天津航海仪器研究所天津300131 交通运输部水运科学研究所北京100088

文中提出基于四元船舶领域的碰撞危险度模糊评价模型.依据四元船舶领域确定安全距离边界,并结合碰撞危险检测圆和检测线判断碰撞危险;选取最近会遇距离、最近会遇时间、船舶间距离、本船坐标系下相对航向以及船速比作为碰撞危险评价指标... 详细信息

文中提出基于四元船舶领域的碰撞危险度模糊评价模型.依据四元船舶领域确定安全距离边界,并结合碰撞危险检测圆和检测线判断碰撞危险;选取最近会遇距离、最近会遇时间、船舶间距离、本船坐标系下相对航向以及船速比作为碰撞危险评价指标,利用模糊理论得到船舶碰撞危险度计算模型.在追越、对遇以及交叉相遇局面下进行仿真验证.结果表明:提出的模型能够有效表征船舶之间的碰撞危险程度以及变化趋势.

关键词：交通安全船舶船舶领域碰撞风险模糊理论隶属函数

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重力梯度仪平台双向温控设计

物探与化探 2015年第B12期39卷 17-21页

作者：王伟高维李城锁张子山天津航海仪器研究所天津300131 中国国土资源航空物探遥感中心北京100083

重力梯度仪平台当环境温度在0~40℃范围内变化时,要求其内部的重力梯度测量装置能始终工作在30℃左右。这需要用到双向温控技术,将半导体制冷应用于重力仪平台。文中介绍了双向温控结构设计的整个过程,给出了制冷功率的确定方法,阐述了... 详细信息

重力梯度仪平台当环境温度在0~40℃范围内变化时,要求其内部的重力梯度测量装置能始终工作在30℃左右。这需要用到双向温控技术,将半导体制冷应用于重力仪平台。文中介绍了双向温控结构设计的整个过程,给出了制冷功率的确定方法,阐述了隔热保温对温控精度、温控功率及系统体积的影响,分析了风路设计的关键点,总结了散冷、散热风机各自选取的原则和风路设计方法,并利用热仿真分析验证了设计的合理性。该设计达到了系统总体要求,满足重力仪平台高精度工作的环境要求。

关键词：重力梯度仪平台双向温控半导体制冷隔热保温风路设计

水面舰艇综合导航系统数学处理模型设计和仿真试验研究

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计算机仿真 2000年第2期17卷 32-36页

作者：张凤宽何河通杨功流赵素文天津航海仪器研究所仿真和cad中心 300131

按照现代控制论的设计观念，从工程实际出发，提出了三种综合模式的数学模型，进一步采用先进的仿真技术，在宿主工作站上的ＭＡＴＲＩＸｘ开发环境下对所建立的数学模型进行仿真试验研究，仿真结果表明，系统的数据处理模型设计具有可... 详细信息

按照现代控制论的设计观念，从工程实际出发，提出了三种综合模式的数学模型，进一步采用先进的仿真技术，在宿主工作站上的ＭＡＴＲＩＸｘ开发环境下对所建立的数学模型进行仿真试验研究，仿真结果表明，系统的数据处理模型设计具有可控性、稳定性和良好的收敛性、稳定性，滤波效果良好，可直接应用到系统的工程研制中。

关键词：舰艇综合导航系统数学处理模型仿真试验

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基于遗传模糊控制的多机器人避碰规划

自动化技术与应用 2009年第1期28卷 24-30页

作者：王剑肖龙天津航海仪器研究所天津300131 系统工程部北京100036

设计了一种基于遗传算法优化的模糊逻辑控制的多机器人避碰规划方法,采用简化的三层行为结构:躲避机器人、躲避静态障碍物和趋向目标点,三个行为分别独立推理,将不同传感器信息作为输入,机器人动作作为输出,再通过优先级和加权的方法对... 详细信息

设计了一种基于遗传算法优化的模糊逻辑控制的多机器人避碰规划方法,采用简化的三层行为结构:躲避机器人、躲避静态障碍物和趋向目标点,三个行为分别独立推理,将不同传感器信息作为输入,机器人动作作为输出,再通过优先级和加权的方法对三个行为输出进行综合。随后,针对模糊控制中构造全部的模糊规则比较复杂的问题,采用遗传算法对模糊规则的隶属度函数宽度和中心值进行优化,实现模糊控制器的离线自寻优,得到一组最优参数。从最终的仿真效果看,通过遗传算法优化提高了机器人的自导航性能。

关键词：多机器人避碰规划模糊控制遗传优化行为综合