面向水下搜救的自主水下航行器路径跟踪控制

对自主水下航行器（AUV）在执行水下搜救任务过程中遇到的三维路径跟踪控制和定点驻停问题进行研究。在固定坐标系和机体坐标系下建立AUV的运动学模型，引入流体坐标系，设计适宜进行运动控制的三维路径跟踪控制器，并在Serret-Frenet坐标系下建立AUV的路径跟踪误差模型；基于三维视距制导律控制设计AUV的三维路径跟踪控制器，在此基础上提出一种适于水下搜救工况的AUV路径跟踪控制方法，使AUV能完成对参数化路径的跟踪和在预设目标点的驻停；同时，基于李雅普诺夫稳定性原理证明该控制器的稳定性。仿真试验结果表明，设计的控制器有效，能实现对面向水下搜救的AUV路径跟踪控制。     

Cooperative path following control of UAV and USV cluster for maritime search and rescue北大核心CSCD

［Objectives ］ This paper studies a three-dimensional (3D) cooperative path-following control problem in the process of maritime search and rescue for a heterogeneous unmanned cluster system composed of unmanned aerial vehicles (UAVs) and unmanned surface vehicles (USVs).［Methods ］ First, kinematic models of the UAVs and USVs are established under a fixed coordinate system and body coordinate system. In order to design a 3D path-following controller suitable for motion control, an air coordinate system is established, and the path tracking error models of the UAVs and USVs are established in the Serret-Frenet coordinate system. Next, a 3D line-of-sight (LOS) guidance law is designed at the kinematic level, and a cooperative path-following control method suitable for heterogeneous clusters of marine vehicles is proposed, allowing the UAVs and USVs to track the preset parameterized path. Finally, the stability of the control system is analyzed based on the Lyapunov stability theory.［Results］The simulation results verify the effectiveness of the proposed cooperative path-following control method for heterogeneous clusters of marine vehicles.［Conclusions］The results of this study can provide references for maritime search and rescue by using the proposed cooperative path-following control method. © 2022 Journal of Clinical Hepatology. All rights reserved.     

船舶多联式制冷系统的动态建模与仿真

为实现船舶多联式制冷系统的动态仿真,以某集装箱船的制冷系统为研究对象,建立仿真模型。其中,压缩机和电子膨胀阀采用静态模型,冷凝器和蒸发器采用动态模型,同时基于流体网络法建立管网模型。通过Matlab软件进行仿真运算,并将仿真结果与实际参数进行对比分析。结果表明,模型的仿真数据与实际参数基本相符。因此,船舶多联式制冷系统的动态建模方法是合理、可行的。     

船舶废气透平发电机组建模

建立废气透平机、调速器、同步发电机、励磁系统以及负载的数学模型,提出适用于废气透平机调速系统的前馈PID控制策略。在MATLAB/Simulink环境下,建立各个系统的仿真模型并整合成废气透平发电机组的整体模型,并对整体机组模型进行仿真。结果表明,前馈与PID相结合的控制方式可有效改善同步发电机频率调整的动态特性。系统在突加、突减负荷条件下,满足《钢质海船入级规范2015》中对发电机调速的要求,同时也在实船测试数据的范围内,从而可以证明所建数学模型的正确性。最后,通过SUPERSIMS仿真平台和Visual C++可视化编程,研制出船舶透平发电机系统仿真器,并应用于学员训练与实际教学中。     

基于AQPSO算法的圆碟形水下滑翔机路径规划

为解决复杂海洋环境影响下圆碟形水下滑翔机的路径规划问题,采用多黏性Lamb涡叠加方法模拟洋流环境模型。以最小能量消耗为优化目标,结合B-spline方法生成光滑的曲线路径,采用自适应性基于量子行为的粒子群优化算法对圆碟形水下滑翔机的路径选择进行优化求解。将该算法与粒子群优化算法和基于量子行为的粒子群优化算法相对比,仿真结果验证了各算法在求解航行路径问题方面的有效性。此外,基于能耗最优原则分析各算法的适用性。     

船舶多联式制冷系统的动态建模与仿真

为实现船舶多联式制冷系统的动态仿真,以某集装箱船的制冷系统为研究对象,建立仿真模型。其中,压缩机和电子膨胀阀采用静态模型,冷凝器和蒸发器采用动态模型,同时基于流体网络法建立管网模型。通过Matlab软件进行仿真运算,并将仿真结果与实际参数进行对比分析。结果表明：模型的仿真数据与实际参数基本相符。因此,船舶多联式制冷系统的动态建模方法合理、可行。     

基于智能评估的船舶电站考试系统及教学应用

针对STCW公约马尼拉修正案对模拟器培训学习的强化要求,介绍基于智能评估的船舶电站考试系统的基本组成、主要特点及主要功能,并在该智能操作平台的基础上,通过教学实践探索一种使学员快速提高理论知识水平及实际设备操作能力的教学方法。     

基于改进人工势场法的水下自主航行器路径规划

针对水下自主航行器(AUV)在水下复杂环境下的路径规划问题,提出改进人工势场法的路径规划算法.在传统人工势场法的基础上,提出考虑避障半径的斥力场函数方法,进一步优化规划路径.通过设置子目标点法和距离比较法,有效解决二维和三维空间下的局部最小值点问题和目标不可达问题.通过仿真对比验证提出的基于改进人工势场法的水下自主航行器路径规划算法的有效性.