管线敷设与风机室布置对综合管廊通风阻力影响研究

为准确估算管线敷设与风机室内气流相互作用对压降损失的影响，基于武汉市江夏区谭鑫培路地下综合管廊项目建立典型数值分析模型与分析流程。通过建立典型管线布置的GIL舱、高压舱与综合舱的计算流体动力学三维模型，分别对入口段与稳定段进行分析，并使用循环边界条件来考虑稳定段流体的充分发展，得到阻力系数随流量的变化规律；通过建立GIL舱典型排风口三维模型，分析风机室中不同风机的压降损失，并与规范估算值进行比较。研究结果表明： 管线敷设对压降损失的影响不可忽视；风机室风机相互作用显著，规范不能准确估算该相互作用导致的压降损失。     

考虑弯曲刚度及边界约束的短索内力识别

对于长度较短的拉索,其弯曲刚度和边界约束对索力的识别结果影响较大.文中针对工程中短索内力的识别,在同时考虑其弯曲刚度及边界约束的情况下,提出了等效长度的概念,利用数值计算方法,将两端固支以及一端固支一端铰支约束下拉索内力识别转换为两端铰支约束下拉索内力识别问题,其既可利用现有拉索内力识别给予的简捷,又可避免求解超越方程所带来的困难,从而可获得较为简单实用的拉索内力识别技术.     

微小型潜器空间运动建模与仿真(英文)

对自主式潜器空间运动进行精确建模和仿真对研究其操纵和控制特性有重要意义,本文以开发的"MAUV-Ⅱ"微小型潜器为对象,基于动量定理和动量矩定理建立了潜器空间运动的非线性数学模型,将潜器受力分解为各个模块并表达为矩阵形式.在运动非线性数学模型的基础上,结合虚拟现实技术建立了运动仿真系统,针对所研究潜器的特点,采用S面控制方法对此"MAUV-Ⅱ"水下运动的艏向控制和深度控制进行了仿真研究,同时进行了基于目标规划的长距离航行仿真试验.仿真结果反映了潜器具有较好的空间操纵性能,也验证了控制软件的可行性和可靠性.     

Fuzzy sliding mode control method for vertical motion of autonomous underwater gliders北大核心CSCD

［Objective］This paper proposes a fuzzy sliding mode controller based on T-S fuzzy logic for the vertical plane motion control of an autonomous underwater glider (AUG) with limited actuator capability. ［Methods］In the fuzzy sliding mode controller, the fuzzy switching rate is used to replace the switching rate in the fixed time controller to effectively suppress buffeting. The fuzzy switching rate is obtained by fitting the switching rate of the fixed time controller with T-S fuzzy rules. Based on the limited capabilities of AUG actuators, a saturation auxiliary system is designed to improve the actuator saturation effect. Finally, the performance of the system is verified by Lyapunov stability analysis and numerical simulation. ［Results］The results show that the AUG under the fuzzy sliding mode controller and the saturation auxiliary system can converge in finite time. The effectiveness of the fuzzy sliding mode controller and the saturation auxiliary system are verified by numerical simulation. ［Conclusions］By making comparisons with the fixed-time controller, it is verified that the two controllers have similar control performance, and the buffeting of the fuzzy sliding mode controller is lesser. © 2022 Journal of Clinical Hepatology. All rights reserved.     

自适应卡尔曼滤波技术在水下机器人运动控制中的应用

水下机器人的位置和速度传感器受环境影响较大，数据滤波问题是运动控制的核心问题之一。建立了水下机器人运动的状态方程和量测方程，并在此基础上采用自适应卡尔曼滤波方法对水下机器人的传感器数据进行了滤波分析，并引入渐消记忆指数加权方法，避免了系统误差和量测误差统计特性的不准确对系统滤波效果的影响。结果表明此方法能达到很好的滤波效果。     

欠驱动AUV的运动控制技术综述

欠驱动水下机器人由于在减轻系统质量、节约成本和能耗以及提高系统可靠性等方面的优点日益成为研究的热点。尤其是在水下机器人在海洋能源开发中发挥着不可或缺作用的今天,利用少于位形空间维数的控制输入控制欠驱动系统的运动具有非常重要的现实意义。结合水下机器人自身的运动特性,归纳了欠驱动AUV的控制特性,包括本质非线性、欠驱动特性、可控性、约束特性、平衡点特性等。综述了目前欠驱动AUV运动控制技术的主要研究成果,主要包括镇定控制和跟踪控制,并对今后欠驱动AUV的理论与应用发展方向进行了展望。     

Wavelet moment invariants extraction of underwater laser vision image

Wavelet moment invariants are constructed for object recognition based on the global feature and local feature of target, which are brought for the simple background of the underwater objects, complex structure, similar form etc. These invariant features realize the multi-dimension feature extraction of local topology and invariant transform. Considering translation and scale invariant characteristics were ignored by conventional wavelet moments, some improvements were done in this paper. The cubic B-spline wavelets which are optimally localized in space-frequency and close to the forms of Li＇s （or Zernike＇s） polynomial moments were applied for calculating the wavelet moments. To testify superiority of the wavelet moments mentioned in this paper, generalized regression neural network （GRNN） was used to calculate the recognition rates based on wavelet invariant moments and conventional invariant moments respectively. Wavelet moments obtained 100% recognition rate for every object and the conventional moments obtained less classification rate. The result shows that wavelet moment has the ability to identify many types of objects and is suitable for laser image recognition.     

堤坝检测水下机器人GDROV方案研究

介绍用于查找江、河、湖、海各种堤坝的裂缝、破损和隐患质量等问题的堤坝检测水下机器人的系统组成、基本功能和工作原理,并给出了机械本体、机器人定位系统、堤坝检测系统和控制系统设计方案。     

基于小波网络的水下机器人故障诊断研究

由于水下机器人系统的复杂性、不确定性及强非线性等使得对其建模异常困难,采用一种最小调整的小波神经网络对其进行运动建模以获得理想的建模效果.通过该网络的自学习,调节小波函数的伸缩因子与平移因子以及网络连接权值,既能以任意精度逼近函数的整体轮廓,也能捕捉函数的变化细节,使得函数的逼近效果较好.对比模型的输出与实际传感器测量值来生成残差,通过分析残差特性来提取故障诊断判据,进而完成推进器故障诊断.完成了推进器故障诊断的仿真试验,仿真结果验证了该方法的有效性和可行性.     

GDROV运动控制中模糊滑模控制方法的研究

GDROV是用于堤坝探测的水下机器人,设计上属于开架式机器人,其精确的数学模型很难获得.本文采用模糊逻辑与滑模控制相结合的方法,通过模糊逻辑动态调整滑模控制器的指数趋近律的参数,对水下机器人进行控制,解决了滑模控制中所存在的抖振现象和数学模型的不精确问题.首先建立了GDROV的水动力模型,然后在滑模控制的基础上提出用模糊逻辑来动态调整滑模控制器的指数趋近律的参数,最后通过仿真试验和水池试验验证了该控制器对模型的不确定性和外部扰动具有较强的鲁棒性,以及良好的跟踪性.