水下航行器模型参数辨识技术

采用系统辨识技术识别水下航行器模型参数,是修正理论计算或船模水动力试验结果,实现精确数学建模的有效手段,对水下航行器总体性能优化、操纵性预报、控制器设计等方面都具有重要意义。重点对基于最小二乘法、人工智能和卡尔曼滤波的3种典型参数辨识方法进行分述,并对相关领域取得的成果、存在的问题和研究热点进行系统梳理。最后,对系统辨识技术在水下航行器模型参数辨识应用领域的发展趋势进行展望。     

基于体积力方法的船舶波浪回转运动数值仿真

研究船舶在波浪环境中的自由操纵运动对船舶操纵性具有重要意义.本文对ONRT全附体模型在规则波中的回转运动进行仿真研究.采用基于结构化动态重叠网格的自研CFD软件HUST-Ship求解RANS方程与船体六自由度运动方程的耦合问题.RANS方程通过有限差法离散,并使用PISO算法进行求解.波浪中操纵运动使用了移动计算域方法...     

基于嗅觉和听觉刺激的驾驶员疲劳唤醒方法研究

针对驾驶员在疲劳状态下易引发交通事故的问题,提出一种基于嗅觉和听觉刺激的驾驶员疲劳唤醒方法,研究以薄荷气体和阿尔法脑波音乐作为刺激源的唤醒效果,采用主观疲劳问卷和心电（ECG）、脉搏（PPG）以及呼吸（RESP）生理信号作为疲劳唤醒有效性判断指标。结果表明,两种方案的心电、脉搏以及呼吸生理数据均显示能有效干预驾驶疲劳,与主观疲劳问卷调查结果相一致,验证了基于嗅觉和听觉刺激的驾驶员疲劳唤醒方法的有效性,且基于听觉刺激的唤醒方案唤醒效果更佳。     

基于复数滤波器的三相锁相环技术改进策略

提出了一种改进型前置复数滤波器PLL(Complex Coefficient Filter PLL,CCF-PLL),以增强锁相环在非理想电网条件下的估计性能。此方案在传统的CCF-PLL基础上,提出利用二阶广义积分器(Second-Order Generalized Integrator, SOGI)滤波以及改变复数滤波器的反馈信号的方案,来增强其在非理想电网条件的估计性能。对传统CCF-PLL和改进型CCF-PLL的性能进行仿真测试,测试结果验证了所提方案的有效性。     

基于机器视觉的活塞杆端表面瑕疵检测研究

文章针对目前汽车零部件厂商对汽车活塞杆端表面瑕疵检测效率低的问题,利用Labview视觉助手与视觉开发模块,开发出了一种基于模板匹配的机器视觉检测系统。     

基于三维移动脉动源格林函数的SWATH耐波性数值求解（英文）

文章基于Bessho型三维移动脉动源格林函数(Three Dimensional Translating-pulsating Source Green Function,3DTP),开展了小水线面双体船(Small Waterplane Area Twin Hull,SWATH)耐波性数值求解方法研究,计入了对SWATH运动计算有较大影响的因素:两片体之间的兴波干扰、粘性阻尼和稳定鳍的影响。求解了SWATH-6A波浪中航行时的波浪力和纵向运动,通过与切片法结果和试验结果比较验证了计算方法。结果表明,基于3DTP的运动计算结果优于切片法结果,特别是纵摇运动预报较好,与试验值吻合更好。     

基于DIgSILENT仿真的最大功率跟踪和无功补偿研究

论文主要研究了风力发电机运行稳定性的机械部分,运用曲线拟合方法和爬山算法对最大功率跟踪控制方法进行了比较研究,在DIg SLIENT仿真过程中建立了改进的控制模块并进行比较研究,从而得出改进的爬山算法和MPPT的控制模块具有良好的计算效果。通过建立SVC和STATCOM的模型和改进的控制模块连接到风力发电系统,在DIg SLIENT仿真中验证了SVC和STATCOM模型的有效性,并分析了模型对风力发电设备和系统的影响。研究结果表明,STATCOM在电网三相短路故障中有利于电压恢复和无功补偿。     

基于平板载荷试验对黏性渗流固结理论的分析

针对经典的太沙基一维固结理论所采用的弹簧-水-活塞板模型中的不足,结合益阳地区土的特性,提出了修正后的弹簧-黏滞壶-水-活塞板模型。该模型利用土体单元在单位时间内的压缩量与土中孔隙体积的变化量相等的等量关系,推导出新的渗流固结方程。结合边界条件,利用修正后的渗流固结方程,求得计算土层内任一点的超孔隙水压力,从而进一步求得该点的沉降量。为了验证该方程的合理性,现场实施了保真度较高,对土体扰动较小的原位平板载荷试验,通过试验结果得到的p-s曲线计算沉降,并与修正后的渗流固结理论得到的沉降量进行对比。     

基于SR-UKF的潜艇水动力系数辨识方法

[目的]针对潜艇运动模型中水动力系数难以准确获取的问题,采用平方根无迹卡尔曼滤波(SR-UKF)算法进行系统辨识.[方法]首先,以潜艇垂直面运动非线性数学模型为基础,结合SR-UKF算法,建立潜艇垂直面水动力系数辨识模型;然后,利用自动操舵控制潜艇在垂直面进行类正弦机动,将运动仿真生成的数据作为SR-UKF参数辨识的输...     

基于改进蚁群算法的船舶冰区航行路径规划

在北极航道开通的背景下,针对在冰区航行环境中船舶航行路径选择的特殊性,通过改进蚁群算法提高船舶航行路径的规划效果。综合考虑航线距离、航行操作复杂度和流冰规避在内的冰区航行路径影响因素,建立路径选择多目标规划模型,结合人工势场法对蚁群算法进行改进,通过人工势场法获得初始路径和节点间距离因素构造启发信息,并以电子海图为基础建立海冰覆盖率分别为30%和50%情况下的冰区航道环境栅格模型,将算法应用在栅格模型中对算法进行验证。结果表明:该算法实现简单,规划的路径优良,能够有效地满足船舶在冰区复杂环境中航行路径规划的需要。