虚拟实验在实验教学中的应用

虚拟实验是实验教学的发展方向。分析了虚拟实验在实验教学中的优点，以液压传动虚拟实验系统为例，从达到教学目的和具体的实现方法上考虑，根据实现系统功能的演示、仿真、记录三大模块，提出了一个实现虚拟实验系统的方案。     

通过交叉验证准则选择线性模型

考虑建立在交叉验证准则基础上线性回归模型的选择问题．我们对原来的交叉验证准则进行改进,通过增加惩罚函数来解决交叉验证过程中模型过度拟合问题,从而提出一个新的模型选择准则．在一定的假设条件下,新准则确定的模型具有强相合性并且在样本容量充分大时能得到最小的真实模型．在本文中,我们将证明新准则确定的模型在一定条件具有强相合性,并给出一般条件下模型选择准则。     

复杂外形潜水器的动力学建模

为建立复杂外形潜水器精确的动力学模型,并基于模型设计控制算法,本文以DOE HD2+2无人遥控潜水器(ROV)为对象,应用计算流体力学(CFD)粘流方法与面元法预测水动力系数.为提高计算速度,在保证计算精度的前提下,采用多面体网格,进行网格优化,减少了流体域的网格总数.由于ROV几何外形不对称,基于最小二乘法分段拟合了阻尼力/力矩与速度的曲线,建立了耦合的阻尼矩阵和附加质量矩阵.最后,基于CFD计算的水动力系数建立了Matlab Simulink动力学仿真模型,并通过水池操控实验对所建动力学模型进行了有效性验证.     

基于人脸识别技术的铁路实名制进站核验系统研究及设计

设计基于人脸识别技术的铁路实名制进站核验系统,解决人证一致性自动检验的问题。利用人脸识别技术、应用集群技术、负载均衡技术,结合客票系统架构,实现旅客进站票证人一致性的核验,已经应用于多个车站。对旅客进站记录及数据进行收集和分析表明,人脸识别率达97%,旅客可以在5 s内完成进站核验,满足铁路旅客实名制进站核验业务的效率要求。结果表明,基于人脸识别技术的实名制进站核验系统技术方案的可行性,为铁路未来实施全面刷脸进站提供技术支撑。     

水下机器人姿态角LQR-鲁棒方差控制实验研究

采用自动平衡控制系统作为物理仿真系统对水下机器人姿态角控制进行实验研究.结合具体系统设计了鲁棒方差控制器,分析了设计参数和系统参数变化对系统性能的影响.针对系统对大偏差和小偏差不同的要求,采用了LQR控制和鲁棒方差控制复合控制器;结合实际参数不确定范围确定了合理的设计参数范围;进一步结合实际调试中的具体问题确定了适当的系统参数.研究表明,LQR-鲁棒方差控制策略可以保证系统在较大范围的参数变化时保持稳定,有适当的带宽,并对随机干扰实现了合理的抑制.研究结果可供研制水下机器人控制系统参考.     

潜艇PMM实验的CFD仿真技术研究

操纵性是现代潜艇最重要的总体性能之一.为预报潜艇的操纵性能,需求得所有的水动力导数.借助CFD技术和动网格技术数值模拟小振幅平面运动机构试验,求解了SUBOFF主艇体的水动力导数,并与混合分布法计算的附加质量项作了比较,二者符合良好,从而验证了方法的有效性.流场的求解基于RANS方程和RNG k-ε湍流模型,动网格的处理采用Hrvoje Jasak和Zeljko Tukovic的方法,压力和速度的耦合采用PIMPLE方法解耦.流场的控制方程采用有限体积法离散且分离式求解,网格运动的控制方程采用有限元方法离散,网格的分裂采用体和面同时分裂法.     

基于WSEIAC模型的舰炮实验装置系统效能分析

针对舰炮实验装置的设计,建立舰炮实验装置系统效能的评价体系.利用WSEIAC模型对舰炮实验装置的系统效能进行分析,为舰炮实验装置设计提供技术指标.     

基于协商的船舶避碰仿真系统的设计及分析

介绍了以互利和全局较优为目标,从一个更为人性化和实用化的角度来解决船舶避碰问题的基于协商的船舶避碰理论,给出了为实验验证该理论而实现的仿真系统的设计,并通过模拟数据对该理论进行可行性验证和分析.验证结果分析表明:协商避碰基本是可行的,即两船在不同的会遇态势下通过协商可以得到安全并且比让路船单独避让的方案更经济的整体避碰方案,协商数学模型的一些关键参数的取值对协商过程及结果的影响符合理论预期.     

开敞式蝶形码头墩位平面布置的优化研究

通过三维不规则波波浪、潮流水池物理模型实验和OPTIMOOR数学模型计算相结合的方法,针对不同LNG船型尺度进行了多种环境荷载作用下LNG船舶系靠泊状态时缆绳张力及船舶运动量的研究.以减少环境荷载作用下船舶运动量以及均匀缆绳张力分布为优化目标,提出了开敞式蝶形码头泊位长度和墩位平面布置确定的原则和方法.