无人艇的研究现状与进展

随着无人技术在海洋平台上的运用,无人艇展现出了巨大的应用前景。本文介绍了国内外无人艇研发进展情况,总结了目前无人艇的艇型、动力、材料、控制、运用特点,指出了无人艇开发过程中的关键理论与技术难点,为下一步更加深入地研究提供参考。     

一种新型调速方式在船舶电站中的应用

船舶柴油发电机组主要采用两种调速模式,分别为下垂模式及恒频模式。本文利用伍德沃德电子调速器、西门子PLC和DEIF PPU共同组成的船舶电子调速器,介绍了一种新型的船舶电站调速方式,并详细阐述了其硬件组成和软件设计流程。     

采用SCR-M调速系统的实验电站的故障分析

此文对教学用船舶电站运行过程中的一些典型故障进行了分析,介绍了查找和排除故障的一些基本方法及预防故障发生应采取的相应措施。     

船舶电站虚拟教学平台研究

分析高职轮机专业信息化教学的基础上,提出船舶电站虚拟教学平台的构建思路,并根据构建需要考虑三维建模和场景交互,形成可以推广教学的软件平台,在教学实践中得到应用,丰富了教学思路,提高了教学效果。     

水面无人艇动态避碰策略研究

针对水面无人艇局部路径规划的局限性,本文提出基于水面无人艇操纵运动模型的动态智能避碰,根据海事规则将局面划分为对遇、交叉相遇以及追越3种局面,在MMG模型基础上,通过避碰模型改变USV的航速和航向,完成USV对动态障碍物的智能避碰.通过实验仿真表明,该方法有效地完成USV对动态障碍物的危险避碰,符合USV实际航行避碰操纵要求.     

基于ARM的可重构控制器在船舶电站自动化控制系统的应用研究

船舶电站对电力推进装置和船载用电设备的正常运行有重要作用,随着计算机技术和通信网络技术在船舶上的广泛应用,船舶电站的自动化控制迎来了一个新的发展阶段。本研究在传统船舶电站控制系统的基础上,充分利用基于32位ARM微处理器的嵌入式可重构控制器,设计了一种新型的船舶电站自动化控制系统,并对该船舶电站自动化控制系统的硬件结构和软件程序进行了详细的介绍。后期的Matlab/Simulink仿真表明,该船舶电站自动化控制系统具有效率高,稳定性好等优点。     

舰船用拖体吊笼水动力性能数值模拟

在船载无人艇收放技术中,拖体吊笼具有使用简单,回收效率高的特点。论文以某拖体吊笼模型为研究对象,对其在静水和波浪条件下拖航运动的姿态进行数值模拟,研究拖缆角度对拖体吊笼运动的影响。开展了相关的模型试验,并将仿真结果与试验数据进行比较。研究结果表明,拖曳角对拖体吊笼的姿态有较大的影响,在波浪环境中其影响尤为显著。     

无人车全轮蟹行转向稳定性鲁棒控制与试验验证

无人车在民用和军用领域得到了愈发广泛的研究和应用,它完全取消人类驾驶操纵机构,采用全线控控制架构和全轮分布式独立驱动/制动/转向技术,使各个车轮独立控制,进而可实现多种转向模式,获得传统车辆无法实现的高机动性轨迹跟踪能力。本文对全线控无人车全轮蟹行转向控制展开研究,提出了一种模型可重构的稳定性鲁棒控制算法,建立了蟹行机动的鲁棒控制目标和参数摄动动力学模型,构建了鲁棒H₂/H_∞稳定性控制器,实现了无人车无横摆的点对点直接运动,并通过综合协同动力学控制实现车身运动姿态与运动轨迹的解耦控制,从而显著提升无人车在复杂空间的轨迹跟踪能力。最后,通过一辆六轮无人车样机的实车测试验证了所设计的鲁棒控制器的控制效果。     

基于高效NMPC算法的无人车轨迹跟踪控制研究

本文针对无人车在复杂工况下,非线性程度增加和动力学约束导致的轨迹跟踪控制精度差和求解效率低的问题,提出一种高效的非线性模型预测控制（nonlinear model predictive control,NMPC）算法。首先考虑车辆模型的非线性因素,建立动力学和魔术轮胎模型,并将无人车终端状态整合到性能指标中,添加稳定性范围内多约束条件,通过障碍罚函数法处理非线性不等式约束,保证了求解过程的平滑性。然后为减轻求解非线性优化问题带来的计算负担,提出了一种新颖的连续/广义最小残差算法（improved continuation/generalized minimal residual,improved-C/GMRES）,与传统的C/GMRES算法相比,通过引入连续增加的惩罚因子加快了数值计算的求解效率,降低算法的计算负担。最后通过Simulink和CarSim的联合仿真,在双移线工况和蛇行工况条件下验证跟踪精度和求解效率,结果表明与传统的C/GMRES方法相比,所提控制方法明显提升轨迹跟踪的控制精度和改善行驶稳定性,并加快数值求解效率。     

影响高原柴油机发电机组低温启动的因素

本文通过对柴油机发电机组高原使用环境特征的全面了解,分析高原低温启动的影响条件,并结合影响柴油机因素,从适合低温环境的柴油、机油、马达的功率及高可靠性、启动电源的容量和有效的低温辅助启动措施等方面提出了对策,并对各对策进行分析,选择最佳方法,从而为进一步提高柴油机在高原低温下的启动适应性提供了参考。