基于反步滑模控制的欠驱动AUV定深运动研究

欠驱动自主水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)深度控制是完成水下作业任务的重要基础,为了在复杂海况中抑制外界产生的干扰,更稳定地实现欠驱动AUV垂直面上的定深运动控制,设计基于虚拟控制律和反步法结合的滑模控制器(sliding mode controller,SMC)。首先,引入固定坐标系和运动坐标系之间的坐标转换,建立垂直面运动误差模型,将深度误差的镇定转换为纵倾角和纵倾角速度误差的镇定;然后利用李雅普诺夫（Lyapunov）稳定性理论证明控制器的稳定性。最后,仿真结果和海试表明,本文设计的控制器能够有效完成给定深度的运动控制,且对外界干扰有一定的鲁棒性。     

典型ROV/AUV在深海科学考察中的丢失过程及原因

潜水器（ROV/AUV）是进入深海进行科学研究和调查作业必不可少的运载作业装备。随着科学和工程技术的不断发展,各类ROV/AUV的作业深度在不断增大、作业时间也在不断边长。然而,由于水面和水下环境的异常复杂,ROV/AUV将不可避免的发生各种各样的故障,甚至导致它们丢失在深海大洋中。本文以日本海沟号ROV、美国Nereus号HROV、美国ABE号AUV和英国Autosub-2号AUV等4台潜水器为例,探讨了它们在深海/冰下作业时的丢失过程和原因。     

SUBOFF潜艇回收AUV流场的数值计算

由于水下远距离传递信息困难,以及受自身携带能源的限制,水下无人航行器(AUV)需要通过母船回收进行能源补充与信息传递.为研究AUV水下回收时的复杂流场,本文基于STAR-CCM+软件,采用重叠网格技术对于潜艇回收AUV时的流场进行研究,分析了AUV在回收过程中受到的压力、流场中的漩涡和速度分布等水动力性能,为水下回收AUV提供了有益的参考.     

搭载于AUV的海底石油管道溢油检测装置

针对海底输油管道的泄漏检测需求,本文研制了可以外挂在AUV上的溢油检测装置。介绍该装置的工作模式、检测原理和定量标定试验结果,详细描述了所研制装置的结构、系统软硬件组成,以及所开发数据分析软件。所研制的装置配合AUV的自主巡航能力可实现快速溢油检测,具备长时间可靠工作的能力。     

智能型沥青多指标分析软件研究

研究、设计并编制集光谱采集、数据分析、分析报告显示、报告打印于一体的适合便携式仪器的智能型SBS改性沥青和基质沥青多指标分析软件,可以在现场实现沥青质量的快速准确检测.     

我国车载GPS导航系统发展技术路线图探讨

我国卫星导航技术的发展起步较晚,20世纪90年代以后我国开始引进卫星导航定位技术,国家将其列为重点发展产业。目前,我国卫星导航业主要针对大众市场,应用于车载导航、便携式导航、手机导航中。     

中型AUV锂离子电池系统设计研究

中型AUV具有续航力强、载荷量大等优势,在长航程科学观测、大载荷搭载等任务领域有较好的应用前景。本文根据某中型AUV的任务需求和指标进行锂离子电池系统设计,基于21700圆柱电芯,对电池成组方案、焊接工艺、电路设计和BMS设计等进行研究,并进行了相关性能测试和分析。试验结果表明,21700圆柱电池在中型AUV锂离子电池系统中具有较好的适用性。     

基于干扰观测器的X舵AUV零纵倾变深控制

针对X舵AUV的零纵倾变深控制问题,提出一种基于非线性干扰观测器的滑模控制方法。该方法首先在AUV垂直面操纵模型的基础上,分别对深度与纵倾通道设计非线性干扰观测器,观测AUV变深时深度与纵倾双通道的耦合干扰以及未建模动态,并对其进行前馈补偿;其次,设计深度与纵倾双通道耦合控制器,通过同时对深度与纵倾进行控制减小变深过程的纵倾变化,实现AUV的零纵倾变深控制;最后,设计X舵的舵角分配算法,实现十字舵向X舵的舵角指令转化。仿真结果表明,本文提出的零纵倾变深控制算法能够有效地控制AUV完成高精度零纵倾变深航行。     

水泥路面新型坑槽治理技术分析

为了能够对新型坑槽治理技术应用情况有更为全面的了解,在阐述新型坑槽治理技术重要性的同时,对当前水泥路面坑槽治理技术的问题现状进行探究,而后对常见的新型坑槽治理技术要点进行解析,希望对提升车辆通行的稳定性有着积极作用。     

多AUV队形控制的新方法

基于机器人队形控制中的领航者-跟随者方法(Leader-Follower Method)和基于行为方法(Behaviorbased Method),提出了一种用于多自治水下机器人(AUV)队形控制的新方法.该方法以领航者来确定整个AUV编队的前进状态,跟随者时刻跟随领航者以保持一定的队形形状.同时,领航者和跟随者都被赋予一定的行为特性以实现奔向目标、队形维持、队形转换及障碍避碰等功能.考虑到领航者在行进过程中有可能会发生意外而导致任务失败,本方法设定一特殊的跟随者令其作为候选领航者时刻跟随领航者以防万一.分别采用模糊规划器和Line of Sight(LOS)技术来实现AUV编队的障碍避碰和导航.