船舶涂装爬壁机器人系统研究及集成应用

提出一种大型船舶开放性工作面涂装爬壁机器人系统理论设计与应用方法,研究系统本体运行机理并获得满足工作特性的两项必要条件,即轮辐磁吸力及双轮驱动力矩的极小值条件。建立涂装机器人系统的功能组成及控制机理,并结合开放性工作面开展无线定位及自主规划方法研究,形成能够适应喷涂作业的机器人在线路径规划算法。并结合实际开展涂装系统集成应用测试,检测并采集系统运行过程中动力学参数,系统空间坐标轨迹路线等,实现了涂装工作路径的实时在线规划。通过试验验证了文中的系统力学特性分析及定位方法的有效性。     

基于LabVIEW的一种车辆无线采集系统研究与设计

针对中国大学生方程式大赛的参赛赛车,为了实时监测赛车跑动数据,设计了一种基于LabVIEW的车辆无线采集系统,以便于为对赛车后期的参数优化提供数据。该系统采用STM32作为主控芯片,采用AS61-T30无线传输模块、使用LabVIEW搭建上位机数据采集、分析框架,对赛车相关数据进行实时采集。调试及测试结果表明:该系统运行可靠,数据采集及时、准确,实现了赛车在行进中动态数据监控与分析,同时解决了传统数据采集模块布线困难、装机复杂等问题,具有一定的实用性、可推广性。     

基于模糊证据理论的风电场海缆路由方案选择研究

为合理规划风电场海上路由,保障船舶航行安全和节约运营成本,研究了基于模糊证据理论的风电场海缆路由方案选择方法.识别了风电场海缆路由规划的影响因素,建立了海缆路由的3层决策框架.利用模糊隶属度函数对影响因素进行模糊化,并引入置信度建立了置信推理规则库,建立了影响因素与决策变量的模糊转换方法,并引入证据理论对转换后的影响因素进行合成,从而实现海缆路由的最优选择.以浙能风电场海缆路由选择为例,确定了浙能风电场海缆路由的规划方案.结果 表明,该模型能够充分考虑通航安全对风电场海缆路由的影响,且能够解决对通航安全因素模糊推理过程中不能精确描述输出变量的问题,因此,能够为风电场海缆路由方案选择提供定量和可靠的评价工具.      

集中式船舶供电网络的分布式控制方法

集中式船舶供电网络由于用电设备终端之间用电功率差异性容易导致功率输出失衡,需要进行优化控制,提出基于用电节点覆盖区域自适应功率调制的船舶供电网络分布式控制方法。对集中式船舶供电网络的路由节点进行优化部署设计,构建网络传输信道模型,采用输出功率拥塞控制方法进行供电网络传输信道的均衡处理,结合用电设备的功率损耗进行网络节点的自适应调制,通过分组概率均衡策略实现集中式供电网络的路由冲突调节,实现船舶供电网络的分布式控制。仿真结果表明,采用该方法进行船舶供电网络分布式控制能提高供电网络的功率均衡配置能力,传输链路的丢包率较低,电能开销较小,提高了供电网络的节能效益。     

基于HFSS和无线充电的线圈天线设计

本文基于无线充电,通过基于有限元法的电磁仿真软件(HFSS)对线圈天线进行3D建模。在二端口网络分析法的基础上,建立谐振式无线充电的等效电路模型,求解出系统最大传输效率时的表达式。基于以上方法,研究本文设计的线圈天线传输特性,包括线圈天线的S参数、驻波比、充电效率和3D电磁场分布图,得出线圈天线在中心频率2.8 GHz处发生谐振,输入回波损耗最小,为–29.11 d B,且充电效率可达到84.15%。此外,线圈天线具有成本低、结构简单等优势,因此该设计对无线充电的研究有很好的借鉴作用。     

基于WSN的电力推进船舶电气设备过热监测系统研制

针对目前电力推进船舶普遍采用有线进行电气设备过热监测的局限性,结合无线传感器网络(WSN)技术,研制了一种基于WSN的电力推进船舶电气设备过热监测系统。设计并制作了中心节点和传感器节点的硬件,编写了过热监测的软件并创新性的采用软件动态休眠节能和发射功率控制的方案,有效的延长了系统的使用寿命。结果表明该系统实现了电气设备过热的精确测量,实验室数据测试证明其和有线测量可以达到同样的精度。     

港口高杆灯的无线智能控制系统设计

随着港口建设规模的扩大,港区堆场面积越来越大,配套的高杆灯及其他照明设施的数量也相应增加,需要一个自动化的、科学的管理方式和系统对其进行管理和控制。照明无线智能控制系统采用先进可靠的远距离无线通信技术,将人机操作界面和远程控制环节有机结合起来,实现对高杆灯的远距离无线控制。通过高杆灯无线智能控制系统,合理组合开启灯具数量和安排开启时间,智能调光,以达到高效节能、安全运行的良好效果。     

水下视距无线光通信性能仿真与分析

水下无线光通信在海洋研究、水下工程建设等具有重要意义,并且随着通信技术的发展,对水下通信提出了更高的要求。本文通过组合反射体将光源的发散角扩大到360°,然后建立基于MANET和AODV的自组织通信网络,最后搭建仿真环境,进行网络不同节点数和节点移动速度不同时的性能仿真。     

一种用于铁路安全的无线自组网协议

文章提出了一种用于铁路运输安全的无线传感器网络协议,并给出了协议的拓扑结构、帧格式以及网络的自组织过程,实现了一种低功耗的传感器网络。通过该协议将列车车门状态数据实时汇集到押运人员手中,实现押运过程的监控与报警。     

一种改进的DV-Hop算法

基于无线传感器网络中的典型range-free定位算法DV-Hop的特点,提出了一种改进策略,主要原理是用多个锚节点的平均每跳距离的平均值来代替原算法中的平均每跳距离,仿真结果表明,该算法在不需要增加节点的硬件开销的基础上提高了定位精度,是无线传感器网络中节点定位的一种实用方案.