基于动态技术的分布式车身网络系统低功耗设计与研究

设计了基于CAN/LIN通讯协议的分布式车身网络系统,并对其低功耗进行了研究。从硬件上提出了节点的低功耗设计方法,并分析了节点能耗主要来源,提出动态电压调节和动态能量管理的控制策略;结合操作系统的空闲任务,从软件上给出了两种系统进人低功耗模式的方法,利用CAN/LIN总线实现了单节点到整个系统的唤醒。经台架验证可知,该设计可以显著降低车身控制系统的功耗。     

非理想车载网络状况下四轮独立电驱动车辆的动力学控制

以直接横摆转矩控制为例,通过仿真初步分析了四轮独立电驱动车辆分布式控制系统中车载通信网络的非理想状况(延时、丢包等)对车辆动力学控制的影响。仿真结果表明,通信延时等非理想网络状态会对车辆动力学的控制效果和稳定性产生显著影响,而基于网络预测的直接横摆转矩控制算法,可有效补偿通信延时和丢包等的不利影响,获得较好的控制效果。     

桥梁远程安全监测系统的开发

对桥梁裂缝的监测方法在国内外已有不少研究．最早出现并且目前被广泛采用的是点监测方法。但在实际的混凝土桥梁结构中．由于材料的非均匀性及计算误差等原因,混凝土结构裂缝往往不一定出现在理论预测的关键点。由于点监测方法的局限．采用分布式光纤传感器实现对结构损伤和加载引起的梁挠度进行长距离监测得到广泛关注,但要将分布式光纤技术应用于桥梁结构中,工艺上还不十分成熟,目前实现起来困难还较大。针对现有混凝土桥梁裂缝监测方法中存在的问题,提出了混凝土桥梁裂缝机敏网仿生裂缝监测方法。     

无人水下航行器分布式运动控制系统设计与仿真验证

针对传统采用RS422通信的集中式管理中心任务过重、可靠性差、抗干扰能力差等缺点,设计开发一种基于CAN总线的无人水下航行器分布式控制系统。与传统的集中式控制系统相比,该控制系统可以更容易地接入功能模块且无须对现有硬件进行重新设计,具有很好的可扩展性,并充分考虑了该航行器的安全性及可靠性问题。首先,给出分布式控制系统的构建方案,再针对核心PC104控制管理中心给出主要控制模型方法,随后通过建立空间运动方程,完成对控制系统的模型建设和控制器软硬件设计工作,并通过实验室数字仿真和半实物仿真进行验证。结果表明,该控制系统具有性能稳定、传输效率高等特点,能够满足无人水下航行器的使用要求。     

基于COTS的船舶航行训练系统研究

在原有小型训练装备及商用成品的基础上,构建船舶航行训练系统,基于商用货架产品（Commercial Off—The—Shelf）的思想,完成了系统的组成构架。根据对系统基本组成和基本功能的分析,组建了基于以太网、数据采集卡和原有小型训练装备的分布式计算机系统,降低了硬件成本,提高了可靠性和升级换代能力。根据原型系统的软件功能,确定了高效的商用开发软件,基于GL Studio、Matlab、Vega Prime等实现了复杂的船舶运动模型仿真和视景仿真系统软件的快速开发和调试,从而提高了系统开发效率,缩短了开发周期。     

基于分布式智能的船舶电力推进系统运行控制与管理策略研究

运行控制和管理策略是船舶电力推进控制系统设计的核心技术,是实现船舶电力推进控制系统自动化、网络化、信息化的基础.本文对基于分布式智能船舶电力推进系统的运行特征进行了分析,梳理推进系统设备以及与其它系统之间的控制逻辑,研究了满足任务需求的电力推进系统运行控制和管理策略及体系结构.为水面船舶电力推进监控系统标准化设计奠定了良好的基础.     

光纤光栅静力水准仪对桥梁的挠度监测

为了对在役阶段的桥梁进行挠度监测,基于桥梁的结构特点,用光纤光栅静力水准仪对主梁进行挠度监测,用数理统计的方法对主梁挠度进行健康分析。监测结果得出主梁挠度在规范的范围以内,桥梁的健康状况良好。光纤光栅静力水准仪性能稳定,精度高,在挠度监测方面具有广阔的应用前景。     

桩承式路堤桩帽顶面土压测试代表性分析

准确获取桩帽顶面的土压力是评价桩承式路堤土拱效应的关键,而如何量化分析桩帽顶面点式土压测试的均值代表性往往被忽视。建立了单桩加固范围的三维有限元模型,提出土压测试代表性系数λ,探讨平面布桩、传感置换率α、路堤填高H_e及刚度等对桩帽顶面土压测试代表性的影响。结果表明,桩承式路堤桩帽顶面土压力不均匀分布特征显著,导致点式土压测值的均值代表性较差。λ对H_e及α的变化较为敏感,α及H_e越小时,点式土压测值的均值代表性越差;H_e较大时,λ对路堤填土刚度的变化不敏感。改变布桩的平面几何数值时,λ仅与桩帽直径相关,而与桩间距无关。新型分布式光纤土压测试方法的提出,有助于提升桩帽顶面土压测试的准确性。研究成果可为土压测试代表性研究提供一定参考。     

A review of shipboard large-scale energy storage systems北大核心CSCD

储能系统是船舶中的重要设备,可为各类船舶负荷提供能源。随着电力推进技术的成熟,全电船舶已成为未来船舶设计的主要方向。在此背景下,储能系统将由主要为辅助负荷供能逐步发展到为多类型船舶负荷供能,特别是作为船舶动力系统的重要组成部分与各类船舶主/辅机配合,在满足船舶各类负荷需求的前提下提高船舶的经济/环保特性。功能角色的转变加速了大规模储能系统接入船舶,带来了储能系统的状态估计、能量管理、优化规划等一系列问题。首先,对目前的储能技术进行分类;然后,介绍典型全电船舶的分类方法并指出储能系统的应用场景;最后,提出大容量储能系统接入船舶后带来的若干亟待解决的技术问题,即船舶储能系统分布式控制、船舶储能系统适应性规划与优化,以及船舶储能系统状态评估。所做研究可为未来大规模储能系统在电力化船舶上的应用研究提供参考方向。     

光纤光栅传感器在复合材料中的健康监测技术

简要阐述光纤光栅(FBG)传感器的结构和原理,分析FBG传感器在复合材料健康监测领域中的应用现状,探讨FBG传感器在复合材料结构应用中的热点研究问题及解决方法。最后,对基于该类型传感器的健康监测技术应用前景进行展望。