基于STF-Singer模型的AUV传感器故障诊断

为了实现水下机器人传感器系统的故障诊断和信号恢复,将基于信号处理的方法和强跟踪滤波器方法相结合,提出了一种基于一阶时间相关函数的辛格模型和强跟踪滤波器理论的STF-Singer模型的故障诊断方法,该方法不依赖AUV精确的数学模型,对于AUV传感器故障有着很好的辨识能力。某型水下机器人的计算机仿真和海上试验的数据结果,验证了该方法的有效性和可行性。     

基于线结构光的水下目标扫描定位方法

当海底环境噪声及声学散射影响比较严重时,声呐方法无法实现高精度的海底探测．因此,设计了一种基于线结构光的扫测系统．激光中心线条纹提取及系统参数快速标定是影响线结构光测扫精度的2大关键问题．在激光中心条纹处理方面,多阈值算法通过采用不同的阈值可以有效地滤除背景噪声,基于极值法的高斯拟合法则对部分激光条纹采用高斯函数进行拟合,结合多阈值算法和基于极值法的高斯拟合法提出了一个条纹中心线提取算法．该算法在保留多阈值法快速性的同时,又具备高斯拟合法的准确性．而在系统参数标定方面,提出了一种共线点的快速标定法,设计的平面标定靶只需通过确定3个共线的特征点即可快速实现系统参数的标定和高精度的海底快速测扫．最后,在水池中进行了模型实验,验证了该方法的可行性和有效性．     

水下机器人任务流程建模与管理

为实现水下机器人任务流程的快速建模与自动管理,通过改进传统的工作流理论,提出了一种实用的任务流程模型——任务工作流.介绍了作为任务工作流理论基础的传统Petri网及工作流模型,指出了原有理论的缺陷并介绍了任务工作流的基本理论.以任务工作流模型为基础,实现了一款任务流程管理系统,为其定义了完善的图形化建模手段与标准的文本化的描述语言,并建立了一套担负着运行时任务管理工作的核心应用程序,能够实现任务的描述与建模、自动运行与管理,以及任务流程的动态更改.实践表明,任务工作流建模简单快捷、方便编程实现,是机器人任务建模与管理的理想工具.     

支撑方式和模型尺度对轴对称体旋转导数的影响

旋臂水池是开展轴对称体水动力研究的常用试验设备之一,水池模型试验中的尺度效应和支撑方式一直是操纵性能试验研究的难点．在合理选取模型尺度、支杆与模型直径比、模型浸深以及模型速度的基础上,进行了轴对称体2种尺度模型和腹、尾支撑2种方式多工况下的旋转导数试验,并得出了线性和非线性旋转水动力导数．试验结果表明,在不考虑支杆干扰的情况下,模型试验中支撑方式对旋转导数的影响是可以忽略的,尺度效应要针对不同的试验对象分别考虑。     

深水池造波系统数值造波仿真研究

造波系统作为哈尔滨工程大学新建多功能深水综合试验水池的重要组成部分,对其进行相关的数值仿真研究具有现实意义.基于摇板式造波机理论和阻尼层消波思想,使用VOF方法,结合RNGk-ε模型,通过求解Navier-Stokes方程,建立了与该深水综合试验水池相应的二维数值波浪水池,对深水池造波机生成二维规则波及不规则波时的情况进行了数值造波仿真,给出了该数值波浪水池的波浪衰减规律,数值计算的结果表明,数值波浪水池内可以长时间地产生稳定的规则波和指定谱型的不规则波,为深水池造波机控制系统调试及水池波形的测量提供了依据.     

舵桨联合操纵的自主式水下机器人运动控制

针对水下机器人舵桨切换操作时,由于控制输出突变而导致系统振荡甚至发散的现象,提出一种切换函数平滑指令输出;同时考虑到高速航态下,纵向速度对其他自由度运动的耦合影响,提出一种基于运动补偿的改进S面控制方法.该方法S面控制器结构简单、参数易于调整,解决了S面控制器在水下机器人高速航行下控制效果较差的问题.利用李雅普诺夫函数对该控制器进行了稳定性分析,将其应用于舵桨联合操纵的水下机器人的运动控制.速度控制、艏向控制及深度控制,试验结果验证了该方法在水下机器人运动控制中应用的可行性.     

壳牌气化炉磨煤及干燥系统常见问题分析

介绍了壳牌粉煤气化装置磨煤干燥系统的工艺流程;分析了称重给煤机、磨煤机和循环风机出现问题的原因;提出了相应的处理措施。     

局部阻塞管道中湍流的数值预测

本文提出了一个在回流区壁面附近湍流二方程模式的改进方法,并湍流的涡量输运方程及流函数方结合衰减函数的差分格式计算了局部阻塞管道中程,所得到的湍流的时均速度分布与前人的数值结果相比更接近实验结果.     

椭球体有攻角绕流对称面上三维湍流边界层的数值计算

本文应用零方程模型和二方程模型计算了椭球体有攻角绕流对称面上的三维湍流边界层.对k-ε二方程模型的外边界条件的形式进行了分析和归纳,给出了确定准则.对过渡区的处理进行了较为详细的讨论.计算中也探讨了来流攻角、来流速度以及椭球体几何形状对流动的影响,计算结果与实验数据吻合良好.     

分布式仿真多分辨率建模方法及一致性维护

在分布式仿真中,同一实体的多个分辨率模型并发以及不同实体的各个分辫率模型之间的交互会导致数据表现不一致的问题。在分析现有多分辨率建模方法的基础上,提出了适应分布式仿真环境的不同分辨率模型的树状结构建模方法,其主要由聚合级实体模型和平台级实体模型组成。为解决树状结构建模方法中不同分辫率模型的数据表现不一致问题,将不同分辨率模型间的交互看成分布式数据库中的事务,由此提出了一个嵌套两段式提交协议算法来有效解决不同分辨率模型的一致性维护问题。