鲁棒H∞滤波器在AUV航向控制中的应用仿真

研究设计了一个鲁棒H^∞滤波器来解决自治水下机器人（AUV）航向控制系统中部分难以测量状态变量的估计问题，并将其应用在AUV的航向控制系统中．建立了自治水下机器人在体坐标系下水平面运动的运动方程，并在特定的工作点对方程进行了线性化处理，得到了自治水下机器人的控制设计模型．基于线性矩阵不等式（LMI）方法对AUV航向控制系统设计了一个鲁棒H^∞滤波器，并对该滤波器应用于AUV航向控制系统进行了仿真试验．仿真结果表明，该鲁棒H^∞滤波器能够较好地抑制测量噪声的影响，较准确地估计出系统的状态变量，能够提高AUV航向控制系统的控制品质．     

深潜救生艇定位过程滑模控制

以哈工程大学研制的用于实验目的6自由度深潜救生艇BSAV－I为背景,研究了潜器定位过程的滑模控制问题,调控制方案的核心是推力分配计算,它的作用是有效地避免螺旋浆推进器进入饱和工作区以减小控制带来的耦合作用,研究表明,即使存在建模非线性,不确定性和干扰,本文所提的控制方案仍能副近给定位置和姿态。     

援潜救生作业仿真演示系统

援潜救生是一个必要而又十分艰难复杂系统工程,由于水下环境的复杂性,对失事潜艇实施援潜救生作业,被称为三级援救的作业,包括搜索、观察失事潜艇,向艇员提供生存保障和使用深潜救生艇将艇员救离失事潜艇.文中针对失事艇的救援活动提出了一个完整的援潜救生作业仿真演示系统,介绍了该系统物理环境的设计和各子系统的功能,完成了援潜救生的作业程序三步骤下救生过程的多维仿真演示过程,为指挥决策者提供了生动、直观的多维视觉表现.     

潜器浮力均衡与自动定深微机控制系统的仿真与设计

本文介绍潜器浮力均衡与自动定深微机控制系统的数模混合仿真试验及其控制软件与控制器的开发.经海上实船试验证明,仿真试验是成功的.     

多线程在VC++串口通信程序中的应用

本文通过一机房监控系统程序中串口通信对多线程的应用来介绍Windows 9X／NT操作系统中多线程的应用和VC 对多线程的支持。     

全垫升气垫船四自由度运动仿真

为了研究全垫升气垫船的操纵性,建立了气垫船的运动仿真模型.通过船模风洞试验和平面运动机构试验分别得到了气垫船的空气动力系数和水动力系数,建立了空气动力和水动力数学模型;对各个方向的合外力进行合成,依照牛顿动量和动量矩定理,建立了全垫升气垫船的运动数学模型.利用冻结一解冻算法编制了气垫船运动仿真程序,并进行了操纵仿真试验,研究了气垫船的直线航行与回转运动的操纵特性.仿真结果表明所建立气垫船模型是合理的,所采用的算法是有效的.     

模糊滑模变结构控制在AUV纵倾控制中的应用

无人水下机器人(AUV)在潜浮运动过程中,纵倾角的控制对其在垂直面的运动状态起着关键的作用.尽管目前研究的控制方法对纵倾角有较好的控制效果,但是由于AUV不确定的非线性特性和模型参数,其控制性能并不理想.根据AUV垂直面的非线性模型,在特定的工作点对非线性模型进行了线性化,得到AUV垂直面纵倾运动的数学模型.设计了基于模糊控制理论的模糊滑模变结构控制器调整滑模控制的控制增益,并在海流干扰下用该控制器成功地对AUV进行了纵倾控制.仿真结果验证了该控制方法对运动模型不确定的AUV具有很好的控制性能,在外界干扰下,既保证了控制系统的快速性和鲁棒性,又能够有效地削弱抖振.     

神经网络自抗扰全垫升气垫船航迹控制

针对全垫升气垫船与常规水面船相比,非线性强,可操纵性较差,设计了神经网络自抗扰航迹引导控制器及航向控制器,以提高其航迹控制效果.利用非线性跟踪微分器(TD)提取微分信号并安排过渡过程.利用扩张状态观测器(ESO)对系统内、外扰动进行观测,并进行扰动补偿.利用非线性状态误差反馈控制律(NLSEF)提供精确控制量.为了提高自抗扰控制器( ADRC)的自适应性,利用递归网模型(RNM)对系统进行辨识,根据辨识信息对ADRC控制参数进行在线整定.仿真结果表明:在强扰动作用下,所设计航迹控制系统能够使全垫升气垫船精确地保持在计划航线上,具有自适应性强、超调量小、鲁棒性强等特点.     

虚拟现实在AUV运动控制研究中的应用

基于软件平台Vega和Creator开发出AUV循迹航行的视景仿真系统。研究了虚拟现实技术和AUV循迹控制相结合的技术，文中详细描述了其硬件系统的组成、系统软件的选择、模型的建立、虚拟海洋环境的生成，以及应用软件的设计与实现。仿真结果表明，该系统能逼真的演示出AUV循迹航行的全过程，并能满足不同情况下的仿真需要。     

基于混杂系统理论的救生艇自动对接过程协调控制

救生艇与失事艇的对接是一个复杂的控制过程.在对接过程中救生艇与失事艇的相对位置及姿态是不断变化的,文中基于混杂系统理论通过监控救生艇与失事艇的相对位姿自动控制对接过程.从离散事件角度分析了救生艇与失事艇相对位姿的各种可能性,建立了救生艇自动对接过程的自动机模型.研究表明,该方法能很好地实现自动对接任务.水池实验也证明了该方法的有效性.