潜器Stewart平台动力学仿真

建立了Stewart平台的动力学模型,对潜器的动力学特征进行分析,对其运动进行动力学仿真研究.以Stewart平台的任意支腿为研究对象,考虑各支腿的重力和惯性力,利用牛顿-欧拉方法建立了支腿及动平台的力和力矩平衡方程,推导出了Stewart平台的动力学方程及支腿所受的支反力.以潜艇模拟器并联机构为例,运用动力学模型进行了实际计算并绘制了支腿驱动力的变化曲线,将驱动力与支腿运动速度相乘得到支腿功率输出的变化曲线,为液压油缸的功率设计提供了依据,也为潜器的精确动力学解耦奠定了基础.     

一种动态不确定环境下的机器人路径规划算法

为了提高机器人在动态不确定环境下的实时性和适应能力,提出了一种机器人实时路径规划新方法.采用环境信息处理算法,通过搜索实时局部环境信息特征信息的方式对环境信息进行分析和处理.该方法能够捕捉动态障碍物并对动态障碍物的运动规律进行预测,将特征信息及时更新给运动动作规划算法部分.运动动作规划算法是通过引入启发式思想选择双安全子目标点,完成规划运动动作并实现优化路径.在不同环境下进行仿真实验,检验了算法的有效性,证明算法在动态不确定环境下具有良好的实时性和适应性。     

三模冗余计算机系统在深潜救生艇舵机控制中的应用研究

随着海洋技术的发展,潜艇的应用越来越广泛,在深海下潜艇一旦出事故很难像陆地上一样进行救援,因此深潜救生艇的应用必不可少;而深潜救生艇在水下航行中难免会发生故障,针对舵机可能发生的故障,设计了一种应用于深潜救生艇控制系统的TMR(triple modular redundancy)运动控制计算机系统;该系统以研究能满足于高可靠性系统的冗余技术为立足点,采用故障检测算法和表决算法,研究适用于它的冗余管理方案,以最大限度的提高冗余系统的故障容错能力;最后为验证设计方案的可行性,设计了故障模拟实验,将设计的TMR运动控制计算机系统应用于深潜救生艇的舵机控制中,用于验证冗余设计方案以及故障检测算法和表决算法的可行性;通过仿真结果证明了该控制系统对深潜救生艇舵机控制的有效性。     

基于里程计/地磁/GPS的导航系统设计

导航是机器人技术中的核心问题。针对单一导航系统的不足,设计了一种基于里程计/地磁/GPS的移动机器人的组合导航系统。通过建立各导航系统的误差模型,并对误差进行分析,利用卡尔曼滤波器对导航系统的误差进行估计,得到系统误差的最优估计。最后利用间接法滤波输出对导航系统进行校正。通过MATLAB进行仿真实验,证明该导航系统能够有效地降低导航误差,提高了移动机器人的导航定位精度,而且当某一导航系统接收不到信号或者坏掉时,系统仍然可以保持高精度的导航。     

基于改进的主动逻辑与元认知环的机器人常识推理的研究

针对常识推理的非单调和异常问题,构建了基于改进的主动逻辑与元认知环的机器人常识推理框架。首先,针对机器人在执行任务时易受异常情况干扰的问题,引入元认知环对异常进行监视和评估并引导机器人。其次,对主动逻辑进行改进,定义了事实、常识,及它们相互之间的蕴含、否定和无关三种关系,给出了详细的矛盾知识的发生的条件和定义,并给出了对应的矛盾知识的处理方法,提出在主动逻辑中事实包含关系的传递性及推理的非直接传递性以有效检测和处理矛盾。最后,设计的Pr2机器人取书的实验进一步验证了元认知环以及主动逻辑在机器人执行任务时对异常情况和矛盾知识处理的有效性。     

一种动态环境中的移动机器人路径规划安全策略

文章针对有运动障碍的环境,基于局部信息,从安全性的角度为机器人规划动态避障路径——安全路径。算法考虑了对机器人速度和加速度的限制,将“安全性,,概念引入到设计规划策略中来。选择一条使“静安全函数、目标引力、动安全函数,,的乘积最大的路径。“静安全函数”依赖于加速度的约束;“目标引力”依赖于距目标的远近;“动安全函数”依赖于机器人与移动障碍的距离。     

理工类学生人文素质培养的途径探索

鉴于理工类学生中存在的忽视人文素质培养的现象,为适应现代社会发展的需要,应从人才培养方案制定、学生思想政治管理、日常学术氛围营造、学生活动引导等几个主要方面加强对理工类学生的人文素质的培养,以使他们成为具备专业学科知识和人文综合素质的复合型人才。     

多维固有时间尺度分解算法

针对控制回路、机械系统实际运行数据复杂多变、非稳定、非线性、信号耦合性强等问题,提出了一种新的多维信号分解方法,多维固有时间尺度分解(MITD)。给出了算法步骤;对所提出的MITD进行一定程度优化,以达到更好的分解效果;对所提出算法进行仿真分析和工业实例分析,表明了MITD对多维数据分解的优越性。     

航海雷达图像阴影提取波高算法的改进研究

应用几何阴影法从航海雷达图像中反演有效波高时,阴影分割的准确性直接影响估测波高的精度。针对这一问题,对Rune G提出的阴影算法(为便于表述,简称为Rune算法)进行了改进,基于差分边缘检测的思想提出了一种准确划分图像阴影的自适应方法,方法同时继承了Rune算法的优点,估计有效波高时无需外部提供参考。通过与Rune方法比较,所提出的方法分割的局部阴影更为合理。利用福建平潭试验基地获得的图像数据对该算法进行了验证,结果表明改进后的估测法获得的波高的精度有所提高。     

基于CS-Jerk模型的改进机动目标跟踪算法

文中通过对CS-Jerk模型中的参数以及卡尔曼滤波的分析,提出了一种改进的CS-Jerk模型目标跟踪算法。该算法根据量测新息及其变化率,通过模糊推理机制自适应的调整"当前"统计Jerk模型的机动频率,接着利用强跟踪滤波器对运动模型进行滤波来弥补卡尔曼滤波器的不足。仿真结果表明,提出的改进CS-Jerk模型目标跟踪算法显著提高了原CS-Jerk模型在不同机动模式下对高机动目标的跟踪精度,验证了算法的合理性和可行性。