基于CAN总线的分布式控制网络设计

采用CAN总线构建多主站的分布式控制网络,设计了基于P87C591单片机的CAN总线控制器。结合分布式控制系统在机器人控制中的典型应用,设计了CAN应用层协议和相应的通信软件。将本控制网络应用于自主研发的水下机器人,成功完成了湖试检验。     

高职高专理论电化学课程教学改革的探索

根据高职高专人才培养模式,基于理论电化学的课程特点及目前教学现状,从理论教学和实验教学两个方面,对我校理论电化学教学内容、教学方法和教学手段等进行改革,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新能力。     

海洋剪切流传感器信号采集系统研究

剪切流传感器输出信号微弱并受到噪声的干扰,需要经过放大与滤波才可以使用,另外传感器信号采集频率相对较高导致存储量增大,为此开发低功能、高性能数据采集系统.该系统由电荷放大器,MSC1210芯片、LPC2114芯片、数据存储卡构成.电荷放大器对传感器信号滤波与转换,MSC1210对信号进行处理采集,LPC2114控制存储卡存储数据.为测试该数据采集系统性能,与数据采集卡PCI-6024E进行对比试验,试验表明该数据采取集系统工作可靠满足测量要求.     

AUV 水下着陆策略研究

水下自航行器（AUV）的续航能力主要取决于其所携带能源总量．为了有效地减少能耗,提出了 一种具有变浮力系统、能够着陆坐底的小型AUV,它可以利用有限的能源实现长时间的海洋环境监测．首先 介绍了该AUV 的总体结构,然后对AUV 的着陆策略进行了详细研究．在对三种着陆策略进行对比的基础上, 选择下潜航行到位控制注水着陆策略作为最佳的水下着陆方案．该策略能够使着陆时的冲击力保持在安全范 围内,并且着陆时间最短．最后对着陆轨迹进行规划．仿真和水域实验的结果都证明采用该着陆策略能够安 全、平稳地实现水下着陆．     

显微外科手术机器人协同工作空间分析

介绍了自主研发的"妙手"主从遥操作显微外科手术机器人系统,该系统的主手为两个Phantom Desktop装置.确定合理的主手布局对于提高整个系统的易操作性有重要的作用.运用蒙特卡罗法对主手的单个和协同工作空间进行了分析.通过不同布局时主手协同工作空间的对比分析,得出如下结论:当两只主手相对布置、两主手中心点之间相距300mm时,可获得最大的形状规则的共同工作空间.研究结果不仅对改进"妙手"系统的性能有重要意义,而且对于研制开发双操作臂主手也有重要的参考价值.     

移动通信工程体系中项目管理方案的优化

为了实现现代化信息建设的稳定开展,展开相关移动通信工程体系的优化是非常必要的,该环节的开展,离不开对工程体系项目管理方案的应用。通过对项目管理模式的更新,以满足现代移动通信工程的发展需要,以解决移动通信运作过程中的各个麻烦,满足现实工作的开展。     

水下滑翔机多点探测能耗最低路径的规划方法

作为一种有前途的海洋现象自主观测平台,水下滑翔机通过调节自身净浮力和姿态实现空间运动。由于低能耗的驱动方式,水下滑翔机非常适合执行长期海洋探测任务。针对水下滑翔机的多点探测任务,本文提出一种能耗最低路径的规划方法。首先,建立了滑翔机整机动力学模型,推导了单剖面滑翔运动能耗模型。基于仿真结果,采用多项式拟合方法确定了滑翔机的能耗、航程、控制参数值和目标下潜深度之间的近似函数表达式。在运动路径给定条件下,研究了滑翔机能耗与剖面数之间的关系。在此基础上,将多点探测任务的路径规划抽象为旅行商问题(Traveling salesman problem, TSP),并基于遗传算法给出了该问题的求解方法。数值算例表明,该路径规划方法可有效降低滑翔机在执行多点探测任务时所需能耗。     

基于模糊控制的水下自航行器着陆策略分析

由于所携带能源总量的限制,目前水下自航行器(Autonomous underwater vehicle,AUV)不能满足长时间海洋环境测量的要求.为了有效地减少能耗,解决AUV工作时间短的问题,提出一种具有变浮力系统、能够着陆坐底的小型AUV.该AUV通过着陆坐底实现定点测量,可以利用有限的能源实现长时间的海洋环境监测.基于此,对AUV的着陆策略进行研究.在对注水自由下沉着陆策略进行分析的基础上,分析水舱注水量与着陆速度、着陆时间以及着陆俯仰角的关系.最终选择控制注水着陆策略作为AUV的水下着陆方案,并基于模糊控制设计着陆控制器.该方法根据AUV距离海底的高度和俯仰角通过模糊推理来控制AUV水舱的注水量,可以使AUV以较短的时间着陆于海底,同时又将着陆速度和着陆俯仰角控制在很小的范围内,满足了AUV安全着陆的要求.仿真和水域试验结果证明了采用该着陆策略的可行性.     

计及不确定性的多体系统动力学研究

传统的多体系统动力学的研究对象为确定性系统,然而工程中广泛的存在着不确定性问题,如设计公差、制造装配误差、摩擦磨损等导致零部件的几何尺寸产生变异;系统物理参数如阻尼、弹性模量等有时不能精确确定;边界条件、初始条件和载荷等也常常表现出不确定性,因此在计及不确定性因素的基础上进行多体系统动力学建模与仿真计算具有重要的实际意义,本文详细讨论了多体系统中不确定性参数的存在形式,并把这些参数划分为随机参数和模糊参数,给出了采用蒙特卡罗方法解算含随机参数的多体系统动力学方程的一般过程,以某型号卫星太阳能帆板为算例,验证了方法的正确性和有效性。     

机器人动力学计算精度的研究

分析了机器人动力学数值计算中“能量耗散”的原因,论证了机器人系统动力学系数之间的恒等关系,建立了机器人系统（非完整系统）动力学的正则方程。正则方程与辛算法密切结合,消除了动力学计算的误差累积,保证了计算精度。