水下机器人通信系统的CAN总线冗余设计

为提高系统在复杂环境下的稳定性和可靠性,对水下机器人(ROV)通信系统进行了研究.设计了通信扩展板,并采用一种全新的基于双CAN总线冗余策略的方法,实现系统各部分之间的通信.通信板卡选用ARM作为微处理器,并通过PC/104总线与主板进行数据传输,同时采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现双CAN总线冗余策略和总线接口之间的时序逻辑转化.试验结果表明,双CAN总线冗余设计有效地提高了通信系统的可靠性.     

利用极大值原理确定系统故障检测门限

基于ＨｏｒａｋＤＴ的ＲＭＩ故障检测算法，提出了一种估算系统故障检测门限的方法，根据已知的系统模型和系统噪声水平，利用极大值原理离线估算被检测系统的故障门限。仿真计算表明本方法有效用于新型飞机等难以获得大量实验数据的系统的故障检测问题。     

水下分散自重构系统虚拟原型

开发了水下分散自重构系统的虚拟原型,从模块、拓扑和构形三个层次对水下分散自重构系统进行了描述,实现了对其运动和自重构过程的动力学仿真,并通过3D方式实时显示仿真与分析结果。利用该虚拟原型分析了系统的多种步态和自重构过程,说明虚拟原型可以为系统自重构策略提供直观可信的设计和测试手段。相对于实物样机,虚拟原型也具有低成本和易扩展的特点。     

基于Galerkin截断法的大深度管道铺设动力学行为分析

针对国内目前在建的3000m深海管道铺设系统,在管道未触海床的悬空工况下,建立了管道的纵向振动方程,应用Galerkin截断法对方程进行了求解,并进一步分析了波高、波频等海况参数对管道各截面动态应力和振动幅值的影响,分析结果有助于深入了解大深度管道铺设中的动力学行为,并可为深海管道铺设施工设计提供理论依据.     

组合概率信息的复杂动态系统层次故障检诊方法

基于对系统故障的功能性特征的考虑和对子系统模态的精确定义,提出一种构造系统 诊断用的层次模型的方法,并由此提出一种在此模型中层次地推进检诊过程的方法,基本诊断 手段采用de kleer的GDE通用诊断推理机.层次的诊断方式极大地提高了诊断的效率,子系 统模态的适当定义保证了层次间界限分明,消除了诊断算法在不同层次间可能的重复,产生了 简炼的层次间概率传递公式.     

构形冗余概念及传感器系统冗余综合评估与配置

复杂控制系统中存在大量不同机理和作用方式的功能和硬件冗余,主动开发和配置这 种冗余是控制系统设计的重要课题.本文提出新的"构形冗余"概念,对不同的系统冗余提供了统 一的理解角度和通用冗余指标,可以综合评价系统中蕴涵的各种冗余,因而指导对这些冗余的统 一配置,提供新的系统主动生存性设计依据.构形冗余概念被具体用于传感器系统,给出了其构 形冗余指标的具体计算方法,并通过若干实例验证了上述方法在冗余综合评估与配置中的应用 效果.     

复杂动态系统中不同层次故障检诊模块的综合设计

为解决复杂动态系统中不同层次故障检诊模块的协调管理和高效运行问题,研究了其综合设计方法。该方法对复杂动态系统层次建模,提出检诊进程概念以描述系统不同层次的故障检诊,同时建立了检诊进程通用模型,使大部分现存检诊算法可方便地纳入其中,实现了不同层次检诊进程的信息交换与综合设计。数字仿真表明,综合设计不但能提高各模块检诊能力,而且可以总体上提高其应付常规方法难以处理的复杂故障情况。     

分段重构控制策略

现有控制重构方案均需要精确的故障定位,存在着诊断过程中系统耐故障能力不足 的缺陷.文中提出一种分段重构的重构策略以解决该问题.只要故障被定位至某些适当的元 件集合,控制重构就开始进行,并随诊断过程的深入分段推进.该策略被转化为一个鲁棒模型 跟踪问题,并提出一种基于H2/H∞混合性能指标优化的控制律设计方法实现.针对某飞行器 具体设计了可重构飞控系统,结果表明该方法具有很好的重构效果.     

复杂动态系统的实时故障检测与诊断

分析了复杂动态系统实时故障检诊的特点，提出了一套综合检诊策略，具有的特点是：（１）包含检诊方法和检诊过程控制两方面的内容；（２）提出元件模态转变的单向性假设以代替常用的诊断过程中元件模态不变的假设；（３）基于人工智能一致性基础检诊理论形成检诊方法的基本框架，信息处理检诊算法以推理机形式嵌入该框架；（４）主要使用系统正常模型知识，系统故障模型知识作为必要的补充，针对一定的飞控系统模型进行了仿真，验证了以上检诊策略的有效性。