堤坝检测水下机器人运动控制系统的研究

堤坝检测水下机器人是为查找江、河、湖、海中各种堤坝的裂缝、破损等质量问题而设计的开架式水下机器人.文中介绍了堤坝检测水下机器人的运动控制系统,详细讨论了自动扫坝控制过程的运动控制算法和基于船位推算的导航方法.在综合考虑垂向和纵向自由度的运动能力的基础上,利用S面控制算法设计了运动控制器,使得水下机器人能够在垂向和纵向运动上取得协调,从而跟踪指定的路径.采用强跟踪卡尔曼滤波进行船位推算,解决了系统的导航问题.最后通过外场试验验证了整个运动控制系统的可行性和可靠性.     

基于鲁棒学习算法的水下机器人神经网络控制

针对水下机器人神经网络控制系统响应速度慢及对噪声较敏感的问题,依据变结构控制理论,结合误差反向传播学习算法,推导出一种新颖的强鲁棒性学习算法,并详细讨论其全局稳定性条件,最后在水下综合探测机器人仿真平台上进行了试验研究.结果表明,控制器对学习率的改变和外界扰动有很强的鲁棒性,大大降低了机器人机械传动系统的磨损,且能够保证神经网络快速、稳定地学习,从而满足实时性控制的要求,具有较高的理论和实用价值.     

嵌入式数据库在水下机器人中的应用研究

为了提高水下机器人数据存储的效率与降低空间占用率,开展了水下机器人数据管理方面的研究.论述了嵌入式数据库Berkeley DB与RDM在水下机器人中的应用,介绍了其使用的方法步骤,根据试验要求设计了嵌入式数据库并进行了相应的试验.试验结果验证了嵌入式数据库应用于水下机器人中的有效性和可行性.通过对试验结果进行分析对比,为水下机器人应用嵌入式数据库提供了依据.     

滑模观测器在水下机器人推力器故障诊断中的应用

水下机器人运行在未知复杂的海洋环境下,一旦发生事故就可能造成巨大的财产损失,这就要求水下机器人具有应付突发事件的能力,即自动故障诊断和实现容错控制的能力．将滑模观测器应用于水下机器人推力器故障诊断,通过滑模观测器输出与实际传感器的输出构造残差信号．从残差中提取故障信息,实现推力器故障的检测与分离．提出采用模糊诊断方法分析残差信号,克服了阈值判断法误报率高的弱点．仿真结果表明,提出的方法可以区分系统的状态变化和状态异常,能有效诊断出哪一个推力器发生故障以及故障发生的时刻．该方法为水下机器人执行器的故障诊断提供了一种可选方案。     

一种开架式水下机器人控制技术的研究

为查找江、河、湖、海的各种堤坝的裂缝、破损和隐患等质量问题而设计的框架式结构遥控堤坝检测水下机器人，介绍了堤坝检测水下机器人运动控制技术。首先利用最小二乘法获取机器人水动力系数，并在此基础上建立了四自由度运动仿真系统。在运动控制系统体系结构中对堤坝检测水下机器人从硬件及软件体系结构两方面进行了介绍。硬件采用基于PC104总线的多板卡嵌入式系统，嵌入式控制器采用美国AMD公司的基于ELAN520的单板计算机以及VxWorks高性能实时嵌入式操作系统。对软件控制信息流、运动控制算法及用于定位的船位推算也进行了阐述。     

智能水下机器人技术展望

智能水下机器人作为一个复杂的系统,集成了人工智能、水下目标的探测和识别、数据融合、智能控制以及导航和通信各子系统,是一个可以在复杂海洋环境中执行各种军用和民用任务的智能化无人平台.由于水下机器人在海事研究和海洋开发中具有远大前景,在未来水下信息获取、精确打击和“非对称情报战”中也有广泛应用,因此水下机器人技术在世界各个国家中都是一个重要和积极的研发领域.基于实践和在相关技术难题上的经验,对智能水下机器人的发展现状和前景进行了描述,对这些问题可能的解决方案提出了建设性的意见.这些相关的技术包括:水下机器人载体设计技术、体系结构、基础运动控制技术、智能规划与决策技术、系统仿真技术、水下目标探测与识别技术、系统可靠性与容错技术等.随着科学技术的发展,人工智能技术将会在智能水下机器人上得到更为广泛的应用.然而水下机器人技术仍然处于基础研究和试验开发阶段,距离全面应用还有很长的路要走.     

水下机器人嵌入式基础运动控制系统

从硬件和软件两方面详细地讨论了水下机器人嵌入式基础运动控制系统的体系结构,从根本上改变 了以往水下机器人运动控制系统依靠上位机与下位机相结合的体系结构.同时详细阐述了水下机器人基础运动控 制的整个信息流程.最后通过海上试验验证了整个基础运动控制系统的可行性和可靠性.     

细论公路水泥混凝土路面施工及质量控制

伴随着我国高等级公路的迅速发展,道路上的交通量和车载迅速增长、车速不断提高,对路面的质量要求和车辆高速行驶功能的要求越来越高。需满足高等级公路路面．特别是高速公路水泥混凝土路面的发展,本文详细阐述了公路水泥混凝土路面施工技术,并对提高水泥混凝上路面施工质量的技术措施进行了探讨和总结。     

外饰油漆氙灯老化与紫外老化的对比研究

氙灯老化和紫外老化是两种主要的实验室加速老化试验方法。为了研究外饰油漆通过这两种方法老化后的结果是否相关以及紫外老化对氙灯老化是否存在加速作用,选用4个不同厂家的4种不同颜色外饰油漆,分别在两种方法下进行老化,对比其色差、光泽度的变化过程,并利用相关系数分析了二者之间的相关性。结果显示,氙灯老化与紫外老化具有相关性,不同样品的相关程度不同。