水下机器人新型仿鱼鳍推进器

21世纪是人类开发海洋的世纪,水下机器人和自主无人潜器具有广阔的应用前景和 巨大的潜在价值．仿鱼鳍水下推进器作为一种具有效率高、运动灵活以及噪音低等优点的新 型水下推进器越来越受到广大科技工作者的重视．本文介绍了仿鱼鳍水下推进器的分类,特 点,国内外研究成果与现状,以及目前的研究热点,并对未来发展趋势作了预测．     

柔性长鳍仿生水下推进器测控系统的设计与实现

针对新型柔性长鳍仿生推进器试验装置的控制节点多、实时性强、传感数据量大的要求,设计并实现了基于CAN总线的多层分布式测控系统;对测控系统的分层结构、硬件构成和软件设计进行了详细分析,上层进行推进器运动参数设定和状态信息采集,中层通过CAN总线对分布在推进器各个仿生关节的一组控制节点进行实时控制,底层每个仿生关节采用伺服电机和单片机构成相互独立的控制节点;该系统已经投入使用,试验过程表明,该系统具有数据采集速率高、控制实时性强、操作简便等特点,完全满足仿生推进器试验装置的测控需求.     

基于BP神经网络的水下机器人推进器故障辨识算法

常规无人水下机器人推进器故障诊断中,均假设推进器处于几种固定故障模式,这与实际推进器故障情况有较大差别。该文将信息融合故障诊断技术引入推进器拥堵故障在线辨识之中,提出基于BP误差反传神经网络（Error Back Propagation Network）信息融合在线故障辨识模型,将水下机器人控制信号和故障情形下的方向偏转率作为BP神经网络融合模型输入,其输出即为反应推进器故障大小的拥堵系数,不仅提高了故障辨识精度,而且对连续不确定故障实现有效辨识。     

基于多AUV 系统的单AUV 推进器故障检测

基于多水下机器人系统（MAUVS）进行单水下机器人（AUV）推进器故障检测,提出AUV 声纳模拟 方法,分析了故障前后各传感器的信号特征,提出在时间序列和空间序列上进行故障概率融合的方法．提出了基于 速度和角度残差的故障基本概率分配函数．鉴于AUV 概率检测的不确定性影响,改进了时间和证据融合节拍的方 法．水下机器人水池实验结果验证了所提出的信息融合故障检测方法在增强故障证据的可信度及检测实时性、提高 检测效率方面的有效性,为多水下机器人系统推进器的故障检测提供了一种可选方案．     

基于BP神经网络的水下机器人推进器故障辨识算法

常规无人水下机器人推进器故障诊断中,均假设推进器处于几种固定故障模式,这与实际推进器故障情况有较大差别。该文将信息融合故障诊断技术引入推进器拥堵故障在线辨识之中,提出基于BP误差反传神经网络(Error Back Propagation Network)信息融合在线故障辨识模型,将水下机器人控制信号和故障情形下的方向偏转率作为BP神经网络融合模型输入,其输出即为反应推进器故障大小的拥堵系数,不仅提高了故障辨识精度,而且对连续不确定故障实现有效辨识。     

水下滑翔机器人运动调节机构设计与运动性能分析

描述了水下滑翔机器人3个运动调节机构的设计，即浮力调节机构、俯仰调节机构和横滚调节机构，分析了运动调节机构与运动之间的关系．提出了采用CFX水动力计算软件分析水下滑翔机器人运动性能的方法．根据CFX计算结果，用最小二乘法参数辨识方法辨识出定常滑翔运动的水动力参数．简化了空间螺旋回转运动过程，通过CFX水动力计算方法进行回转特性分析，估算回转半径．     

基于ARM的水下机器人通信与控制器研制

应用UP—NETARM 2410-S嵌入式系统研制OUTLAND1000水下机器人控制器．控制器主要包括两个部分：OUTLAND1000水下机器人通信系统和PID控制部分。OUT—LAND1000水下机器人传感器通过RS485将机器人的运行情况传送到控制转换器．控制转换器再通过Rs232与控制器通信,控制器应用PID算法实现机器人的状态控制．最后通过水池实验给出控制结果。     

基于GP的多目标决策函数稳定性分析

在多目标决策问题中，必须设定许多值．由于受到主观因素的影响，不同目标的重要性和可行性方案的效用值有时非常逼近．因此，分析设定值的微小变动对决策结果的敏感度影响尤为重要，根据期望的要求选择一个决策函数，尽可能地求出一个稳定的解，这是求解决策问题的根本任务．提出了一种基于遗传程序设计（GP）的新方法，该方法能产生比普通方法更好的决策函数，理论上的期望值得到实例的验证。     

基于柔性长鳍波动推进的仿生水下机器人设计与实现

以基于柔性长鳍波动推进的仿生水下机器人试验模型为背景,主要研究其设计与实现问题．首先,介绍了仿生水下机器人试验模型的设计原则及其系统总体结构,然后重点研究了仿生柔性长鳍、主控模块与通讯系统、运动控制子系统的设计方法、系统构成和工作原理,最后介绍了试验模型的系统测试与航行试验结果及其结论,并指出了仿生水下机器人试验模型的改进重点和柔性长鳍波动推进技术今后的研究方向．基于柔性长鳍波动推进的仿生水下机器人试验模型的研制成功,初步验证了柔性长鳍波动推进方式应用于水下机器人推进控制系统在原理上和技术上是可行的．     

基于后向和多前车效应的跟驰建模及仿真

为了能够较为准确地刻画V2V(Vehicle to Vehicle)环境下车辆间的跟驰行为特征,同时提高其在运行过程中的稳定性,在OV模型和FVD模型基础上,综合考虑相邻后车及多前车效应下的优化速度和速度差等因素,提出具有后向和多前车综合效应的跟驰模型。对所建立的跟驰模型进行线性稳定性分析,推导出模型的临界稳定性条件,进而分别讨论了不同参数取值对模型稳定性的影响,最后基于Matlab进行了相应的数值仿真验证。仿真结果表明,模型中各影响系数在允许范围内的取值越大,模型的稳定区域也相应扩大,车辆可以在更大范围内平稳行驶;模型的抗扰能力更强,在运行过程中能够自行消散微小扰动,证明模型具有较高的稳定性,能够全面的描述V2V环境下交通流所呈现出的运行规律。     

两关节仿生水下航行器SPC-III 的推进与机动性

为评估尾鳍推进机构的实用性,以SPC-III 机器鱼作为研究平台,在同等排水量下分别使用尾鳍推进 器和螺旋桨推进器,比较两者的功率和机动能力．在海试条件下,对尾鳍推进器和螺旋桨推进器的功率及机动性进 行了测试,表明前者的转弯半径约为后者的2/5,在2.2 kn 速度下,前者的功率比后者低约7%．SPC-III 仿生水下航 行器携带多参数水质探测仪在太湖完成了航程为49 km 的水质探测实验,得到了太湖水域的蓝绿藻浓度分布数据．     

水下机器人运动控制系统设计与分析

水下机器人要求体积小、运动稳定,其控制系统更是要求功耗低、性能可靠、操作简便.本文以STM32F407作为主控单元,搭建了水下机器人运动控制系统,并对整个系统进行了软件结构设计及数据采集流程设计,对推进器进行了数据测试,建立了ROV空间运动坐标系,得出了垂直面的运动方程并以此进行了纵倾角和深度值在阶跃响应下的仿真分析,进一步证实运动控制系统的稳定性及可靠性.     

基于电子标签技术的物流自动化管理系统

目前,国内配送中心大多采用的是条码扫描技术作为仓库管理中货物流和信息流同步的主要载体,但是随着企业对信息化要求的不断提高,条码技术在应用中也存在许多问题。而电子标签具有无需光学可视、识别距离远、信息可更改等优点。电子标签技术在物流中的应用越来越引起国内政府、科研院所的密切关注。本文简要介绍了电子标签的基本原理,电子标签的选择,重点对电子标签在物流自动化管理系统中的应用作了探讨。     

基于LabVIEW的推进系统通用试验台设计

针对无人机、通用飞机和对流层飞艇推进系统地面试验的现实需求,通过试验台架模块化设计与基于LabVIEW平台的虚拟仪器测试技术相结合的方式,实现了多型号发动机及不同动力装置系统地面试验过程中的快速换装及测控。运行结果表明该试验台测试数据全面、准确,发动机操纵控制精确,达到了通用性强、测试周期短、试验成本低的设计要求。     

智能材料结构的研究与发展

智能材料结构的自诊断、自适应与自修复功能的研究是近几年发展起来的研究课题,现已成为相关领域研究的热点之一.智能夹层及其先进信号处理技术的研究是智能材料结构研究的主要内容.对实现自诊断、自适应、自修复功能的智能夹层及其信号处理技术的研究现状进行了综述,并对智能材料结构的未来发展进行了展望.     

现代企业物资管理系统的分析与设计

分析了企业物资管理的业务流程和目标 ,提出了现代企业物资管理系统的整体解决方案。在系统网络结构方面 ,分阶段分别采用 Intranet、EDI技术和 VPN为基础的 Extranet技术 ,使物资管理者可以省时省力高效率地完成物资管理工作。     

飞行器动力系统多变量控制结构设计研究

针对飞行器动力系统多变量控制系统结构设计问题,提出了以相关增益矩阵方法确定发动机多变量控制方案中被控参数与控制量的一一对应关系,阐明了相关增益矩阵的意义.以二输入二输出系统为例推导了相关增益矩阵的比值计算方法.并以某型三输入三输出的变循环发动机为仿真算例,计算了其各被控参数和控制量的相关关系.根据其相关关系,确定了该变循环发动机多变量控制系统结构,并分析了其相关关系对飞行器动力系统多变量控制方案确定的意义.仿真算例表明,利用相关增益矩阵方法可以定量地确定系统各控制量和被控参数的相关关系,从而可以避免传统方法仅通过经验定性确定其相关关系的缺点.     

智能家居远程监控系统的研究与设计

智能家居是未来家居的发展趋势,针对智能家居广泛的应用前景,设计了一种智能家居远程监控系统,提出了使用波段为2.4GHz的ZigBee无线技术构建家庭局域网的方案,采用了32位的ARM处理器,扩展64M Flash存储器,利用嵌入式Internet技术,通过远程PC机上的IE浏览器登录到嵌入式Web服务器的监控页面,实现对家电信息工作状态的查询和控制;在实验室环境下,通过模拟对热水器和空调的监控,对整体系统进行了性能测试;结果表明,系统运行稳定,实时性好,性价比高,具有一定的实用价值。