深海采矿被动升沉补偿系统建模及仿真研究

针对6000m中国大洋多金属结核采矿系统,提出了一种带蓄能器的被动升沉补偿系统。为补偿系统的交变应力和载荷,在被动系统的工作原理基础上,设计了系统的主要参数,建立了系统的数学模型。利用仿真软件MATLAB仿真分析了系统主要影响因素,进行参数选取,并研究了系统的控制性能。结果表明,所设计的被动系统对矿区四级海况下,海浪能量集中频段中,有较好的补偿效果;随机波作用下,系统补偿率大于80%。结果为实际被动升沉补偿系统的研制提供了理论依据和技术参考。     

基于ADAMS的深海采矿装置升沉补偿系统仿真研究

应用机械系统动力学分析软件ADAMS,建立了深海采矿装置升沉补偿系统的虚拟样机;并根据设计要求对样机进行了仿真检验,结合对仿真结果进行的进一步分析研究。为升沉补偿系统的设计、制造及开采(试验)作业提供了理论依据和主要参数。     

基于OpenGL的海洋采矿升沉补偿可视化系统

深海采矿在海上进行,工作环境多变,不能对设备的工作情况直接进行观察,因此需要对采矿过程进行计算机监控。该文所提供的系统是在此目的下建立的。科学的可视化可以使从事研究的人员,十分直观、高效率和深入仔细地进行各自领域的探索,它有助于研究人员抓住问题的内在联系和本质。该文提供了一种用OpenGL实现的深海采矿深沉补偿过程的可视化方法。其中详细介绍了海面逼真的波浪场景实现方法,及用3DMAX建立ASE文本存储格式文件,读入基于OpenGL语言的环境中,建立物体复杂几何模型的方法。     

动力吸振式升沉补偿系统控制性能仿真研究

针对6 000 m中国大洋多金属结核采矿系统,提出了一种动力吸振器与蓄能器复合作用的升沉补偿系统.分析说明了系统的组成及工作原理,建立了系统的数学模型;应用Matlab编程计算得到了动力吸振系统中吸振器的质量、弹簧刚度和阻尼系数;对系统进行了控制效果仿真研究.研究结果表明,在整个四级海况下,动力吸振器与蓄能器复合作用的...     

水下拖曳升沉补偿系统的非参数模型自适应控制

水下拖曳系统拖曳作业时, 拖船航速变化和升沉运动使拖体深度产生较大范围变化. 为补偿拖体深度变化, 本文提出了由外层深度升沉补偿控制系统和内层位置伺服控制系统双层结构的水下拖曳升沉补偿系统总体设计方案, 运用基于紧格式线性化的非参数模型自适应控制方法设计了系统外层深度升沉补偿控制器. 仿真研究表明, 应用了非参数模型自适应控制方法的水下拖曳升沉补偿系统具有良好的动态性能和抗干扰能力.     

基于前馈补偿的卫星姿态复合控制及物理仿真

现代对地观测卫星往往带有大型活动式有效载荷，有效载荷的运动将对卫星的姿态指向精度和姿态稳定度产生严重影响。为此需要控制系统克服有效载荷运动干扰力矩的影响，满足卫星平台的姿态指向精度和稳定度要求。本文针对此类被控对象，研究了一种基于前馈力矩补偿的复合姿态控制策略。该控制策略针对有效载荷运动产生的干扰力矩实施前馈力矩实时补偿，残余力矩及其它因素的影响则由解耦PID控制律或自抗扰控制律等反馈措施加以克服。姿态信号基于陀螺和星敏感器组合定姿，通过高精度姿态确定算法获得。利用单轴气浮台物理仿真试验验证了方案的有效性。     

恒模盲均衡算法的物理级建模与仿真

通过研究恒模盲均衡算法的特点,本文提出了一种基于Simulink的恒模盲均衡算法的建模方法。该方法避开了使用复杂编程语言的实现方式,而是采用基于物理级的动态可视化的建模方法。为了验证仿真模型的正确性和有效性,本文构建了BPSK数字通信系统,并以该通信系统为平台,对其均衡性能进行了仿真分析。为了分析该算法的优缺点,与与基于LMS算法和RLS算法的非盲均衡器进行了对比,给出了三种不同均衡算法的系统误码率、星座图及收敛曲线。仿真结果表明：本文对恒模盲均衡算法的建模方法是正确的,具有很好的对时变信道均衡的性能,并且系统的误码性能很好,而且该算法不需要任何输入信号的先验知识。同时,本文也指出了该算法存在收敛较幔、系统误码率较高的 的缺点。     

系统可靠性建模与仿真系统

首先讨论了系统可靠性分析面临的困难,然后提出利用数字仿真方法解决该问题的思考,并介绍了开发的系统可靠性建模与仿真系统的结构和功能,最后对进一步的工作进行了展望。     

防空系统建模仿真环境设计

该文通过对攻防对抗系统的特点和计算机建模仿真环境的研究,给出了描述攻防对抗系统仿真模型的通用模型定义,设计开发了一种能处理属性连续变化实体的攻防对抗离散事件建模与仿真环境。该软件采用面向对象的方法设计,提供给用户的是模块化、图形化的窗口环境,用户通过点击拖放工具箱中的单元就能构建出攻防对抗系统的模型,并能对其进行仿真实验。     

基于补偿模糊神经网络的系统建模

本文介绍了补偿模糊神经网络原理 ,并利用它对非线性系统进行建模。通过MATLAB语言编制程序进行仿真试验 ,结果表明补偿模糊神经网络对于复杂系统的建模效果非常好。     

ADAMS在深海采矿系统仿真中的应用

该文利用机械动力学分析软件ADAMS建立了深海采矿整体联动系统的计算机仿真分析的参数化模型,仿真分析了整体系统的动力学特性,并与相关的试验结果进行了对比。该课题所进行的深海采矿系统动力学仿真研究为下一步要进行的1000米海试提供了更全面、更精确的系统性能分析评价及优化方案。     

海底集矿车的几何建模及运动的可视化

该文论述了OpenGL三维图形标准的操作和特点,及Delphi语言进行OpenGL程序开发的可能性。阐述了基于三维图形开发软件3DMAX建立海底集矿车几何模型的方法,分析了ASE文本数据的关于模型几何网格信息的存储格式,在基于Delphi浯言的OpenGL环境中实现了海底集矿车各部分几何模型数据的分别读取和重新绘制,再根据各部分相对位置进行移动和旋转组成整体模型。分析了海底集矿车运动的特点,利用OpenGL函数库提供的函数实现海底集矿车运动三维可视化的程序开发。     

深海采矿扬矿系统水下构形与动力学特性数值仿真

深海多金属结核开采系统的扬矿系统主要由扬矿硬管、扬矿泵、中间仓、扬矿软管等组成的长管线系统构成,其水下运动学和动力学行为,决定了深海采矿的成败.运用非线性有限元方法,建立了基于1000m深海采矿试验扬矿系统的有限元模型,进行了系统水下空间构形的静态和动态数值仿真,计算分析了海洋环境中的波流载荷,软管长度,软管集中吊挂浮力配置,以及采矿船和集矿机的运动状态等因素,对系统空间构形,尤其对软管形态的影响.水下管线的液动力载荷采用Morison公式计算.     

基于滑转率的深海集矿机模型车防滑控制

建立了液压传动履带式深海集矿模型车的驱动数学模型,以滑转率为调节对象,提出了基于积分分离PID控制的深海集矿机防滑控制算法。控制器通过调节电液比例阀的开度间接调节液压马达的输出转矩,从而使集矿机的滑转率稳定在期望值附近。基于Simulink的仿真表明了算法的有效性。     

海战场环境仿真系统的三维建模与实时仿真

＂海战场仿真系统＂作为舰艇编队作战仿真系统的显示模块,属于战术级的仿真应用,对仿真数据精度和视景特效有较高的要求,性能的优劣决定了作战仿真的逼真度和可信度。为解决上述问题,利用HLA的海战场环境仿真系统的功能和组成,提出了海战场地形和实体建模过程和具体可行的实现方法,并详细说明了三维视景显示台开发的关键技术和主要过程,有效解决了Vp线程的协调控制、目标实体的动态加载、多通道的海战场态势浏览和攻击特效的生成等技术问题,通过仿真实验表明,在PC图形工作站上实现了满足实时性要求的海战场综合环境仿真系统三维视景显控功能。     

Active Heave Compensation Control of ROVS

To keep the remotely operated vehicles (ROVs) motion unaffected by the ship's motion in the vertical direction, a nonlinear active heave compensation controller is designed in this paper. The compensation system consists mainly of an electro‐hydraulic system driven by a double rod cylinder. Based on the external model principle, an adaptive observer is proposed to asymptotically estimate the ship's heave motion represented by a set of sinusoidal signals. The hybrid control development and stability analysis are based on the Lyapunov's direct method and backstepping technique. The proposed controller forces the tracking error to globally asymptotically converge to a small zone around zero that can be reduced arbitrarily. Simulation results illustrate and validate the effectiveness of the proposed control scheme.     

基于SVG的矿用一般型动态无功补偿装置

针对煤矿井下设备无功损耗大,造成线路压降增大、功率因数低、电网质量下降等问题,设计一种矿用一般型动态无功补偿装置,可对井下负载实时快速补偿.