深潜救生艇定位过程滑模控制

以哈工程大学研制的用于实验目的6自由度深潜救生艇BSAV－I为背景,研究了潜器定位过程的滑模控制问题,调控制方案的核心是推力分配计算,它的作用是有效地避免螺旋浆推进器进入饱和工作区以减小控制带来的耦合作用,研究表明,即使存在建模非线性,不确定性和干扰,本文所提的控制方案仍能副近给定位置和姿态。     

一种新型船舶核动力装置冷凝器模型与动态仿真方法

考虑船舶核动力装置冷凝器结构特点和工作原理,建立了一个新型合理完善的船舶核动力装置冷凝器动脉特性分析数学模型,并运用Runge-Kutta法对此模型求解,研制了用于船舶核动力学装置冷凝器稳定运行及扰动和事故工况下动态数值模拟的分析程序,在几种扰动工况对下冷凝器动态特性进行了计算与分析,计算结果与理论分析相符。     

水下机器人主动对接装置的协调控制研究

水下机器人主动对接装置在对接裙外侧安装有4只两自由度对接机械手,其主要功能是在恶劣的海洋环境中能实现水下机器人与失事潜艇的准确对接,完成救生任务．为了实现自主作业,根据作业特点提出了将水下机器人与对接机械手的作业过程抽象成自动机模型的方法,应用离散事件系统理论实现4只机械手与水下机器人的协调控制．在此基础上,进一步介绍了赋时离散事件系统理论,并应用于水下机器人主动对接装置的协调控制中,解决了系统的时间性问题,使之成为切实可行的控制方法．     

基于模糊规则的多模型控制方法在AUV航向控制中的应用

本文研究了基于模糊切换规则的多模型控制方法,通过模糊切换实现了多控制器集的平滑切换,各局部控制器可以采用常规或智能控制规律设计。并在环境干扰条件下,以航向控制为例,对AUV进行航向跟踪,对比基于单一模型下设计的控制器：仿真结果验证了该控制方法具有很好的控制性能和鲁棒性。     

多线程在VC++串口通信程序中的应用

本文通过一机房监控系统程序中串口通信对多线程的应用来介绍Windows 9X／NT操作系统中多线程的应用和VC 对多线程的支持。     

水下机器人位姿控制中的精确极大似然配准算法研究

本文阐述了水下机器人位姿控制原理和多传感器信息融合的基本概念,着重研究了配准的极大似然算法(EML).该算法通过两步递归最优化方法来实现,并采用改进的高斯-牛顿法来确保算法的快速收敛性.最后利用水下机器人模型BSAV-Ⅰ水池实验的实时数据给出了仿真计算,验证了极大似然配准算法在实际环境中应用有效性.     

多UUV沿多条给定路径运动的协调编队控制

研究了在三维空间中多UUV的协调路径跟踪控制问题.应用分散控制策略将路径跟踪问题和个体间的速度协调编队解耦.在单个UUV的路径跟踪控制中引入视距导航(line of sight guidance)算法设计路径跟踪控制器,使得跟踪误差渐近收敛到零;引用图论知识设计协调控制器,使得多UUV沿期望路径的位置和速度在规定队形下达到一致,实现多UUV间的协调,而不影响空间域上的路径跟踪性能.     

水下无人航行器结构环境SFEKF同步构图定位方法

针对传统同步构图定位(SLAM)传感器具有数据量大、处理速度慢、实时性差的不足和基于扩展卡尔曼滤波的同步构图定位(EKF-SLAM)具有对水下无人航行器(UUV)位置估计精度低、甚至发散的缺陷,把带次优渐消因子的扩展卡尔曼滤波器应用到了导航系统中,提出了基于多元测距声呐(MRS)的UUV结构环境SFEKF-SLAM(suboptimal fadingextended Kalman filter-SLAM)方法.首先建立基于霍夫变换的水下MRS特征提取模型,设计了基于SFEKF-SLAM的UUV导航系统,利用该系统可以对UUV的状态进行预测,结合MRS信息可以对UUV周围结构环境进行状态更新.海试结果验证了基于霍夫变换的水下MRS模型能够有效提取环境特征,基于SFEKF-SLAM的UUV导航系统相对于常用的基于EKF-SLAM的UUV导航系统具有更高的定位精度,能够构建更加精确的港口堤岸地图.     

全垫升气垫船四自由度运动仿真

为了研究全垫升气垫船的操纵性,建立了气垫船的运动仿真模型.通过船模风洞试验和平面运动机构试验分别得到了气垫船的空气动力系数和水动力系数,建立了空气动力和水动力数学模型;对各个方向的合外力进行合成,依照牛顿动量和动量矩定理,建立了全垫升气垫船的运动数学模型.利用冻结一解冻算法编制了气垫船运动仿真程序,并进行了操纵仿真试验,研究了气垫船的直线航行与回转运动的操纵特性.仿真结果表明所建立气垫船模型是合理的,所采用的算法是有效的.     

模糊滑模变结构控制在AUV纵倾控制中的应用

无人水下机器人(AUV)在潜浮运动过程中,纵倾角的控制对其在垂直面的运动状态起着关键的作用.尽管目前研究的控制方法对纵倾角有较好的控制效果,但是由于AUV不确定的非线性特性和模型参数,其控制性能并不理想.根据AUV垂直面的非线性模型,在特定的工作点对非线性模型进行了线性化,得到AUV垂直面纵倾运动的数学模型.设计了基于模糊控制理论的模糊滑模变结构控制器调整滑模控制的控制增益,并在海流干扰下用该控制器成功地对AUV进行了纵倾控制.仿真结果验证了该控制方法对运动模型不确定的AUV具有很好的控制性能,在外界干扰下,既保证了控制系统的快速性和鲁棒性,又能够有效地削弱抖振.