基于显微视觉的MEMS微装配系统研究

提出一种基于显微视觉伺服控制的MEMS器件微装配系统设计方案,描述了系统样机及关键技术模块的研制方案。以微型光谱分析仪极板粘接为示范应用开展了实验研究,表明该系统适用于典型MEMS芯片的微对准和封装研究。     

AUV的精确航迹跟踪系统的鲁棒控制

为了解决外界海洋环境干扰下水下无人航行器(AUV)的精确航迹跟踪控制问题,针对欠驱动AUV动力学运动模型不确定性,将三维航迹跟踪控制分解为水平面和垂直面跟踪控制问题,分别建立了AUV水平面和垂直面动力学模型,在设计模型时考虑了线性近似产生的误差、不确定性和外界干扰的影响,根据鲁棒H∞控制理论设计了航向控制器和纵倾控制器.仿真结果表明,系统存在外界海流情况下,AUV能够克服外界干扰海流的影响运动到设定航迹上,跟踪误差收敛于0,控制效果良好.文中所设计的鲁棒H∞控制器能够有效克服外界干扰的影响,较精确的实现了航迹跟踪.     

多臂水下机器人对接作业控制

BSAV－Ⅰ是我们研制的具有6个自由度运动能力并安装4只2自由度机械手的用于实验目的的水下机器人,其任务是在水中寻找并抓取圆环。为了实现自主作业,本文根据作业特点提出了将机器人对接作业过程抽象成自动机模型的方法,并用离散事件系统（DES）监控理论实现了各机械手间的协调动作和体手间的协调控制。     

多自由度实验台架的AUV避障模拟研究

为了模拟自治水下机器人(AUV)对未知水下环境的感知以及避障过程,采用双目立体视觉系统模拟AUV的前视声呐,并利用自制24 cm×24 cm标定板,对双目立体视觉系统进行了标定.对标定后摄像机的视角进行限制,使之能够鲁棒性地模拟前视声呐的视域.为了提高运算的效率,对获取的图像对进行了校正,建立了校正前后图像的映射关系,利用这种映射关系对校正后的图像对进行立体匹配,并利用匹配结果所得到的目标位置刷新障碍物信息.通过模拟动物的反应式行为,建立了基于规则的AUV避障算法.为了在实验室检验AUV的避障算法,搭建了AUV空间避障模拟平台进行模拟实验.实验结果显示了AUV对未知环境的感知和避障过程,同时验证了算法的有效性及可行性.     

ROV工作母船动力定位系统仿真和辨识

本文根据ROV支持工作母船动力定位控制系统设计的需要，针对ROV工作母船三自由度去和定位系统的结构和组成原理，对ROV工作母船动力定位系统进行了领导仿真，同时提出了ROV工作母船动力定位系统模型参数的离线最速下降寻优的辨误方法，它既能节约系统模型参数的辨误时间，又能减少试验费用，从而提高了动力定位系统研制的工作效率。     

深潜器半波浮力平衡微调和开关式定深悬浮控制的研究

为了解决深潜器浮力平衡微调和定深悬浮控制这一问题,本文提出了半波浮力平衡微调和开关式定深悬浮控制的新方案。此方案是用电子数字计算机求解非线性调节系统微分方程的方法发现的,并用模型试验的方法进行了验证。由于本文提出的方案只依据易于测量的深度信号,所以用简单可靠的调节器,即可达到调节目的。否则,将不得不采用另加入难以获得的灵敏的速度和加速度反馈信号的复杂调节系统, 才能达到同样的调节目的。     

一种海浪干扰IIR数字滤波器的设计与仿真

在船舶控制和性能研究中,海浪干扰是不可忽视的环境扰动.海浪影响着舰船的稳定控制和近海面作业的直升机的安全,所以应尽可能想办法消除海浪干扰.文中首先建立了海浪的模型,并进行了三级海况下海浪的实时仿真;接着采用巴特沃兹方法设计了一种海浪IIR数字滤波器,将海浪中的高频一阶波浪部分加以滤除;最后,运用MATLAB编程进行仿真实验,结果表明,所设计的海浪干扰数字滤波器的滤波效果显著,可以用于实际船舶控制应用中.     

基于QNX与Windows运行的PC机之间的网络进程通信

本文描述了运行QNX的PC机上的进程如何与运行Windows的PC机上的进程基于TCP/IP协议进行网络通信。通信测试结果表明,利用基于BSD Socket API建立的套接字,QNX上的进程可方便地与Windows上的进程进行网络通信。     

基于距离聚类的圆柱类实体路标特征提取算法

针对移动机器人激光扫描仪探测定位算法计算量大,实际应用受限,提出了基于距离聚类的圆柱类环境特征提取算法。通过数据预处理,滤除噪声干扰等无效数据;通过距离聚类的区域分割,将有用的激光测距数据分类为归属于各个环境路标特征点的数据子集,并去掉各类不合理特征点;通过几何计算进行参数拟合,提取出圆柱类实体路标的中心位置及其直径。仿真结果表明:该算法能够有效滤除噪声干扰,实现准确的路标特征提取。     

多臂水下机器人协调控制研究

机器人研究中的一个关键问题就是作业过程的协调控制,而离散事件系统（ＤＥＳ）理论具有实现系统高层建模与控制的能力,因此本文提出了基于赋时ＤＥＳ理论实现多机械臂水下机器人协调层控制的方案,并给出了一个设计实例以说明本文方法的有效性。