无线传感器网络移动Sink网关系统的设计与实现*

针对无线传感器网络传统Sink网关的不足,提出了一种基于PDA的移动Sink网关系统的设计与实现方案,对其设计目标、体系结构和工作原理进行了论述,重点讨论了PDA与Sink节点之间的连接,PDA与Sink节点、PDA与GPS接收机及PDA与控制终端之间通信的一些关键技术.     

一种引入通信的多移动机器人编队方法*

提出以视觉跟踪为基础并引入通信进行多机器人的编队控制方法,根据需要编写了一种新的通信协议,采用闭环l-Φ实现编队算法.这种多机器人编队控制避免了视觉系统的局限,能够更好地在复杂未知环境中协作完成任务,解决了编队控制的无反馈和实时性不高的问题,使得机器人能够准确迅速地进行跟踪和通信编队,一起顺利达到目标点.试验结果证明了该方法的有效性.     

支持上下文感知服务的中间件原型*

提出了基于传感器网络环境的上下文感知应用开发中间件原型的体系结构MidCASE,重点阐述了中间件的体系结构设计和软件运行时基于服务的分布式运行架构.讨论了上下文感知过程中的两个关键问题,包括上下文信息建立的方法和感知过程中上下文信息与高层通信的调度模型.最后,以该中间件原型为基础,通过在医疗护理的场景下实现上下文感知应用并证明了其易用性与支撑作用.     

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.     

油-气管道检测机器人技术现状及展望

为提高油-气管道检测的效果,结合国内外典型管道机器人的特点,综合分析了管道机器人运动控制技术、定位技术和实时检测技术3个方面的现状,并指出了核心技术的不足;针对石油化工行业高温带压管道环境,提出管道检测机器人的研究重点为分层模糊神经网络运动控制技术、CCD视觉定位技术、低频电磁定位技术和分层图像分割的优化方法等。为进一步提高化工油-气管道内检测机器人的检测效果提供了理论依据。     

电力铁塔高效攀爬机器人机械系统设计 与物理样机开发

采用架空高压输电线路进行电力输送是远距离输送电力的重要方式,其安全稳定运行直接影响到电力供应质量。由于传统电力检修登塔时需借助敷设于铁塔主材上的金属轨道与钢绞线防坠落保护装置或者采用双安全带交替保护方式攀登铁塔至作业位置,存在效率低下、成本较高等问题。因此本文摒弃传统的工人防坠保护方法,创造性地引入智能机器人来辅助完成临时防坠装置的安装,实现对传统防坠方式的创新应用。本文提出了用于输电铁塔挂拆临时高空防坠保护装置用的智能机器系统,能够完成从地面携带防坠落装置沿铁塔主材攀爬至作业点位置并安装防坠绳挂拆装置,基于闭链连杆结构的运动学和作业空间仿真,验证了机械结构的可行性和有效性,开发了物理样机系统并进行了作业实验,在作业人员完成检修工作后拆除防坠绳装置并返回地面,完成防坠保护绳的挂拆操作,既可以保证工作人员的安全还能提高工作效率,对于电力企业来说具有巨大的经济效益。     

基于异构物联网络的输电线路智慧巡检方法

为解决高海拔地区输电线路运行维护检修存在的传感器供电可靠性差、无移动信号区域数据传输难度大的问题,文中提出了一种基于异构物联网络的输电线路智慧巡检方法。首先,研究了风光协同的传感器供电技术,实现了高海拔地区恶劣环境下输电线路监测传感器的可靠供电;其次,建立了异构的输电线路物联网络,实现了输电线路无移动信号传感器的数据采集。在此基础上,通过深度学习对所采集数据样本进行分析,实现对输电线路的智慧巡检;最后,将所提方法在某无信号地区110 kV线路的现场运行,其结果验证了所提方法的有效性和可行性。     

一种IPMSM无位置传感器系统设计的新方法

针对内置式永磁同步电机IPMSM(interior permanent-magnet synchronous motor),本文给出一种新的无位置传感器系统设计方案.由转子永磁磁链角的估计值和同步坐标系下定子磁链的代数模型得到定子磁链的估计值,经旋转变换后与静止坐标系下由定子电压、电流积分模型得到的定子磁链进行比较形成反馈闭环来抑制积分漂移,并利用两者的叉积经锁相环得到IPMSM转子转速和位置的估计值.与已有的EEMF状态观测器方法相比较,本文所提方法简单且有更好的动态和静态估计性能.最后通过仿真和实验验证了所提算法的可行性和有效性,试验中为提高系统在低速下的性能,对逆变器的非线性进行了补偿.     

配电线路不停电作业机器人研究

从传统的人工带电作业方式出发,根据国内外不停电作业机器人的发展现状,对机器人带电作业方式进行分类,并结合具体实例,描述了我国不停电作业机器人的特点,对该领域存在的问题进行分析和展望.