基于N次K-NN分类算法的管道机器人定位技术研究

分析了低频电磁波在均匀介质中的磁场分布,其分布与介质的介电常数、磁导率密切相关．根据管道机器人定位的实际工程需要,给出了三传感器低频电磁波定位模型．为了减小传输介质介电常数、磁导率参数对管道机器人定位的影响,提出了N次K NN分类算法．实验结果表明,该算法分类的正确率可达97．5%,定位精度可达±10 cm,在传输介质介电常数、磁导率等参数不确定条件下,可有效地求解低频电磁波发射源的位置参数．     

基于低频电磁波的管道机器人定位技术

针对浅海海底泥面下管道维护要求及管道对普通电磁波的屏蔽特点,给出了基于磁偶极子模型的超低频电磁波磁场分布,提出了基于超低频电磁波的多传感器管道机器人示踪定位模型.根据超低频电磁波磁场对称分布的特点,给出了求解低频电磁波发射源位置参数的DLM离散非线性最小二乘迭代算法,及迭代算法的初值计算方法.实验表明,用该迭代初值进行DLM迭代,能够收敛到期望的局部最小值,能够计算超低频波发射源的位置,实现管道机器人的示踪定位问题.     

基于信息融合的管道机器人定位控制研究

提出了低频电磁波、视觉、计程轮这3种管道机器人定位方法;分析了3种传感器定位精度、作用范围和工作速率的特点;在考虑3种定位方法精度条件下,给出了传感器的优先权系数计算方法与基于优先权系数的D-S证据融合信度函数;通过D-S证据融合规则得到融合证据,解决了多传感器定位中决策传感器的选择问题,以实现管道机器人准确、快速地定位.     

功率开关器件缓冲电路的分析与仿真

对功率开关器件缓冲电路的工作原理进行了分析,给出了缓冲电路关键器件参数值的选择方法,利用电路仿真软件Multisim对两种缓冲电路进行了仿真试验,分析了两种电路的异同并验证了其有效性.     

欠驱动旋转双摆系统的建模与仿真

研究倒立摆控制问题,针对旋转双摆系统这一新颖的欠驱动机械系统,而旋转双摆系统是由一个驱动的旋转臂和两个未驱动的旋转摆杆组成,选取驱动臂和两个摆杆的旋转角度作为系统的广义坐标,系统存在不稳定平衡点.为对系统进行稳定性控制,采用拉格朗日方程的方法建立了其动力学模型并总结了系统模型的特殊性质.为了便于进行稳定控制器的设计,给出了近似条件下旋转双摆系统的线性化.对动力学模型进行了仿真实验,仿真结果表明实现了系统的稳定性控制,说明了模型的有效性.     

基于磁偶极子模型的管道机器人定位技术研究

分析了低频电磁波发射天线的磁场分布,为了便于工程实现将发射天线简化为磁偶极子模型;给出了磁偶极子磁场分布的数值计算结果;结果表明,垂直于发射天线轴线方向的磁感应强度幅值随位置的改变呈双峰变化的规律.提出了一种基于低频电磁波磁场幅值信号双峰变化规律的管道机器人定位方法.实验结果表明,该方法的定位精度为±5 cm,可用于管道机器人管内位置的管外定位.