双泵喷水推进艇的操纵性仿真与分析

滑行艇采用两个泵作为动力的水下喷水系统,分别置于船体的尾部两侧,对不同工作状态下的喷水推进艇的喷水泵和倒航斗受力和力矩进行了分析,并根据船舶MMG运动方程建立了双泵喷水推进艇的操纵性模型,对喷水推进艇的在不同的运行状态下进行了仿真.仿真结果表明,双泵推进操纵装置既可以作为控制面来控制喷水艇的航向,又可通过倒航斗使喷水艇正航和倒航,并能使它原地旋转和横移,喷水推进装置具有优良的操纵性能.     

舰船喷水推进系统数学建模及动态工况仿真研究

对舰船喷水推进系统而言，动态工况下喷水推进泵的工作安全性是一个十分重要的研究课题，而控制系统参数设定的正确与否将在很大程度上决定动态工况下喷水推进泵能否安全可靠工作。首先建立了适用于系统动态工况仿真的舰船喷水推进系统数学模型及仿真模型，然后从避免喷水推进泵在动态工况过程中工作曲线进入使用限制区域的角度出发，重点对舰船加速和回转两类动态工况进行了仿真研究，并依据仿真结果对相应控制参数的正确设定提供指导。     

"维修装置"智能综合操纵半实物仿真系统

介绍了“浅海海底管线电缆检测和维修装置”智能综合操纵和动力定位半实物仿真系统的组成、工作方式、人机交互显示、集中操纵的设计思想、装置的控制策略及对线控位仿真结果。该系统主要包括智能综合操纵和动力定位系统显控台、装置运动仿真机两大部分。目前智能综合操纵和动力定位显控台已经安装在“管线电缆检测与维修装置”上，装置在长江中已经进行完水面航行和潜浮控制试验，试验结果表明：系统运行可靠，人机界面形象直观，操纵灵活，大大减轻了操控人员的工作强度。     

船舶远程操纵仿真系统的研究

模拟实船驾控台研制生成驾控台硬件系统,按实船遥控要求开发船舶航向与主机控制参数监控软件系统;为使岸站以及指挥船能实时观测遥控船运动情况,设计远程视频监控系统.最终实现一套船舶遥控驾驶操纵仿真系统,对仿真系统的结构及其所采用的关键技术进行分析,并介绍各子系统的相关原理及功能.     

调距桨推进装置及其控制系统的建模与仿真研究

利用准稳态、循环平均值等建模方法,给出了包含MAN B＆W 6S35MC柴油机、调距桨、螺距调节液压伺服装置、DGS8800e数字调速器、MAN B＆W MC气动遥控系统以及Alphatronic 2000 PCS调距桨推进控制系统的实时仿真模型,开发了调距桨推进装置及其控制系统的仿真软件,给出了柴油机在不同负荷下的稳态和动态仿真曲线以及船舶在紧急倒航工况下调距桨推进装置的动态仿真结果.仿真计算与试验数据对比表明：模型能很好地预测调距桨推进装置及其控制系统在不同工况下的稳态和动态特性.     

平衡式变量叶片泵动力学仿真

平衡式变量叶片泵是一种基于专利技术Ⅲ的含有浮动块的新型容积式叶片泵，该泵应用在汽车转向助力泵等工况，是一种较有应用前景的新型叶片泵。同时建立了平衡式变量叶片泵的流量方程，对叶片泵的变量机构在Adams环境下建立仿真模型。选择不同的转向泵参数进行动力学仿真，对仿真结果进行详细分析和比较。所得到的浮动块体位移等参数能够较精确的反映变量机构运动规律，也验证了该模型的有效性，为样机的优化设计提供指导建议。     

非对称变后掠柔性后缘飞机滚转控制分配研究

以往研究已经证明机翼后掠角和后缘弯度的单独改变均可增强飞行器的机动性,探究将后掠角作为冗余控制器后飞机滚转运动收敛特性问题。首先利用计算流体力学方法,探讨了后掠角非对称变化对气动特性的影响规律,建立了不同工况下研究对象飞机后掠角、柔性后缘两种广义操纵面的操纵效能函数。其次综合Kane方法建立的稳定滚转子系统动力学模型,在考虑飞机阻尼力矩影响下,确定了监督控制器-主控制器控制架构下系统主、从控制器控制律。最后将后掠角非对称偏转作为系统冗余控制输入,以操纵面偏转速率为特征量,分析了不同工况下后掠角非对称变化对飞行器稳定滚转运动收敛特性的影响。通过分析可知,采用冗余操纵面设计,可有效增大滚转控制力矩,避免操纵面进入饱和状态,提升飞机整体控制效能。通过两种工况下的仿真结果可知,后掠角操纵面可增强系统容错能力、提升高升力下飞机操纵性能,但会增大系统达到稳定所需的时间。     

拖轮协助大型舰船靠泊操纵建模及仿真

拖轮协助大型舰船靠泊操纵,包括拖轮接近舰船的操纵运动和拖轮协助舰船在泊位附近的推拉操纵运动,是两个海上浮动物体的可控运动。选用二阶非线性响应方程建立舰船的操纵性方程,给出了拖轮推力计算、缆力计算、船间力和船码头间碰撞力计算方法,并在舰船操纵性自由机动方程中附加了风、流、缆、碰撞力等诸多外力作用,实现了对拖轮贴靠舰船与拖轮协助舰船靠泊过程中诸多外力影响的操纵实时仿真。     

远程AUV微速操纵性仿真研究

建立了适合于远程AUV大攻角微速条件下运动仿真的六自由度数学模型，对AUV在定点旋转、垂直上浮下潜、水平左右横移等形式的微速运动下的操纵性进行了仿真研究。结果显示AUV在微速条件下可以稳定的运动；鱼雷形AUV在水平、垂直方向的操纵性能基本相同。并经过与湖上试验结果的对比，说明了仿真结果真实可信。     

复杂回转面刀具的计算机辅助造型与加工过程仿真

加工旋转锉复杂回转面刀具时，砂轮与工件的相对运动轨迹一般是复杂运动，只有用多坐标联动的数控装置才能实现，为了验证理论推导和计算的正确性，本文对旋转锉的加工过程进行了计算机仿真，为充分利用国内外在计算机图形学和CAD方面的最新成就，本文在重庆大学机械传动国家重点实验室的Sum-CAD工作站上对引进的I-deas软件包进行了应用开发，第一次将计算机造型应用于复杂回转面刀具有成形与加工，该工作站及三维图形功能对于特种回转面刀具是一个强有力的研究工具。     

推力矢量弹射座椅鲁棒自适应控制及仿真

根据推力矢量座椅直接力控制的特点,提出内外环控制系统方案,以实现力与力矩的解耦;针对弹射座椅纵向平面运动,设计了基于超稳定理论自适应控制器,通过仿真分析验证了控制器稳定性与动态品质。无论是线性仿真还是非线性仿真,控制器均能有效地抑制扰动并能保证良好的动态品质,实现0稳态误差的鲁棒跟踪。不利姿态下的非线性仿真显示,相比于传统座椅,自适应控制系统可以极大的提高弹射座椅的性能。     

水下航行器热动力系统半实物仿真

针对水下航行器热动力系统设计、研制、试验和验证的需求,研究了半实物仿真系统的设计难点,解决了建模、仿真方法和仿真平台构建等关键技术.在基于MATLAB/sIMULIMJK(精准建,模的基础上,将实物、物理效应模拟器.数据采集设备、测控设备、数学模型通过实时仿真转换工具软件在实时仿真操作系统VXWORKS下有机地结合起来,构建了实时的水下航行器热动力半实物仿真系统.仿真软件采用开放式和模块化设计思路,仿真硬件平台在设计时亦考虑了可扩展性,从而使该半实物仿真系统不仅有效地服务于目前的应用研究,还可为今后的相关研究提供重要的理论和技术支持.     

大型船舶动力装置的建模与仿真研究

针对现有船舶动力装置仿真模型在实时性和精度两方面无法兼顾的不足，提出了一种不牺牲精度又能满足实时性要求的建模和仿真方法，给出了大型船舶动力装王的零维仿真模型，模型包括MANB＆W10L90MC柴油机、NA70／T9增压器，定距桨推进装置以及柴油机控制系统，仿真结果表明，稳态和动态工况特性与试航试验数据基本吻合，误差不大于5％，模型可用于船舶动力装置的性能分析、预测和调速器系统的设计和优化。     

载人火星任务混合推进轨道方案

以未来载人火星探测任务为背景,提出了混合推进的轨道方案,即行星中心轨道段采用脉冲推力变轨,行星际航行轨道段采用小推力变轨的策略。建立了日心段三自由度动力学模型,利用“能量等高线”图选取了几组典型脉冲往返轨道作为标称轨道：最小能量税遁,快速转移税逆和短期停留轨道。在此基础上设计了与之对应的行星际航行段小推力最优转移轨道,得到混合推进的轨道方案。最后通过与脉冲轨道的燃料消耗对比,分析了混合推进轨道方案的可行性。研究表明,此类方案较好地结合了脉冲变轨飞行时间短的优势和小推力变轨省燃料．任务灵活的优势.     

仿生水下机器人运动仿真技术研究

以哈尔滨工程大学仿生水下机器人“仿生-Ⅰ”为研究对象,建立了其运动仿真模型。采用水下机器人六自由度空间运动模型,对仿生水下机器人与传统水下机器人区别较大的推进系统、操纵系统以及附加质量的变化等进行了阐述。利用该模型进行的运动仿真结果和“仿生-Ⅰ”水池试验吻合的较好,表明该仿真模型是符合实际的。本研究也为仿生水下机器人运动控制研究提供了平台,对今后的工作有较大的现实意义。     

综合飞行/推进关键自动模态设计与品质评价

先进飞机的综合飞行/推进自动模态设计,是设计具有自动油门功能的自动驾驶系统,实现飞行速度的自动控制,使飞行员松开油门杆,实现真正意义的自动驾驶。以大型客机和运输机为背景,设计了综合飞行/推进关键自动模态,包括巡航模态、自动着陆模态、平飞加减速模态,实现姿态、速度和高度的保持与控制。同时分别给出了相应模态的飞行品质评价指标,利用该指标评价控制律设计结果。评价结果均满足相应模态飞行品质要求。     

舰尾流对舰载飞机下滑特性影响研究

舰载飞机在着舰过程中无法避免舰尾流的影响.舰尾流是舰载飞机着舰误差的主要来源之一,雄鸡尾流是舰尾流的主要组成部分.建立了雄鸡尾流模型,变化风场中的飞机运动模型.着重分析了舰载飞机在下滑过程中,雄鸡尾流对过载以及雄鸡尾流水平加速度、铅垂加速度对航迹角、下沉率和附加需用推力的影响.仿真说明了雄鸡尾流对舰载飞机着舰影响的严重性.     

电力推进船舶电力负荷的多变量混沌局部预测

为提高电力推进船舶电力负荷预测精度,提出电力推进船舶电力负荷的多变量混沌局部预测.将相空间重构由单变量时间序列拓展到多变量时间序列,并依据电力推进船舶电力负荷及其相关因素构成的多变量时间序列进行相空间重构.针对每一分量时间序列采用互信息法进行最佳时间延迟的选择,最优嵌入维数则采用虚假邻点法进行确定.根据多变量混沌时序局部预测,提出基于正则化的电力推进船舶电力负荷多变量混沌局部预测.通过对实际船舶电力负荷的计算实例表明,基于多变量时间序列的预测方法比单变量预测具有较好的预测效果.