基于Vxworks的DP 3动力定位 控制系统设计与分析

为了满足深海油气资源开发对动力定位系统可靠性的需求,根据船级社对附加标志为DP 3动力定位系统的规范要求,在Vxworks实时操作系统下设计了三模冗余的动力定位控制系统.基于PC104总线设计了冗余动力定位控制系统的硬件体系结构. 采用软件实现了三模冗余实时控制计算机组的控制解算与容错管理.应用马尔可夫过程对所设计的DP 3级动力定位控制系统进行了可靠性分析,预测了不同的硬件故障参数对DP 3动力定位控制系统可靠性的影响.分析结果表明,所设计的DP 3动力定位控制系统具有较高的可靠性.     

浅析变电站工程清水混凝土防洪墙施工技术

本文以某变电站工程中清水混凝土防洪墙的施工为依据,论述了清水混凝土防洪墙施工的技术要求,以及采取的某些细部构造设计与施工所采用的相应技术措施。实践证明,竣工后混凝土防洪墙表面质量的各种技术指标及其装饰效果,均达到了预期的目标。     

水下机器人的S型模糊神经网络控制

模糊神经网络控制已经成功应用于水下机器人运动控制中,但其运算过程和训练算法比较复杂,对嵌入式硬件要求也较高.根据带翼水下机器人的运动特性提出了S型模糊神经网络控制方法,并推导了网络权值学习算法,最后以XX水下机器人为研究对象进行了仿真实验.试验结果表明,与基于高斯型隶属函数的模糊神经网络控制器相比,在没有过多损失整体控制品质的情况下,其网络算法得到极大简化,运算速度得到了提高,反应能力增强,非常适用于对精确定位能力和运动速度要求不高,但要求高机动性的水下机器人.     

基于压阻反馈信号纳米梁非线性振动控制

研究了基于硅压阻效应纳米梁非线性振动控制方法。在纳米梁固定端上表面粘贴硅压阻膜片,压阻膜片的电阻值随着纳米梁的振动发生变化。利用惠斯通电桥电路提取振动信号作为电压反馈控制信号,控制纳米梁的非线性振动。用多尺度法求解方程,得到系统主共振的幅频响应方程。由幅频响应方程分析系统非线性振动方程解的稳定性,研究了交流激励电压幅值、阻尼、反馈增益参数对系统稳定性和振幅的影响规律。研究结果表明:激励电压由0.25 V减小至0.1 V时,最大振幅衰减60%。无量纲阻尼由0.058 5增加至0.087 8时,最大振幅衰减40%。增大阻尼和反馈增益参数可以减弱甚至消除纳米梁振动的非线性特性。该研究成果为纳米梁非线性振动控制及信号提取提供了一种理论方法。     

基于VxWorks的水下机器人嵌入式导航系统的研究

构建了基于VxWorks嵌入式操作系统的智能水下机器人组合导航系统,详细阐述了水下机器人导航系统软、硬件体系结构.硬件采用基于PC104总线的多板卡嵌入式系统,导航系统核心处理器采用Intel公司的PIIX-4芯片处理器以及VxWorks实时嵌入式操作系统.文中还详细阐述了导航系统软件信息流程、数据处理及基于强跟踪卡尔曼滤波的船位推算算法.最后通过自主目标搜索、长距离航行试验等海试验证了该导航系统的可行性与可靠性.     

欠驱动船路径跟踪的反演自适应动态滑模控制方法

针对欠驱动水面船的路径跟踪控制系统,提出一种反演自适应动态滑模控制方法。该系统由船舶艏摇非线性响应模型和Serret-Frenet误差动力学方程组成,并考虑建模误差和外界干扰力等不确定性。经过简化处理,将原欠驱动系统的控制问题转化为非线性系统的镇定问题。同时,基于反步方法和动态滑模控制理论,设计自适应动态滑模控制器。通过理论分析,证明在该控制器作用下,路径跟踪控制系统是全局渐近稳定的。仿真试验表明:该控制器对系统参数摄动和外界干扰不敏感,具有强鲁棒性和自适应性。     

考虑土体侧向卸荷的基坑变形预测

基坑开挖过程中场地土处于卸荷应力状态,轴向加荷三轴试验的结果难以合理描述基坑土体的实际应力状态和变形特性。考虑土体侧向卸荷对基坑变形的影响,利用土的侧向卸荷应力应变关系,改进了基于塑性变形机制的可发挥强度设计(MSD)法,探讨了不同应力路径下的基坑变形。针对实际基坑工程案例,结合侧向卸荷应力路径三轴试验结果,用改进MSD法对基坑支护墙体水平位移进行了计算分析。研究结果表明:预测误差降低至30%以内,与实测结果具有良好的一致性,改善了墙体最大水平位移的预测结果。     

基于观测器的水下机器人鲁棒故障诊断

为提高水下机器人故障检测的正确率,降低故障诊断的误报率和漏报率,基于水下机器人的空间运动方程,完成了非线性滑模观测器的设计,并利用设计的观测器完成了水下机器人的系统辨识.将观测器应用于水下机器人的传感器仿真试验和推进器故障诊断的海上试验的结果验证了该方法的有效性和可行性.     

商用车气压制动系统压力响应模型构建与验证

为准确获取商用车气压制动系统的压力响应动态特性,对商用车气压制动系统压力响应模型进行了构建与验证。综合考虑制动管路及各部件间耦合关系对系统压力响应的影响,依据制动系统中各部件的工作机理及其与管路间的连接方式,建立了包括气动管路、储气罐、制动气室、继动阀等部件在内的压力响应理论模型。采用立方插值拟质点法求解气动管路的分布参数模型。在此基础上,分别建立了各关键部件的仿真模型,并将其封装添至Simulink仿真模型库中。以某型商用车的双回路气压制动系统为例,搭建整车气压制动系统的压力响应仿真模型。将仿真实验结果与基于实车的台架实验数据进行对比,结果表明,各测压点的压力均方根偏差最大值为10kPa,相关系数为0.98。以前轴制动气室为例,比较了有无管路对压力响应的影响,结果证明了考虑管路的必要性。所构建的气压制动系统压力响应模型应可为商用车气压制动系统的性能分析、结构设计优化和制动控制开发提供依据和参考。