多自由度实验台架下潜救对接模拟系统的设计

多自由度实验台架结构是从国外引进的一套设备,具有11个自由度,并能实现多个自由度相互独立运动。从深潜救生艇(DSRV)实施对接的实际需求出发,设计了一个多自由度运动系统,提出了DSRV的实施救生的控制策略,并利用该系统,结合虚拟现实技术进行深潜救生艇与失事潜艇对接过程的模拟,通过仿真试验验证了台架的实用性和系统的有效性,为潜救作业中各项关键技术研究提供了一个有效的试验平台。     

6自由度水下机器人轨迹控制仿真研究

本文的工作以具有6个自由度运动能力的水下机器人(潜器)运动轨迹控制为背景,分析了造成耦合的原因,然后从减小控制耦合作用的角度建立了潜器的数学模型,设计了潜器运动的滑模控制方案,并讨论了推力分配、控制受限等问题.从仿真结果看该控制方案具有良好的定位和目标跟踪能力.     

新型深潜救生艇自动对接模拟试验装置研制

通过对比国内外深潜救生艇的研究现状,提出了新型深潜救生艇自动对接模拟试验装置的研制,用来解决海况比较恶劣、失事潜艇有较大的倾斜时的自动对接;对实验用的试验装置—BSAV-II进行了总体设计,包括艇内设备和裙口设备的布置;设计了用以实现BSAV-II六自由度动力定位控制与自动对接控制的测量系统和控制系统。通过水池试验成功实现了有流作用下的水下自动对接,验证了对接控制系统设计的正确性和救生可行性。     

直管型与盘管型直流蒸汽发生器设计比较

针对直流蒸汽发生器控制系统实验台架设计,在相同系统参数条件下对直管型和盘管型2种直流蒸汽发生器进行了设计比较,给出了热工水力设计的主要计算依据及相应数据结果.通过比较,虽然盘管型直流蒸汽发生器传热系数小,换热面积大,但由于其结构较直管型更紧凑,因而具有更大的实用价值.     

基于大范围海图数据的自主式水下潜器全局路径规划方法研究

在大范围海图数据环境中，应用遗传算法(GA)对自主式水下潜器(简称AUV)的全局路径规划问题进行了研究，介绍了基于栅格的环境模型及其数据结构，讨论了GA的染色体编码方式、基于知识的初始种群生成方法与适应度函数，基于领域知识设计了五种遗传算子。通过仿真结果可以看出：采用可变长编码方式使路径描述简单、清晰，算法具有收敛速度快、求解实际问题效率高的特点。     

基于Petri网的AUV水文学调查使命中任务调度过程的仿真

AUV水文学调查使命的任务调度过程是一个复杂的离散事件过程，包括了航渡、勘查、GPS校正、避碰等众多事件，各事件之间的转换是由各种战术规则和随机海洋环境所决定的，具有并行、异步和冲突竞争等特点，在建立了描述这些事件的Petri网的基础上，提出了处理并行和竞争变迁的实施原则，并对调度算法进行编程仿真，实现了AUV水文学调查使命的任务调度过程描述的可视化。     

基于虚拟斥力的多机器人遥操作算法的研究

针对多机器人遥操作系统多机器人协作中易于发生碰撞的问题,提出基于虚拟斥力的方法实现实时避碰.在每个机器人的周围预先设定安全区域,当有障碍侵入安全区域时,机器人与障碍之间产生虚拟斥力,迫使机器人的轨迹发生调整远离障碍.基于弹簧、阻尼系统建立虚拟斥力模型,将虚拟斥力作为机器人的扰动力,根据障碍类型给出机器人的避障调整函数.利用Rx60、Rx90两个机器人进行遥操作协作实验,实验结果表明基于虚拟斥力的实时避碰算法能够简单而高效地保证协作作业的安全性.