多变量滑模积分控制在AUV艏向控制中的应用

在多变量滑模控制中引入积分变量来设计AuV的艏向控制器．仿真结果表明，该系统保留了滑模控制的鲁棒性，放宽了对滑模控制中非线性控制增益K值的要求，从而可以克服存在海流干扰时艏向控制的静差问题．有利于AUV长距离航行中的精确艏向保持。     

水下光场及其影响机制的水槽模拟实验研究

测定了水下光合有效辐射(PAR)、光谱成分及悬浮物、叶绿素a等参数,分析了水下PAR变化及光谱分布、光衰减系数的光谱分布、辐照度比的变化、水下光场的数值拟合.结果表明,PAR的垂直分布主要取决于水体中的物质组成,从静止到小水流、大水流状态,PAR的衰减显著增大,分别由1增大到2m-1,再到4m-1;表面辐照度最大值一般在560nm左右,随着深度增加最大值出现波段向红光波段移动,水下光谱在蓝光波段衰减最强烈,其次是绿光、红光;光衰减系数随着波长的增加大致呈下降趋势,向下辐照度衰减系数在静止、小水流、大水流3种状态的值分别在0.75～2.56,2.30～4.66,3.51～10.34 m-1间变化;辐照度比最小值出现在蓝紫光波段,但在580和700nm附近出现两个峰值;在通过对光学参数与主要影响因子进行数值拟合以及计算叶绿素a对衰减系数的贡献率发现,水流变化引起的悬浮物浓度增加是造成水下光衰减的主要因素.     

欠结构水下机器人的自适应位置跟踪控制器的设计

欠结构水下机器人的控制是一个具有很大难度的课题。研究了一种欠结构多方位智能机器人的跟踪问题，在机器人参数不确定及存在未知环境扰动的情况下，设计出了连续的自适应控制器，使得机器人可以自动地跟踪任意光滑的轨迹，并且跟踪误差收敛于半径为任意小的原点的邻域。Matlab仿真研究表明了该控制方案的有效性。     

气动式水下发射装置的可调节发射阀仿真研究

为实现气动式水下武器发射装置对不同武器出管速度的调节，提出了使用新型可调节发射阀的气动式水下武器发射装置的实现方案。根据该方案建立了内弹道教学模型，并进行了系统仿真。仿真结果表明：所提出的实现方案是可行的。     

飞板运动规律的特征线差分方法研究

在经典理论及公式的基础上利用特征线数值插分方法对飞板运动规律进行研究。在差分过程中对于滑移爆轰飞板抛掷问题进行模型化时，将炸药与空气界面视为炸药与真空界面；在对声速面进行处理时采用简单弱爆轰假设。采用特征线法差分格式，编制程序对飞板二维抛掷问题进行数值求解，在爆炸焊接中常用的炸药质量比与炸药γ值范围，采用最小二乘法对数值计算结果进行拟合。     

聚乙烯车间生产系统危险性评价

分析了某聚乙烯生产系统危险因素的基础上,应用道化学公司火灾、爆炸危险指数评价法对某车间原料精制单元、聚合和储罐区等主要危险工艺单元进行火灾、爆炸危险性评价,找出导致事故发生的可能性因素,对事故严重伤害的可能性进行分析,并提出事故防范的安全对策.     

基于改进 FastICA 的冲击波工频干扰消除算法

在火炮冲击波信号测试领域中, 为解决陷波算法消除工频干扰损失有效信号成分的问题, 提出了一种改 进的 FastICA 算法消除工频干扰。 采用五阶收敛的牛顿迭代形式改进基于负熵的 FastICA 算法, 使其不仅具备 负熵算法的高精准度, 而且收敛速度快, 迭代次数少。 仿真结果表明, 该算法的相似系数和信噪比达到 0. 999 99和 45 dB, 较传统陷波算法的 0. 996 和 21 dB 有明显的优势。 相比于基于负熵的 FastICA 算法, 改进算 法与其精准度相同, 但迭代次数减少了 26. 7%; 与收敛速度较快的峭度算法相比, 改进算法迭代次数更少, 收 敛速度更快, 稳定性更高。 该算法具备精准度高、 收敛速度快和迭代次数少等优势, 因此适用于实时处理冲击 波的测试场合。     

基于生物启发反步级联控制方法的多AUV主从式编队

研究了自治水下机器人(AUV)在三维环境中主从式编队控制问题,提出一种基于生物启发反步级联控制方法.该方法利用领航者的位置信息以及期望的队形得到虚拟AUV的航行轨迹和速度信息,引入反步控制实现跟随AUV对虚拟AUV的轨迹跟踪,实现三维水下编队控制;利用生物启发神经网络有界性的特点,解决了速度跳变以及由此引起的驱动饱和问题.仿真结果表明,该方法实现了预期控制效果,并且有较好的有效性和实用性.     

人工水下沙坝对中海滩浴场水动力影响

基于Delft3D软件建立了北戴河中海滩浴场海域的二维及三维潮流和波浪耦合数学模型,并用实测潮流和波浪资料进行模型验证.利用验证后的模型模拟人工水下沙坝引起的水动力环境变化.结果表明:由于工程海域附近的潮流作用较弱,因此潮流影响仅体现在沙坝周围;4座人工水下沙坝具有一定的消浪作用,并且消浪作用随入射波高的增加而增强;总体上看,人工水下沙坝的建造使浴场附近的水动力作用减弱,水动力环境朝着有助于海滩保护的方向发展.     

基于电场感应的水下无线电力传输

为了验证水下电能传输的可行性和研究影响传输效率的因素,采用电场耦合原理进行了简单的无线充电电路设计,对电场耦合式无线电能传输的系统结构和基本工作原理进行介绍,分析了其相比于磁场耦合方式的特点,以及由此带来的相应优势,通过多物理场仿真模拟极板间电场分布,设计了一种LC双边的CPT系统,采用单片机组成脉宽调制控制电路并用功率放大电路模块组成发射端和接收端。结果表明了运用电场耦合原理进行无线充电的可行性,在研究中发现极板间的传输距离是影响水下无线充电效率的一个因素,而且两个电极之间的杂散电容也会影响极板间的功率,所以由于极板间隙的存在极板间的功率损耗较大。所提出的LC双边CPT系统,不仅实现了水下无线电能传输,还保证了在一定距离和频率下传输效率的稳定。