基于高阶递归神经网络的AUV鲁棒控制方法

目的 提出一种基于高阶递归神经网络的AUV鲁棒控制方法。方法 利用结构简单但逼近效果优越的高阶递归神经网络,对建模不确定性和外部未知干扰进行估计,并将其补偿到输入控制律中,以提高控制性能。之后,基于HJI理论和Lyapunov稳定性分析导出神经网络权重自适应更新律和AUV自适应控制律,设计反步滑模方法作为对比方法,并进行仿真实验。结果 设计的基于高阶递归神经网络的AUV鲁棒控制方法的跟踪误差、调节时间等控制指标均优于反步滑模方法。设计的鲁棒控制方法可以控制AUV精确跟踪目标轨迹,同时具有优秀的控制性能和鲁棒性。结论 这一研究为AUV轨迹跟踪控制领域提供了一种高效且有效的方法,有望在复杂、不确定的水下环境中得到应用。     

FPSO单点系泊锚链配重优化

FPSO系泊锚链轴线质量分布与FPSO水动力下的运动响应是影响单点系泊安全因素之一,在海洋石油111FPSO单点系泊维修中,利用附加锚链配重替代部分遗失的配重块是生产实践中对锚链配重设计的优化,一是有效降低了FPSO运动对系泊锚链本体的冲击负荷,二是在维持系泊惯性矩不变的条件下弥补了配重块在极端海况条件下容易丢失的缺陷。     

船舶混合锂离子电池储能系统功率分配研究

目的提高极端海况下船舶的适航性和动力性。方法针对能量型和功率型锂离子电池不同工作特性,设计半主动式船舶混合锂离子电池储能系统拓扑结构,提出基于模糊控制理论的功率分配策略,并根据锂离子电池荷电状态(StateofCharge,SOC),限制其最大充放电电流。结果提出的控制策略可充分发挥钴酸锂电池的功率特性和磷酸铁锂电池的能量特性,直流母线电压波纹小于2%。结论在极端海况下,船舶混合锂离子电池储能系统可减少磷酸铁锂电池放电循环次数和放电深度,延长磷酸铁锂电池组的使用寿命,平抑脉冲负载扰动,提高船舶电网稳定性。     

自适应模糊PID在SNCR烟气脱硝系统中的仿真与应用

针对当前在选择性非催化还原反应(SNCR)烟气脱硝工艺应用中喷氨量的控制问题,通常采用传统PID控制方式。控制系统的时效滞后或负荷的波动等,使得SNCR脱硝系统存在惯性滞后,因此提出一种喷氨量自适应模糊PID控制策略,通过对输出误差在线实时检测,再根据模糊推理对PID控制器的3个参数进行在线纠正,得到最佳控制参数。将自适应模糊PID控制与常规PID控制进行仿真比较,结果表明前者控制效果优于后者。该策略既具有传统PID控制策略的特点,而且还有模糊策略超调量小、调节迅速的优点,从而实现喷氨量的实时准确控制。     

城市夜景照明灯光污染智能控制技术研究

为了降低城市夜景照明灯光对环境的污染,需要进行灯光污染智能控制,根据环境地理和人文状况进行灯光实时调节,实现灯光随环境的智能控制,降低电能消耗的同时,减少灯光污染。提出基于模糊PID技术的城市夜景照明灯光污染智能控制技术。构建三层模糊PID神经网络模型进行城市夜景照明灯光污染控制模型设计,设计控制算法,以灯光强度、环境亮度以及灯光的功率损耗为约束参量,进行灯光控制律优化。采用该方法进行城市夜景照明灯光污染智能控制的可靠性较好,降低了灯光污染。     

大型低温环境试验室制冷系统设计

分析了大型低温环境试验室制冷技术的现状,提出了基于复叠式制冷的复合降温方式。通过冷负荷计算,确定了制冷系统核心设备制冷机组压缩机的选型,采用基于PLC的PID控制系统,实现了试验室温度参数的精确控制。     

基于RBF神经网络的油气悬架平顺性研究

目的 提高整车的行驶性能,使车辆可以自主调节,以适应各种不同的路面,从而达到良好的缓冲效果。方法 以双气室油气弹簧为研究对象,对其组成和工作原理进行详细分析,推导出油气弹簧的阻尼力和刚度等非线性特性与车身位移的关系。根据RBF神经网络控制原理,设计RBF-PID控制器,依靠神经网络自学习性对PID参数动态整定,使整个车身振动衰减,快速达到稳定状态,并基于Matlab/Simulink平台建立仿真模型,在B级和C级不平路面输入的情况下,重点对轮胎动载荷、车身质心加速度以及油气悬挂动挠度等3项性能进行仿真和分析。结果 同普通PID控制相比,RBF-PID控制下,车身3项性能的RMS分别降低26%、54%、0.1%。结论 RBF-PID控制能够克服环境影响,实现油气弹簧特性的可靠控制,提高了车辆行驶的平顺性以及稳定性。     

舰载环境振动摇摆特性测试分析

目的研究舰船在不同航行状态、不同海况下的振动和摇摆响应特性。方法在舰船特征位置布设加速度传感器和倾角传感器,利用数据采集与分析系统对海上航行状态下舰船的振动加速度和摇摆角度信号进行数据采集和信号分析。结果海上测试获取了大量实测数据,通过数据分析得到了某型舰船的振动和摇摆特性。结论对舰船在一定条件下的典型振动特性和摇摆特性有了初步认识,为舰载环境条件的参数积累和武器系统在舰载环境下的适应性及可靠性研究提供了重要的参考和依据。     

粘弹性阻尼层减振与动力吸振技术对比研究

目的 实现结构振动最优控制目标.方法 基于振动控制的需求,以工程上典型的九宫格薄板为被控对象,选取合理的安装位置,通过有限元仿真进行附加粘弹性阻尼层和动力吸振器的抑振效能对比研究.结果 附加动力吸振器较附加阻尼层最大可实现69.2％的减幅比.结论 符合最优参数设计的动力吸振器在共振频率附近抑振效果更好,但粘弹性阻尼材料...     

基于压力时空特征的供水管网漏失定位方法及物理实验验证

供水管网漏失是国内外普遍存在的问题。如何有效降低管网漏失率、定位漏失发生的位置,是困扰我国供水行业的一个重要问题。基于水力模型和在线监测数据的管网漏失定位方法能够较快地对管道漏失事件进行侦测识别,并实现初步定位,但该类方法较为依赖水力模型精度,同时缺乏足够的实际管网漏失案例监测数据进行检验。通过搭建实验室管网模型,布设SCADA系统用以监测压力、流量数据,从而实现对城市供水管网的模拟,以生成各类管网漏失的模拟数据,用于检验漏失定位方法的有效性。同时,通过改变漏失位置及漏量、模型精度、监测点优化布置方式,进行漏失定位效果的比对,分析了影响漏失定位效果的因素。     

不同工况下飞机液冷车制冷换热系统PID控制的建模与仿真

目的解决现有研究只考虑单一制冷工况,导致数学模型建立不精确,对飞机液冷车控制系统PID控制效果产生较为不利影响这一问题,提高控制系统的控制能力。方法根据飞机的保障需求和飞机液冷车的具体工况,分别建立制冷和制热两种工况下制冷换热系统的数学模型,并利用Simulink进行仿真研究。结果与单一制冷工况下所建立的数学模型相比,两种工况下所建立的数学模型其PID控制在制冷、制热工况下响应时间分别为2.1,3.1 min,短于单一制冷工况下所建立的数学模型(2.8,4.5 min)。系统误差分别为0.75%,0.51%,低于单一制冷工况(1.5%,0.71%)。结论在两种工况数学模型下的PID控制在响应速度、控制精度等方面均显示出更好的控制能力,具有良好的军事和工业应用前景。     

一种基于燃烧器的热风洞控制系统设计与验证

目的 研究一种基于燃烧器的热风洞控制系统,重点对其空气流量及温度控制开展研究。方法 对于暂冲式气源,压力持续下降容易导致流量不稳定,而流量对温度控制存在耦合关系,因此提出基于解耦的双回路PID控制策略。针对大流量气路调节阀动态特性差的问题,提出带辅助气路的双路协调控制策略。通过AMESim和MATLAB联合仿真,建立热风洞试验系统的模型,分析热风洞控制系统的动态特性。基于cRIO平台构建控制器,对热风洞开展实际的控制试验。结果 空气流量稳态误差不大于2%,温度波动不大于1%,稳定时间>25 s,达到了热风洞设计和使用要求。结论 空气流量、燃油流量等因素均对出口温度有较大影响,采用空气流量和温度的综合控制策略,能够实现空气流量控制及在不同空气流量下的温度控制,并维持较长时间的稳定状态。     

基于毫米波的海上目标RCS测量标定分析

目的提高靶场毫米波海上目标RCS测量标定精度。方法针对海上目标的外场雷达目标特性(Radar Cross Section,RCS)测量系统动态标定问题,在给出了无源相对标校法的基础上,对毫米波RCS测量系统标定过程中云雾杂波、大气衰减、海面及地面杂波的影响进行详细分析。结果结合靶场外场实际测量,提出了衰减修正、合理选择标校气象条件等相应减小标定误差的措施。结论基于毫米波海上目标RCS测量标定的分析及其措施可极大地减小毫米波外场海面测量标校中气象环境、海面或地面杂波等对系统标定的影响,提高系统标定精度。     

装甲车辆舱室湿度调节系统设计与研制

目的设计研制舱室湿度调节系统,用于开展装甲车辆舱室热舒适性测试与评价技术研究。方法通过任务计算机设定实验任务,并将湿度目标值通过RS485总线传输给PLC控制器,由PLC控制器控制加湿机和除湿机工作,同时由湿度传感器对舱室内的湿度进行实施监控,达到目标值后,进行加湿和除湿的动态控制。结果该系统可实现20%～95%舱内湿度调节。结论为开展装甲车辆舱室湿热环境研究奠定实验基础。     

台风“山神”过境期间南海西北部海南岛附近海区台风浪空间特征数值模拟研究

采用Takahashi和Fujita.t公式嵌套计算气压场,采用Veno Takeo台风理想模型与ECMWF背景风场合成台风风场,以合成风场作为第三代海浪模型SWAN的驱动场,对台风"山神"过境期间产生的台风浪进行模拟。经对比SWAN可以很好地模拟"山神"期间海浪空间分布特征。根据模拟结果,本文给出"山神"期间台风浪波高、波龄以及波浪方向谱的分布特征,初步探索了"山神"过境期间台风浪的有关要素的空间分布特征。     

水面舰船风浪环境适应性内涵及综合评估方法研究

首先对水面舰船风浪环境适应性的内涵进行了分析,重点研究了风浪环境对舰船综合航行性能及作战使用效能的影响.考虑到实际风浪环境中舰船各项总体性能指标是一个复杂的体系,各指标之间既具有矛盾性又具有一致性,是一个多目标、多变量的复杂系统.提取了跟风浪环境相关性较强的船体性能指标,建立了水面舰船风浪环境适应性多级综合评价指标体系.进而应用多级模糊综合评价模型,建立了舰船风浪环境适应性评估方法,对某深V船型和圆舭船型的风浪环境适应性进行评估,深V船型评估结果为66.95,圆舭船型为50.5,验证了评估模型的合理性.采用4种不同评判矩阵对两船风浪环境适应性进行了评估,结果表明,评判矩阵的选取对评估结果有较大影响.     

江苏如东附近海域夏季海洋环境噪声特性分析

近岸海域风电场等海洋工程产生的水下噪声可以影响海洋环境。本文以如东海域为研究区域,划分为港口区、风电场区和鱼类洄游区,分别监测其海洋环境噪声,获得水下噪声和水文气象要素数据,计算海洋环境噪声功率谱值,对噪声的频谱和区域分布特性进行了分析。结果表明,在海洋工程的影响下如东海域不同频率段的噪声功率谱显著增加,同时噪声功率谱峰值也有所增多。港口区低于140 Hz的水下噪声出现浅层大于深层的现象,异于其他区域;风电场区域噪声功率谱的极值增加最大;鱼类洄游区海域的噪声功率谱在1000 Hz以下出现多个峰值。港口区和风电场区海域水下噪声呈现近岸海域大于远岸。如东海域的水下噪声在海洋工程的影响下发生了剧烈的变化,噪声主要频率与该海域部分海洋生物的敏感频段相似,噪声功率谱临界甚至超过其听觉阈值,这会干扰海洋生物的听力和生存,严重者可直接致死,因此亟须对如东海域水下环境噪声进行长期的监测和治理。