检索结果-内蒙古大学图书馆

系统工程理论与实践 2012年第12期32卷 2809-2815页

作者：王士龙徐玉如万磊唐旭东哈尔滨工程大学水下机器人技术国防科技重点实验室哈尔滨150001

水下目标的识别是水下机器人对环境动态感知、快速定位与跟踪视觉目标的关键,本文针对水下成像的特殊性以及成像环境的复杂性,旨在设计一种快速、准确的目标识别系统以指导水下机器人进行下一步的任务.首先,综合运用一些流行的算法,简... 详细信息

水下目标的识别是水下机器人对环境动态感知、快速定位与跟踪视觉目标的关键,本文针对水下成像的特殊性以及成像环境的复杂性,旨在设计一种快速、准确的目标识别系统以指导水下机器人进行下一步的任务.首先,综合运用一些流行的算法,简要介绍了一种有效的边界分割算法;然后通过对边界矩的分析和修正,构造了具有平移、旋转及比例变换不变性的仿射变换;最后详细描述了改进的FCM聚类识别的设计理念.通过对实测的4类物体组成的水下目标的识别实验,证明了所提水下目标识别系统可以用于水下目标识别,并且具有较高的鲁棒性和实时性.

关键词：水下机器人目标识别边界分割边界矩 FCM聚类鲁棒性实时性

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串列异步拍动翼推进性能分析

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上海交通大学学报 2014年第4期48卷 457-463页

作者：刘鹏苏玉民刘焕兴廖煜雷哈尔滨工程大学水下机器人技术国防科技重点实验室哈尔滨150001

以滑波推进器为原型,基于RANS方程,采用动网格技术计算了6翼异步拍动翼串列时的水动力性能,探讨了来流、摆幅角、翼间距、运动周期和升沉幅度等对其推进性能的影响,并建造样机.计算结果表明,串列异步拍动翼不同位置翼表现出不同的性能,... 详细信息

以滑波推进器为原型,基于RANS方程,采用动网格技术计算了6翼异步拍动翼串列时的水动力性能,探讨了来流、摆幅角、翼间距、运动周期和升沉幅度等对其推进性能的影响,并建造样机.计算结果表明,串列异步拍动翼不同位置翼表现出不同的性能,且任一位置翼比单片异步拍动翼产生更大的推力.尾涡分析表明,翼间涡系干扰是不同位置翼性能不同的主要原因,且其干扰对推力的产生有利,小间距时可产生更大推力.

关键词：串列异步拍动翼推进性能尾涡干扰动网格

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基于MPSO算法的水下机器人PD控制器

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北京工业大学学报 2010年第6期36卷 728-734页

作者：吕翀庞永杰张磊哈尔滨工程大学水下机器人技术国防科技重点实验室哈尔滨150001

为了解决传统水下机器人运动控制器只针对单独的自由度进行解耦控制,从而忽略了各自由度之间耦合效应的问题,设计了一个新型的PD控制器.该控制器在水下机器人6个自由度动力学模型的基础上,根据实际需要进行简化,利用一个运动控制方程实... 详细信息

为了解决传统水下机器人运动控制器只针对单独的自由度进行解耦控制,从而忽略了各自由度之间耦合效应的问题,设计了一个新型的PD控制器.该控制器在水下机器人6个自由度动力学模型的基础上,根据实际需要进行简化,利用一个运动控制方程实现4个自由度的运动控制.同时采用改进PSO算法自寻优确定控制方程的参数,以提高效率,减少设计时主观因素的影响.最后以某型AUV(autonomous underwater vehicle)为控制对象及试验平台,针对所设计的控制器进行仿真试验,结果验证了该控制器在水下机器人运动控制中的可行性.

关键词：水下机器人动力学模型运动控制改进PSO算法

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基于模型预测的动力定位控制系统体系结构及仿真

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仪器仪表学报 2013年第6期34卷 1279-1284页

作者：王卓陈红丽王芳万磊哈尔滨工程大学水下机器人技术国防科技重点实验室哈尔滨150001

以"981"深海半潜式钻井平台为研究对象,根据国际海事组织和各大船级社对动力定位系统的安全规范要求,进行了DP-3级动力定位控制系统的总体方案设计。首先详细阐述了动力定位控制系统的硬件组成和结构及软件功能和层次,然后给... 详细信息

以"981"深海半潜式钻井平台为研究对象,根据国际海事组织和各大船级社对动力定位系统的安全规范要求,进行了DP-3级动力定位控制系统的总体方案设计。首先详细阐述了动力定位控制系统的硬件组成和结构及软件功能和层次,然后给出了平台的低频运动方程及基于模型预测的控制算法和控制器的具体设计方案及参数设置方法。最后建立了半实物仿真系统,进行了平台的作业工况和待机工况的动态模拟,通过仿真实验调试和验证了系统的硬件设备和软件方法。

关键词：动力定位控制系统体系结构半实物仿真深海钻井平台动态模拟

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水下机器人改进S面控制及系统半实物仿真

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上海交通大学学报 2010年第7期44卷 957-961,967页

作者：吕翀庞永杰王波张磊哈尔滨工程大学水下机器人技术国防科技重点实验室哈尔滨150001

针对S面控制器参数调整困难的问题,研究了改进的粒子群优化(MPSO)算法,自寻优确定S面控制器的控制参数,实现了S面控制器参数优化计算的快速收敛,避免了局部峰值的徘徊.同时,针对某水下航行器的运动控制系统,设计了控制半实物仿真系统,... 详细信息

针对S面控制器参数调整困难的问题,研究了改进的粒子群优化(MPSO)算法,自寻优确定S面控制器的控制参数,实现了S面控制器参数优化计算的快速收敛,避免了局部峰值的徘徊.同时,针对某水下航行器的运动控制系统,设计了控制半实物仿真系统,阐述了仿真系统的总体结构和水下机器人空间运动的非线性数学模型.仿真结果真实可靠地反映了水下机器人运动过程,验证了本文控制器对机器人的控制效果,对实际下水实验提供重要参考.

关键词：自主式水下航行器改进S面控制改进的粒子群优化控制系统半实物仿真

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无缆自治水下机器人运动控制技术研究

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高技术通讯 2010年第11期20卷 1156-1161页

作者：王建国孙玉山万磊姜大鹏常文田哈尔滨工程大学水下机器人技术国防科技重点实验室哈尔滨150001

针对无缆自治水下机器人满足不同任务要求下的运动控制进行了研究。引入极大似然参数估计算法获取水下机器人水动力系数,并在此基础上搭建起6自由度运动仿真系统。通过改进传统水下机器人体系结构中的推力器布置方式、推力分配策略、运... 详细信息

针对无缆自治水下机器人满足不同任务要求下的运动控制进行了研究。引入极大似然参数估计算法获取水下机器人水动力系数,并在此基础上搭建起6自由度运动仿真系统。通过改进传统水下机器人体系结构中的推力器布置方式、推力分配策略、运动控制方法和船位推算算法,使得无缆自治水下机器人的运动控制系统在保持原有精确定位功能的同时也能完成远距离高速航行等任务,从而解决了高速航行给无缆自治水下机器人带来的一系列问题。海上进行的速度控制、位置控制和长航程导航试验,验证了无缆自治水下机器人在所提出的运动控制系统控制下可以满足任务需求,具有一定的工程应用价值。

关键词：无缆自治水下机器人(AUV) 运动控制嵌入式系统体系结构推力分配船位推算

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海面目标自适应实时检测

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上海交通大学学报 2012年第9期46卷 1421-1427页

作者：万磊曾文静秦再白黄蜀玲哈尔滨工程大学水下机器人技术国防科技重点实验室哈尔滨150001

针对海面运动载体所获得的可见光序列图像及图像自身特点,提出了一种既适应于海天背景下的小目标而又适应于海岸背景下的大目标的目标快速自动检测方法.首先,量化子图像的区域复杂度以及单元区域上、下邻域的灰度差异,以预测并定位海界... 详细信息

针对海面运动载体所获得的可见光序列图像及图像自身特点,提出了一种既适应于海天背景下的小目标而又适应于海岸背景下的大目标的目标快速自动检测方法.首先,量化子图像的区域复杂度以及单元区域上、下邻域的灰度差异,以预测并定位海界限区域,摒弃不含海界限区域的图像;采用周围纹理抑制方法改进的Canny算子提取海界限区域的主要轮廓,并进行Hough变换而提取海天线或海岸线;依据海界线上的灰度环境判断背景,在划定线附近的局部区域,凭借该区域内海面灰度的平缓特性而对其进行聚类提取目标;分析剩余海面灰度的统计特征,求取属于海面区域的灰度范围,快速区分海面区域和非海面区域;最后,进行后续处理,以剔除伪目标并标记真实目标.结果表明,该方法处理单帧图像的平均耗时在100ms以内,具有较好的准确性和实时性.

关键词：图像处理海界限区域周围纹理抑制聚类海面灰度范围

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基于面元法的舵球鳍组合节能装置理论

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上海交通大学学报 2012年第3期46卷 374-378,384页

作者：刘业宝苏玉民沈海龙鞠磊哈尔滨工程大学水下机器人技术国防科技重点实验室哈尔滨150001

根据桨舵干扰思想,采用以速度势为基础的低阶面元法计算了均匀流中的螺旋桨与舵-舵球-鳍系统相互干扰的定常水动力性能,比较了普通舵及加装舵球、舵球鳍的舵的节能效果,并对影响舵球鳍节能效果的主要参数(舵球尺寸、鳍片尺寸和安装角度... 详细信息

根据桨舵干扰思想,采用以速度势为基础的低阶面元法计算了均匀流中的螺旋桨与舵-舵球-鳍系统相互干扰的定常水动力性能,比较了普通舵及加装舵球、舵球鳍的舵的节能效果,并对影响舵球鳍节能效果的主要参数(舵球尺寸、鳍片尺寸和安装角度)进行了变尺度计算与分析.计算结果表明,舵球鳍节能效果较舵球为佳,并具有节能效果最佳的尺寸及安装角度.

关键词：舵球鳍节能面元法螺旋桨

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舵球鳍参数对扭曲舵水动力性能的影响研究（英文）

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船舶力学 2016年第9期20卷 1071-1082页

作者：孙瑜苏玉民胡海洲哈尔滨工程大学水下机器人技术国防科技重点实验室哈尔滨150001

文章对桨后普通舵和扭曲舵的水动力性能进行了试验研究,并采用计算流体力学方法对桨舵系统的水动力性能进行计算,得到了不同进速系数下的推力系数、扭矩系数以及敞水效率,并绘制了敞水性能曲线。通过桨舵模型试验值与计算值的对比,验证... 详细信息

文章对桨后普通舵和扭曲舵的水动力性能进行了试验研究,并采用计算流体力学方法对桨舵系统的水动力性能进行计算,得到了不同进速系数下的推力系数、扭矩系数以及敞水效率,并绘制了敞水性能曲线。通过桨舵模型试验值与计算值的对比,验证了计算方法的可靠性。为了进一步提高扭曲舵的节能效果,在扭曲舵前安装了舵球,优化舵球的半径后在舵球两端安装推力鳍,通过优选推力鳍的各个参数(安装位置、展弦比和安装角),使桨舵系统的敞水效率逐步提高。确定了舵球鳍的最优参数后,桨—扭曲舵系统的效率进一步提高1.2%。最后通过观察舵表面压力分布、舵附近轴向速度和迹线分布,分析了舵球鳍对桨舵干扰的影响。

关键词：扭曲舵水动力性能舵球推力鳍计算流体力学

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自主式水下机器人的光视觉管道探测跟踪系统

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上海交通大学学报 2012年第2期46卷 178-183,189页

作者：曾文静徐玉如万磊张铁栋哈尔滨工程大学水下机器人技术国防科技重点实验室哈尔滨150001

研究了自主式水下机器人(AUV)利用单目光视觉系统对水下管道的检测跟踪问题,对实现该方法的各个过程从硬件组成和软件体系结构两方面进行了阐述,从而完成了一整套水下光视觉系统的软、硬件设计.分析了水下管道图像的特点,结合该特点阐... 详细信息

研究了自主式水下机器人(AUV)利用单目光视觉系统对水下管道的检测跟踪问题,对实现该方法的各个过程从硬件组成和软件体系结构两方面进行了阐述,从而完成了一整套水下光视觉系统的软、硬件设计.分析了水下管道图像的特点,结合该特点阐述了图像预处理过程,提出了一种改进的Hough变换方法,改善了管道边界的提取效果.同时采用管道参考区域预测方法,提高了管道的检测率以及实时性,并利用水池试验对系统的可行性和有效性进行了验证.

关键词：自主式水下机器人管道探测哈夫变换参考区域

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