检索结果-内蒙古大学图书馆

电机与控制学报 2025年第2期29卷 85-95页

作者：赵燕朱景伟任萍大连海事大学船舶电气工程学院辽宁大连116026

针对开关磁阻电机磁路非线性导致本体模型建立困难的问题,提出一种快速、准确且不需要转子夹紧装置和位置传感器的开关磁阻电机智能建模方法。首先,利用转矩平衡法得到4个平衡位置的磁链数据。其次,加入预处理函数对数据进行预处理,降... 详细信息

针对开关磁阻电机磁路非线性导致本体模型建立困难的问题,提出一种快速、准确且不需要转子夹紧装置和位置传感器的开关磁阻电机智能建模方法。首先,利用转矩平衡法得到4个平衡位置的磁链数据。其次,加入预处理函数对数据进行预处理,降低整体建模难度;对数据进行近似线性化处理,大幅降低小角度下的建模难度。然后,将预处理过的数据作训练集,利用金枪鱼群算法优化的最小二乘支持向量机得到精确的磁链模型。最后,利用此模型和遗传算法优化的反向传播神经网络建立准确的电机本体模型。不同工作模式下的硬件实验结果验证了所提建模方法的有效性。

关键词：开关磁阻电机非线性建模数据预处理小样本最小二乘支持向量机金枪鱼群优化算法

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DoS攻击下质量切换无人艇动态记忆事件触发动力定位控制

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控制与决策 2025年第1期40卷 292-299页

作者：赵颖郭世旭黄进大连海事大学船舶电气工程学院辽宁大连116026

研究非线性质量切换无人艇在拒绝服务攻击下的动态记忆事件触发动力定位控制问题.首先,建立一个切换模糊模型描述非线性质量切换无人艇系统,该模型同时考虑了船舶的非线性特征及质量变化行为;然后,提出一个包含记忆项的动态记忆事件触... 详细信息

研究非线性质量切换无人艇在拒绝服务攻击下的动态记忆事件触发动力定位控制问题.首先,建立一个切换模糊模型描述非线性质量切换无人艇系统,该模型同时考虑了船舶的非线性特征及质量变化行为;然后,提出一个包含记忆项的动态记忆事件触发机制,该机制可利用动态变量的历史信息调整触发阈值,进一步节约有限的通信资源,在此基础上,构造基于该动态记忆事件触发机制的控制器以补偿海洋扰动;接着,利用多Lyapunov函数策略给出拒绝服务攻击下质量切换无人艇系统动态记忆事件触发动力定位控制问题的可解性判据,在拒绝服务攻击下,所提出控制方案能够应对网络攻击导致的通信中断问题,确保质量切换无人艇在恶劣网络条件下仍能保持动力定位性能;最后,以一艘质量切换船为例,验证了该控制方案的合理性.

关键词：动力定位非线性无人艇拒绝服务攻击质量切换记忆事件触发

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拥挤水域中的无人船智能避碰决策与航迹跟踪控制

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控制与决策 2025年第1期40卷 214-222页

作者：陶毅涵杜佳璐大连海事大学船舶电气工程学院辽宁大连116026

无人船在拥挤水域中自主航行时,大量的其他船舶与静态障碍物、海洋环境扰动和无人船的不确定动态加剧了无人船的碰撞风险.针对此问题,设计无人船智能避碰决策与航迹跟踪控制方案.首先,根据无人船航行水域中其他船舶和静态障碍物的数量... 详细信息

无人船在拥挤水域中自主航行时,大量的其他船舶与静态障碍物、海洋环境扰动和无人船的不确定动态加剧了无人船的碰撞风险.针对此问题,设计无人船智能避碰决策与航迹跟踪控制方案.首先,根据无人船航行水域中其他船舶和静态障碍物的数量评估拥挤程度,并将其引入现有的船舶碰撞风险度评估函数,合理评估拥挤水域中无人船的碰撞风险;然后,创建双向长短时记忆神经网络,根据由无人船在过去有限时域内的航迹跟踪控制信号和驶过航迹组成的输入序列,估计在未来有限时域内基于无人船运动数学模型标称参数的无人船航迹预测误差.通过在线更新神经网络权重,使估计的航迹预测误差可被用于修正由无人船的不确定动态和遭受的海洋环境扰动导致的航迹预测误差,实现具有自学习能力的无人船航迹智能预测;最后,基于模型预测控制思想,求解以最小化无人船剩余航行距离和碰撞风险为目标,以无人船动态、无人船与其他船舶和静态障碍物的安全距离为约束的优化问题,获得避碰操纵的期望航迹和航迹跟踪控制信号.仿真和仿真结果表明,在所设计的智能避碰决策与航迹跟踪控制方案下,无人船自主航行的实际距离更短,与其他船舶的碰撞风险更低.

关键词：无人船避碰决策航迹跟踪控制长短时记忆神经网络碰撞风险度模型预测控制

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欠驱动AUV分布式事件触发固定时间三维编队控制

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控制与决策 2025年第1期40卷 231-241页

作者：王静耀杜佳璐大连海事大学船舶电气工程学院辽宁大连116026

针对具有不确定动态和未知时变海洋环境扰动的欠驱动自主水下机器人(autonomous underwater vehicles, AUVs),提出一种基于事件触发通信机制的分布式固定时间三维编队控制方案.首先设计一种固定时间扰动观测器估计AUV不确定动态和未知... 详细信息

针对具有不确定动态和未知时变海洋环境扰动的欠驱动自主水下机器人(autonomous underwater vehicles, AUVs),提出一种基于事件触发通信机制的分布式固定时间三维编队控制方案.首先设计一种固定时间扰动观测器估计AUV不确定动态和未知时变海洋环境扰动组成的集总扰动,且观测器估计误差在固定调节时间内收敛到零;建立事件触发通信机制,降低多AUV之间的通信频率,节约通信资源;进一步,基于上述固定时间扰动观测器和事件触发通信机制,融合动态面控制技术和固定时间控制理论,设计分布式事件触发固定时间三维编队控制律.现有的固定时间扰动观测器和控制律均有两个幂次项,所设计的固定时间扰动观测器和固定时间编队控制律仅保留收敛速度较快的幂次项,可降低参数调节难度.理论分析表明,所设计的编队控制律能使多欠驱动AUV在固定调节时间内实现三维编队控制,仿真和比较结果验证了所提出控制方案的有效性和优越性.

关键词：欠驱动自主水下机器人三维编队固定时间控制固定时间扰动观测器动态面控制

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基于改进人工势场法的欠驱动无人船编队协同避碰避障

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控制与决策 2025年第1期40卷 252-260页

作者：李伟张永超宁君马昊冉刘陆彭周华大连海事大学航海学院辽宁大连116026 大连海事大学船舶电气工程学院辽宁大连116026

提出一种基于改进人工势场法且带有输入量化的欠驱动无人船编队协同避碰避障策略.借鉴导弹制导与控制机理,分层设计无人船运动学制导律与动力学控制律.首先,基于辅助变量法在无人船运动学子系统中设计分布式制导律,并引入改进人工势场... 详细信息

提出一种基于改进人工势场法且带有输入量化的欠驱动无人船编队协同避碰避障策略.借鉴导弹制导与控制机理,分层设计无人船运动学制导律与动力学控制律.首先,基于辅助变量法在无人船运动学子系统中设计分布式制导律,并引入改进人工势场法的斥力函数.通过重构制导律实现运动学层面的协同避碰避障以及欠驱动无人船期望轨迹的跟踪;其次,通过使用径向基神经网络对无人船动力学子系统中的外界干扰和系统未建模动态进行逼近,采用均匀量化器对输入变量进行量化并对量化过程进行线性描述,使得底层量化控制器无需预测关于量化参数的具体信息;在稳定性分析中,利用李雅普诺夫稳定性理论证明所设计USV编队跟踪控制系统的稳定性;最后,采用Matlab对理论策略进行仿真实验,仿真结果验证了所提出策略的有效性.

关键词：欠驱动无人船人工势场法分布式编队输入量化 RBF神经网络避障

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基于七孔探针环形校准与神经网络插值方法的研究

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工程热物理学报 2025年第1期46卷 127-137页

作者：辛建池吴化银陆华伟田志涛刘俊大连海事大学船舶与海洋工程学院大连116026 大连海事大学轮机工程学院大连116026

本文采用环形测点布置的七孔探针校准测试方法,在亚音速风洞进行试验得到校准数据。在已有的七孔探针校准插值研究基础上,发展了一种神经网络拟合插值方法并使用鲸鱼优化算法进行超参数优化。优化后的神经网络插值方法与传统的多项式插... 详细信息

本文采用环形测点布置的七孔探针校准测试方法,在亚音速风洞进行试验得到校准数据。在已有的七孔探针校准插值研究基础上,发展了一种神经网络拟合插值方法并使用鲸鱼优化算法进行超参数优化。优化后的神经网络插值方法与传统的多项式插值、线性插值等方法对比后表明:环形测点布置的校准测试方法能简化七孔探针的校准试验,且能得到可靠的校准数据;多项式插值的角度误差高于0.5°,线性插值的角度误差在0.3°以内,未经优化的神经网络插值精度较低,部分点角度误差超过1°。相比较而言,优化后神经网络插值算法更具优势:插值精度最高,角度误差在0.2°以内,马赫数误差在0.8%以内,总压误差1.08%以内。

关键词：七孔探针校准方法神经网络数据处理风洞试验

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船舶横向补给状态下耦合运动特性研究

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中国造船 2025年第1期66卷 237-248页

作者：孟卓欣陈圣涛大连海事大学船舶与海洋工程学院大连116000

以航行中船舶横向补给为研究目标,首先将单船仿真结果与试验数据进行对比,验证了计算方法的可靠性。然后基于三维势流理论对各个浪向规则波中单船和双船航行时的运动响应进行对比,分析浪向角和水动力干扰对船舶航行的影响。将横向补给... 详细信息

以航行中船舶横向补给为研究目标,首先将单船仿真结果与试验数据进行对比,验证了计算方法的可靠性。然后基于三维势流理论对各个浪向规则波中单船和双船航行时的运动响应进行对比,分析浪向角和水动力干扰对船舶航行的影响。将横向补给高架索简化为恒定张力索,对部分浪向规则波中有无张力索时的运动特性进行对比,研究张力索作用下的船舶稳定性。最后分析了不同海况下张力索对船舶运动的影响。研究结果表明,在高海况下船舶垂荡和横摇等运动幅值较大,应避免补给操作;当张力索的张紧力达到400 kN时将使横摇运动幅值增大,产生不良影响。

关键词：横向补给水动力干扰运动响应恒张力索

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碳纤维增强热塑性复合材料的变温单点飞切去除特性

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浙江大学学报(工学版) 2025年第3期59卷 616-625页

作者：鲍永杰殷国运郑植杨宇星陈晨程东大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026 大连海事大学船舶与海洋工程学院辽宁大连116026

基于切削温度模拟与单点飞切试验研究碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)的力热变化规律及其去除特性,分析不同纤维角度和切削温度下CFRTP去除过程和损伤特点.采用单点飞切试验开展CFRTP表面损伤特性研究,通过改变工艺参数、纤维方向和材... 详细信息

基于切削温度模拟与单点飞切试验研究碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)的力热变化规律及其去除特性,分析不同纤维角度和切削温度下CFRTP去除过程和损伤特点.采用单点飞切试验开展CFRTP表面损伤特性研究,通过改变工艺参数、纤维方向和材料加热温度,分析切削力热的变化趋势以及温度对材料去除的影响.当飞切速度从3 m/s增大到7 m/s时,切向力和法向力分别增大130.60%和147.80%;当飞切深度从0.05 mm增加到0.10mm时,切向力和法向力分别增大72.44%和58.13%;当纤维角度从0°增大到30°、45°、60°、90°时,切向力分别增大12.50%、37.50%、75.00%、137.50%.CFRTP在20.0℃下以剪切破坏为主,在高温下以拉伸破坏为主且易出现分层和纤维拉拔现象.随切削温度升高,热塑性树脂软化,CFRTP层间强度和承载性能降低,切削力下降,有效切断的纤维数量降低,加工表面质量变差.

关键词：碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP) 单点飞切试验切削温度模拟去除特性金刚石磨粒

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风和波浪对京唐港海域溢油风险数值模拟研究

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华中科技大学学报(自然科学版) 2025年第4期53卷 144-149页

作者：苏绍娟唐雪刘畅大连海事大学船舶与海洋工程学院

在复杂的海况下，为及时应对海上溢油事故，制定科学合理的溢油应急体系，仅考虑风况和潮流场对某海域溢油风险的影响是不足的，还应考虑风摩擦及波浪两个因素．以京唐港海域为例，基于水动力模块对渤海海域建立二维潮流场大模型，为京... 详细信息

在复杂的海况下，为及时应对海上溢油事故，制定科学合理的溢油应急体系，仅考虑风况和潮流场对某海域溢油风险的影响是不足的，还应考虑风摩擦及波浪两个因素．以京唐港海域为例，基于水动力模块对渤海海域建立二维潮流场大模型，为京唐港海域小模型提供可靠的边界条件，经实测资料验证水动力模型可靠后，采用欧拉-拉格朗日“油粒子”理论对粒子进行追踪，建立溢油风险预测模型，通过油膜的运动轨迹和扩散程度等分析风摩擦和波浪对溢油风险的影响．结果表明：风摩擦随风速的增大而增大，使风与油膜之间的作用力增强，导致油膜的扩散风险程度增加；考虑由风流产生的波浪因素后发现，波浪场会推动海上油膜的输移过程和风化过程，使油膜的扩散面积增加及海上剩余残油量减少．

关键词：风摩擦波浪溢油风险漂移扩散数值模拟

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基于舱室结构特征的水下爆炸冲击响应快速预报方法

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振动与冲击 2025年第4期44卷 207-216页

作者：梁潇帝刘寅东大连海事大学船舶与海洋工程学院辽宁大连116026

提出一种水下近场非接触爆炸荷载作用下舰船结构冲击响应峰值快速预报新方法。建立多舱段舰船模型,采用拉丁超立方抽样方法设计试验工况,每组工况在不同肋位横剖面处各层甲板、双层底内外底的典型位置布置样本测点,提取每组样本测点的... 详细信息

提出一种水下近场非接触爆炸荷载作用下舰船结构冲击响应峰值快速预报新方法。建立多舱段舰船模型,采用拉丁超立方抽样方法设计试验工况,每组工况在不同肋位横剖面处各层甲板、双层底内外底的典型位置布置样本测点,提取每组样本测点的冲击响应峰值,建立冲击响应峰值数据库。采用非支配排序遗传算法-Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)优化的BP(back propagation)神经网络方法建立船体结构冲击响应峰值快速预报模型。分别将炸药参数(TNT(trinitrotoluene)当量、爆距、攻角),船体结构形式参数(甲板、横纵舱壁数量和位置等)和测点与炸点相对位置作为神经网络输入,以峰值加速度、峰值速度、峰值位移作为神经网络输出进行训练。训练完成后对6组爆炸工况的冲击响应峰值进行精度验证。结果表明,与现有有限元仿真预报方法相比该研究简单实用,与现有快速预报方法相比该研究考虑了船体结构形式特征对水下爆炸冲击响应的影响,更符合对船体结构水下爆炸冲击响应快速预报的要求。

关键词：舰船结构冲击响应水下近场爆炸冲击响应预报 NSGA-Ⅱ BP神经网络

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