主动波浪补偿船用起重机吊臂的力学特性与结构优化设计

以新型HFTC3-12主动波浪补偿起重机吊臂结构为研究对象,对其进行载荷分析,用ABAQUS完成不同试验工况起重机结构的刚度和强度仿真分析和校核;进行起重机实测试验,验证仿真模型的准确性;对起重机基座进行拓扑优化,同时进行模态分析,验证其在主动波浪补偿状态是否发生共振。结果表明:HFTC3-12液压折臂伸缩起重机吊臂结构刚度和强度满足相关规范要求,未发生共振,且经过优化后起重机基座质量减少了20%。

基于双目视觉的集装箱吊放位姿测量研究

为了解决港口集装箱运输装卸过程中吊放速率低的问题,提出了一种基于双目视觉的集装箱吊放位姿测量方法,该方法可使吊机操作员独立完成集装箱的吊放,使得港口装卸集装箱更加智能化。首先,通过HSV色彩空间的特征轮廓提取和改进的KCF算法来完成目标集装箱的识别与实时跟踪,再使用矩特征结合三维位姿检测算法来完成目标集装箱和龙门吊机吊具间的位姿测量。上述方法在目标集装箱与吊具间的偏角测量实验中的测量误差为-0.2~+0.4度,在相对距离测量实验中的测量误差为4mm左右,目标集装箱的检出率高达97%。实验结果表明,所提方法满足实际港口集装箱的吊放要求,可以准确地进行集装箱的吊放。

主动波浪补偿平台及其试验系统的设计与仿真

补给船在海里工作时受到风浪的影响会发生横摇、纵摇和升沉,这严重影响了工作的平稳性和有效性。为了对补给船的横摇、纵摇和升沉进行补偿,设计了一种基于微惯导传感器的新型主动波浪补偿装置,提出了一种简单准确的波浪补偿值的求解方法,并搭建了六自由度并联主动波浪补偿平台试验系统,最后通过实验仿真验证了该主动波浪补偿装置的实用性和有效性。

SINS/DVL水下组合导航技术发展综述

随着对海洋的探索和开发不断深入,基于捷联惯性导航系统和多普勒计程仪相结合的水下组合导航技术,近年来在水下无人航行器导航定位得到了广泛应用.本文简要概述了捷联惯性导航系统/多普勒计程仪(SINS/DVL)组合导航系统的基本架构,列举了几种被广泛中应用于组合导航系统的信息融合技术.通过对组合导航技术梳理分析,总结出近期研究的3个热点问题,包括初始对准技术、标定技术、鲁棒性技术,以技术的更新和优化为依托,详细阐述了3项技术的发展历程.在总结归纳现有技术和研究成果的基础上,展望并分析SINS/DVL组合系统将来的研究方向及其面临的挑战.本文可为高精度水下导航技术研究提供有益参考.

基于IMU与UKF的船舶升沉运动信息测量方法

为获取实时、精确的船舶升沉运动信息,根据船舶升沉运动模型和频谱分析方法,建立描述惯性测量单元(IMU)的加速度测量信息与船舶升沉运动状态量关系的解析模型。基于无迹卡尔曼滤波(UKF)算法非线性滤波的特点,进行升沉运动滤波解算。通过仿真分析证明了所提方法在船舶升沉运动测量中的有效性。利用三自由度平台升沉运动测量实验验证,结果表明,同一模型下,相比于扩展卡尔曼滤波(EKF)算法的解算结果,所提方法具有更快的收敛速度和更高的测量精度;对船舶升沉位移的估计精度达到最大升沉幅值的5%,可以得到精确、无时延的船舶升沉运动信息。

基于Kalman滤波与Camshift算法的水面目标跟踪

根据水面监控图像的特点,对运动载体采集到的水面视频图像进行处理,从而实现对运动目标的跟踪。首先,利用Haar分类器检测出水面的运动目标,并用检测结果初始化Camshift跟踪器的搜索窗口;然后,运用Kalman滤波器与Camshift组合算法实现对运动目标的跟踪。其中,利用Kalman滤波算法预测目标在下一帧中出现的位置,Camshift算法用来跟踪目标,以此减小搜索范围,提高跟踪效率。实验结果表明,该算法能够实现对水面运动舰船的检测并进行有效跟踪。

基于MAS和RL的舰船设备协同控制方法

在构建舰船设备协同控制多智能体系统(MAS)过程中,各Agent之间存在某种内在的冲突、联系和规律,为了有效地发现和消解这些问题,引入智能控制解决方案和强化学习方法,能为MAS系统的构建提供有效的技术保障。本文提出了基于强化学习(RL)算法即改进的遗传算法并辅之以贝叶斯学习算法,来解决舰船MAS中各Agent中的任务分配问题、实现设备协同控制的优化和学习,并以舰船运动目标下的设备协同控制来具体验证上述算法,从而体现舰船运动控制MAS的可行性。

压缩机性能测试的预测补偿智能控制新算法

制冷系统是多变量耦合的复杂系统,动态过程中具有时变性、非线性、随机性以及大滞后性,精确建立整个系统的动态模型相当困难,这给压缩机性能测试中系统快速有效地自动达到稳定工况的控制带来了问题,为此作者提出了具有预测补偿机制的智能PID控制新算法,该算法的特点为:直接从控制过程的动态特征出发进行智能推理和控制决策,避免建立精确数学模型的难度,并针对制冷系统的大惯性和纯滞后的特性加入纯滞后补偿机制,该方法在实现压缩机性能全自动测试的实际应用中取得理想的效果。

船舶运动控制的Agent与MAS体系研究与构建

本文在船舶机电设备的智能化控制和协同控制研究基础上 ,针对船舶运动控制特点 ,提出了构建子系统个体智能体 (Agent)和多智能体系统 (MAS)的策略和方法 ,以此解决船舶多智能设备的自学习和自适应、即插即用、协同控制等问题 ;并提出了构建船舶运动控制的Agent与MAS体系的框架和编程要点。

电液伺服稳定平台建模与实验

由于风浪的影响,海上作业的船舶会产生不规律的横摇、纵摇和升沉运动,这严重影响船载设备的安全。因此,在船舶上建立一个稳定平台显得尤为重要[1]。介绍了一种六自由度稳定平台的工作原理和实际用途,通过逆解算法得到每个液压缸的运动规律,最后通过实验平台对稳定平台及其反解算法进行验证。实验表明,稳定平台对船舶的横摇、纵摇和升沉的稳定效果明显,具有广泛的工程应用前景。

主动补偿平台系统的仿真与实验

由于风浪的影响,海上作业船舶会产生不规律的横摇、纵摇和升沉运动,这严重影响船舶工作效率和船载设备的安全。因此,在船舶上建立一个主动补偿平台系统显得尤为重要。在主动补偿平台系统中,采用PID控制算法。利用AMESim软件对主动补偿平台系统进行建模和仿真,得出仿真结论;通过实验,得出与仿真结果对应的实验结果。通过对比仿真结果和实验结果,为主动补偿实验系统的设计和调试提供帮助。

一种简易实用型 FMC 的构成研究

介绍一种利用现有数控机床和旧机床进行改造并加以连接，构成简易实用的ＦＭＣ的例子，阐述了进行这种改造的一些关键技术和实施途径。

基于视觉的集装箱海上并靠吊装位姿识别

舰船在远海进行并靠补给时受波浪影响两船之间会产生无规律的相对运动,给补给集装箱吊装工作带来了很大挑战,急需一种能够在较高海况下辅助人工的自动化吊装系统。针对这一问题,提出一种基于单目视觉和Ar Uco标志点相结合的集装箱位姿检测方法。首先,介绍了带有视觉系统的并联吊装系统主要组成部分,简要分析了控制流程及方法;然后,根据实际集装箱码放流程,设计了适用的ArUco标志点布放和检测方案,介绍了相机标定、ArUco标志点检测及集装箱位姿估计方法;最后,搭建模拟试验平台测试视觉位姿识别的精度、速度和不同光照条件下的鲁棒性。试验结果表明,在普通PC工控平台上,最低识别速度在15Hz以上,姿态角平均误差为±0.5°,位移量平均误差为±0.4%,可以满足并靠吊装要求。

机电光一体化显微手术仪研制中的并行设计方法

阐述并行设计技术的基本概念,针对机电光一体化显微手术仪的传统开发方法存在的问题,介绍采纳并行设计方法的具体实施过程,分析总结并行设计技术的应用效果。

基于ADAMS并联机构摇摆台运动学和动力学仿真

介绍了一种用于船舶辅机设备陆地性能测试的三自由度并联机构摇摆台。主要模拟特定海况下横摇、纵摇和升沉运动,不但分析了该结构摇摆台的空间结构和空间运动姿态的位置解算,还应用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS,建立了虚拟样机模型,给出了一种基于ADAMS的求解并联机构摇摆台运动学和动力学的方法,获得了有关运动学及动力学特性曲线,为船舶辅机摇摆台系统的设计、制造、创新和模拟运动作业提供了理论依据和主要参数。

基于MAS技术的舰载火控系统研究

基于Multi-Agent-System(MAS)技术提出了建立舰载武器系统各部分的个体Agent,并将其有机结合成一个总MAS系统,从而构建MAS舰载火控系统的研究方案,同时对各个组成部分的功能原理和关键技术进行了阐述。

基于组态软件的制冷压缩机性能测试台系统软件开发

介绍了用组态王 6 0软件开发的全自动制冷压缩机性能测试台的软件系统 ,以及开发过程中所遇到的问题及解决方法。

一体化设计的中小型制冷压缩机全自动测试台的构成

介绍了一种新型热机电一体化的中小型制冷压缩机全自动性能测试台的设计原理 ,制冷系统及测控系统的硬件构成 。

船舶MEMS微惯导网络精度技术研究

为了减少误差积累,提高导航精度,通过船舶上的CAN总线网络,利用高精度主惯导系统对低精度的MEMS微惯导系统进行在线修正。根据微惯导网络系统姿态角的误差模型,将惯导系统的角速率输出值作为量测信息设计卡尔曼滤波器,对姿态角修正算法进行了仿真运算,估计出了MEMS微惯导系统姿态角误差。

用高速旋转电弧信号进行焊缝的模糊跟踪

介绍高速旋转电弧焊进行角焊缝跟踪的计算机应用技术。包括旋转电弧传感器获取焊距与焊缝偏差信号的机理和方法，进行焊缝跟踪的模糊控制策略的分析与推算以及以８０９８单片机为主体的控制系统软硬件构成。