载人潜器半物理虚拟仿真系统及其性能分析

为了缩短深海载人潜器控制系统的开发周期,测试系统性能,根据载人潜器的自身特点,构建和实现了载人潜器所有传感器、执行器设备模拟,以及潜器在海底实景的运动状态的半物理虚拟仿真系统。首先,以仿真系统的硬件架构和数据流程为基础,重点介绍了潜器设备模拟的软件体系结构;其次,在仿真平台上测试了各种网络数据的传输延迟,分析了其整体性能;最后,得出了潜器控制器设计的时间约束。现阶段整个系统已经开发成功,并投入运行到潜器控制系统的安装调试中。

一类载人潜水器的改进LQG控制研究

针对一类载人潜水器(MSV,MannedSubmersibleVehicle)在动力定位中多自由度之间存在的强耦合、非线性,以及系统参数的时变特性,文章采用带遗忘因子的递推最小二乘法和平方根法对系统参数进行辨识,然后在状态空间进行多输入多输出(MIMO)线性系统的最优控制研究。仿真结果表明,该两种改进LQG控制方法对于外界扰动以及系统的参数时变具有良好的控制效果,控制精度得到提高,为实际载人潜水器控制系统的多自由度动力定位控制提供了坚实的依据。

载人潜器串口设备转接工业以太网的实时性建模与分析

根据具体的需求,为载人潜器设计了一种基于工业以太网的内部数据通讯和控制系统,其数据通讯的实时性是衡量控制系统的一个重要指标,因此,为了分析串行数据通信系统的实时性能,据其选用的传感器和网络架构的特点,建立了串口数据包传送时间延迟的数学模型;并在潜器平台上,以实测数据试验误差验证了该模型的准确性和普遍性,从而为开发人员对各种串口设备的参数设置提供理论指导;最后用该模型分析了载人潜器串行数据传送的实时性。