摘要：针对海流扰动及姿态、航向误差角引起的无法确知的导航系统模型误差,设计了一种带模型误差的自适应无迹卡尔曼滤波器(Adaptive unscented Kalman filter,AUKF)用于小型水下机器人(Small autonomous underwater vehicle,SAUV)推位导航系统.首先提出了小型水下机器人三维运动连续时间模型;然后针对该模型特点,基于极大后验估值原理推导了AUKF算法.仿真结果说明该算法能够克服海流扰动及姿态和航向误差引起的模型误差.对比经典无迹卡尔曼滤波器算法,采用该算法的小型水下机器人推位导航系统在复杂海况下的滤波精度显著提高.

摘要：This work focuses on motion control of high-velocity autonomous underwater vehicle(AUV).Conventional methods are effective solutions to motion control of low-and-medium-velocity *** not taken into consideration in the control model,the residual dead load and damping force which vary with the AUV’s velocity tend to result in difficulties in motion control or even failure in convergence in the case of high-velocity *** full consideration given to the influence of residual dead load and changing damping force upon AUV motion control,a novel sliding-mode controller(SMC)is proposed in this *** stability analysis of the proposed controller is carried out on the basis of Lyapunov *** sea trials results proved the superiority of the sliding-mode controller over sigmoid-function-based controller(SFC).The novel controller demonstrated its effectiveness by achieving admirable control results in the case of high-velocity movement.

摘要：为了满足深海油气资源开发对动力定位系统可靠性的需求,根据船级社对附加标志为DP-3动力定位系统的规范要求,在Vxworks实时操作系统下设计了三模冗余的动力定位控制系统.基于PC104总线设计了冗余动力定位控制系统的硬件体系结构.采用软件实现了三模冗余实时控制计算机组的控制解算与容错管理.应用马尔可夫过程对所设计的DP-3级动力定位控制系统进行了可靠性分析,预测了不同的硬件故障参数对DP-3动力定位控制系统可靠性的影响.分析结果表明,所设计的DP-3动力定位控制系统具有较高的可靠性.

摘要：以阴离子交换膜(碱性离子膜)为基础的能量转化与储能过程十分重要,包括碱性膜燃料电池、碱性膜电解水制氢等,该类电膜过程对未来能源结构会产生深远影响。现有阴离子交换膜存在耐碱性差、性能衰减显著的问题,严重制约高效能源储存及转化技术发展。为了获得高稳定的碱性离子膜,近年来,围绕耐碱高分子材料的分子设计开展大量工作。本综述从碱性膜材料的高分子骨架和阳离子基团两个角度出发,针对膜材料耐碱性,重点阐述聚烯烃和聚芳基的主链结构,以及非金属中心、金属中心,两类阳离子的分子结构设计策略,展望高稳定碱性膜的结构设计规律及主要挑战,为设计与合成高性能碱性离子膜,满足清洁能源转化与储能膜过程提供新思路。

摘要：研究一类微小型水面无人艇(unmanned surface vessel,USV)的运动控制系统设计问题,提出了一种自适应专家S面运动控制算法。首先,基于STM32-ARM核心板设计了一类微小型无人艇的运动控制系统,基于Labwindows/CVI软件开发了上位机监控系统;其次,充分融合专家系统和S面控制算法的优势,提出了一种自适应专家S面运动控制算法,用于微小型无人艇的航速和航向控制;最后以所研制的"神龙号"微小型无人艇为载体,通过大量的水池试验和外场试验,验证了所设计和开发的运动控制系统的有效性和可靠性;同时通过对比试验,体现出了所提出的自适应专家S面控制算法在无人艇航向和航速控制方面的优越性。

摘要：针对无人水面艇（USV）系统因其强非线性和不确定性且难以建立精确的数学模型而难以控制的问题，进行了嵌入式运动控制研究。为某单泵喷水推进型无人水面艇设计了嵌入式运动控制系统，分别从软件和硬件两个方面实现了该嵌入式控制系统的体系结构。为了满足嵌入式无人水面艇控制系统对数据处理实时性和可靠性的需求，在S面运动控制器的基础上引入了α-β-γ滤波器。海试和湖试试验结果表明所设计的控制器和滤波器具有良好的控制性能，试验验证了该控制系统的可行性和可靠性。

摘要：GPS信号易受建筑物或树木遮蔽,而低成本的MEMS惯性元件随机漂移大,性能随温度急剧变化,采用一般的Kalman滤波器融合GPS和低成本MEMS惯性元件信号,构成GPS/DR组合导航系统很难满足导航系统的容错和精度要求。针对GPS和MEMS惯性元件构成的低成本GPS/DR组合导航系统,设计了容错UKF/KF联邦Kalman滤波算法,提高了组合导航系统的定位精度和抗干扰能力;针对MEMS惯性元件随机漂移大的缺点,采用零偏试探消减算法,抑制了MEMS惯性元件的随机零漂,提高了MEMS惯性元件的精度。仿真结果表明,基于该算法的GPS/DR组合导航系统的定位精度高,抗干扰能力强,在GPS信号中断的情况下导航系统仍可在短时间内保持较高的定位精度。

摘要：介绍第3代中国先进压水堆(CEPR)反应堆保护系统(RPR)的设计准则、功能分配、结构组成、维修、定期试验、鉴定和平台测试。4重冗余、多样化、自动降级的设计,使得大部分的RPR维修工作可安排在日常进行。在维修和定期试验方面,还设计了智能化的工具,极大降低了人因失误。

摘要：针对欠驱动无人艇开展了其基础运动控制策略设计的研究.首先详细地介绍了喷水推进无人艇的运动控制系统的构成,并根据喷水推进器推进原理的特点,可得出该无人艇系统是欠驱动的、快变的非线性耦合系统;然后根据人类小脑的运动协调功能,提出基于倒车斗、喷嘴转角和发动机转速协调控制的仿人智能控制策略,实现了对无人艇的完全运动控制,提高了其操纵性和灵活性;并根据该思想设计了无人艇的基础运动控制系统的软件体系结构.最后进行了无人艇在各种航行状态下的运动控制仿真试验,仿真结果表明了该仿人智能运动控制策略的有效性.

摘要：针对小型自主水下无人潜器的运动特点,设计了一种加速度信息辅助的自适应Kalman滤波器,用于多普勒测速声呐的数据处理.首先基于时间序列分析法,建立了多普勒测速声呐噪声信号的AR模型,并根据当前统计模型设计了多普勒测速声呐Kalman滤波方程.然后针对滤波方程特点,设计了基于S面的自适应Kalman滤波器.实验结果表明,在已知加速度先验信息的条件下,基于S面的自适应Kalman滤波器能够根据小型水下机器人的运动特点实时调整滤波参数,滤波精度优于0.04m/s,且能够有效消除时间延迟,为小型水下机器人控制系统提供准确及时的速度信息.