Hydrothermal synthesis and structure of a neutral open-framework zincophosphate

A neutral open-frame work zincophosphate has been hydrothermally synthesized: structure refinement shows that it is composed of Zn4O12 tetramers and infinite Zn-O-Zn chains that are linked by PO4 groups forming one-dimensional 16-membered ring channels along b direction.

主从式UUV群的随从UUV导航

单只水下机器人导航方法存在着各自的缺陷,无法满足低成本UUV群的作业需要。建立由一只具有高精度自主导航能力的主UUV和多只由低成本导航传感器的随从UUV组成的一主多从式UUV群,研究随从UUV导航方法。与前人的极坐标化方法不同,在直角坐标系下对随从UUV导航系统进行了能观性证明。随从UUV通过测距传感器测量自身到主UUV的距离,采用EKF算法进行位置估计,给出了机动航行方案。仿真实验证明了有效性。

基于视觉伺服的水下机器人悬停定位

为实现水下机器人的悬停定位,提出一种基于视觉伺服的方法．通过安装在机器人上的摄像机实时摄取特定观察目标的图像,应用基于单目视觉位姿估计方法获取观察目标相对干摄像机的位姿信息,并以此作为反馈构成机器人运动的伺服控制．以本单位的水下机器人控制系统实验研究平台为载体,在实验水池内完成了实验．实验结果表明,在存在外力扰动的情况下机器人可以运动到指定位姿并保持悬停．

小型自治水下机器人运动控制系统研究

以主推加舵控制的小型自治水下机器人为研究对象,建立了水下机器人的数学模型并进行了分析。根据机器人结构的特点,对模型进行了必要的简化。设计了机器人的运动控制系统。通过湖试验正控制器的性能。

分散式控制和管理的UUV体系结构模型研究

针对传统的分层式体系结构在UUV 控制系统开发设计、维护和升级过程中所遇到的困难，首先分析了集中式控制和管理方法的不足和原因。在此基础上，借鉴自主计算的思想，提出了分散控制和管理的体系结构。这种方法把系统中每个独立的功能模块都抽象成为具有相同模型的控制基元，称之为“自主基元”，然后通过自主基元层次式、嵌套式的组织，构成完整的系统。分析表明，这种方法能够缩短控制系统的开发周期，也降低了维护和升级的难度。

估计从UUV航行参数的混合坐标系下的EKF算法

在主从式UUV 协作系统中，由于定位和导航的需要，要求尽快估计出从UUV 的航行参数，但通常所用的递推最小二乘（RLS）算法，其初始方位测量对滤波结果影响大且存在收敛速度慢、计算精度低的缺点，难以满足应用需求，而推广卡尔曼滤波（EKF）算法能较好地克服上述问题。在直角坐标系下（CEKF），方位信息与距离信息相互耦合导致初始振荡剧烈，改为混合坐标系（MEKF）后问题得到了极大的改善。最后，通过仿真及现场试验验证了此改进方法的有效性。

一种欠驱动AUV的三维实时避碰方法

针对以测距声纳为避碰传感器的一类欠驱动型AUV，提出了一种水平面和垂直面相结合的三维实时避碰方法。根据测距声纳和欠驱动AUV 的特殊性，首先从运动规划和路径规划2 个层次提出了AUV 混合型实时避碰结构，并分别设计了基于事件反馈监控的避碰自动机和基于免疫遗传的局部路径规划算法。多种典型障碍场景的半物理仿真实验表明，论文所提方法能够实现AUV 安全、稳定的三维避碰过程。

基于关节限位的自治水下机器人机械手系统运动规划研究

对自治水下机器人搭载的四功能水下电动机械手进行了简要描述。考虑到自治水下机器人机械手系统的运动学冗余,将关节限位算法用于系统逆运动学求解,避免载体大幅度姿态变化。利用Matlab仿真表明该算法在解决系统冗余的同时有效的限制了关节位移。

水下机器人锁紧释放技术综述

叙述了锁紧释放系统在水下机器人上的应用,说明了锁紧释放装置是控制水下机器人作业的重要手段。分析了天津大学研制的水下机器人解锁释放搭载体和设备、半埋雷打捞装置夹紧爪和美国某型号武器水下发射装置完成预定任务的工作原理和结构特点。归纳总结了水下大型构件锁紧释放系统设计中应着重考虑的问题。讨论了动力源形式的选择和力(矩)裕度分析、支撑与紧固点的选择、锁紧与释放形式的选择和实现、密封技术等四项锁紧释放机构的关键技术。

微型遥控潜水器视频监控系统

介绍了一种微型遥控潜水器视频监控系统,包括硬件装置及基于软件技术的视频数据处理技术。硬件装置完成视频信号的采集、传输、显示。视频数据处理技术解决了视频信号的捕获、存储、画面质量调节等。该系统已经在微型遥控潜水器中应用,效果良好。

反水雷UUV的作战效能模型分析

针对UUV的战术技术性能和使用特点,基于WSEIAC方法建立了反水雷UUV的作战效能基本评估模型,系统地论述了反水雷UUV作战效能的定义、量度和反水雷UUV作战效能基本评估模型及效能评定所涉及的UUV可用性、可信性及作战能力的分析方法。该模型能鲜明反映UUV装备的系统效能的物理本质,并在工程应用上具有简便灵活的特点,对于设计反水雷UUV——一种未来海军必要的新型反水雷装备,具有重要的指导意义。

水下机器人的神经网络自适应控制

研究了水下机器人神经网络直接自适应控制方法,采用Lyapunov稳定性理论,证明了存在有界外界干扰和有界神经网络逼近误差条件下,水下机器人控制系统的跟踪误差一致稳定有界.为了进一步验证该水控制方法的正确性和稳定性,利用水下机器人实验平台进行了动力定位实验、单自由度跟踪实验和水平面跟踪实验等验证实验.

自适应模糊PID控制在AUV控制中的应用

自治潜水器(AUV,Autonomous Underwater Vehicle)是非线性、强耦合、大惯性的多输入多输出系统,又由于受到海流、传感器、执行机构等不确定性的影响,对AUV控制器的鲁棒性能提出了更高的要求。本文针对我国正在研制开发的长航程自治潜水器的特性及其对航行控制的要求,将PID控制与模糊控制的简便性、灵活性以及鲁棒性结合起来,为AUV设计了可在线修改PID参数的自适应模糊PID控制器,仿真结果证明了该种控制方法不但提高了AUV系统的动态特性,而且可在参数摄动和外界扰动时获得较好的控制性能。

UUV推进系统容错控制分配算法研究

针对水下机器人(UUV)推进系统容错控制分配问题,本文提出了基于SVD分解(奇异值分解)与定点分配的混合算法。与传统的方法相比,它回避了求伪逆矩阵的问题,降低了计算量;能够满足推进器饱和约束限制。利用水下实验平台推进系统模型进行了仿真实验,验证了算法的正确性和有效性。

AUV闭环系统可辨识性分析及算法实现

针对水下机器人闭环系统辨识问题,应用闭环系统辨识理论,本文给出了水下机器人闭环系统可辨识的充分条件。运用增广的Kalman滤波算法对某水下机器人进行闭环辨识,获得了该系统模型。验证了所提出充分条件的正确性及算法的可行性。