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题名Delta型全方位推进器调距机构设计与分析
被引量：2
- 1
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作者
张宏伟
王福强
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机构
天津大学机器人与汽车技术研究所
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出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2017年第1期20-26,共7页
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文摘
全方位推进器通过调距机构使叶片螺距角发生周期性调整,进而产生全方位推力,它能够给水下机器人提供很好的操纵性以便高质量地完成水下勘测任务。文中提出了一种新型的Delta型偏心盘调距机构,它由两个Delta并联机构和分布在3条支链上的3个空间四杆机构组成,通过Delta机构控制偏心盘的3个移动自由度来实现叶片螺距角的周期性调整。此调距机构具有刚度大、运动精度高、动力学性能优良、质量轻、结构紧凑、空间布局合理的优点。采用矢量法与几何法相结合的方法对调距机构进行了位置正反解,分析了偏心盘的运动区间和叶片螺距的可调范围,验证了叶片螺距角周期变化规律为简谐规律,并建立了预设叶片螺距变化规律与偏心盘位移之间的关系。
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关键词
全方位推进器
调距机构
DELTA机构
位置正反解
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Keywords
variable vector propeller
blade adjusting mechanism
Delta mechanism
forward and reverse position solution
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分类号
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
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题名潜器全方位推进器主轴转速鲁棒H_∞控制器设计
被引量：1
- 2
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作者
刘胜
徐东昊
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机构
哈尔滨工程大学自动化学院
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出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2009年第2期276-281,286,共7页
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文摘
针对潜器螺距调节式全方位推进器的工作环境和负载特性比较复杂的特点,为了提高全方位推进器主轴转速系统的动态性能和对参数扰动的鲁棒性,利用鲁棒控制理论,建立了永磁同步电机传动系统的反馈线性化模型,实现了主轴转速系统的鲁棒控制。该速度控制系统由负载转矩扰动估计器以及鲁棒控制器两部分构成。负载转矩扰动估计器主要用于负载扰动估计,以确保有效补偿负载扰动的影响。鲁棒控制器在电机参数发生变化和出现干扰的情况下,获得转速的跟踪性能。仿真结果表明,采用H∞鲁棒控制器的永磁同步电机主轴转速控制系统较传统的PID控制系统具有更好的跟踪性能、鲁棒稳定性和抗干扰性能。
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关键词
潜器
全方位推进器
永磁同步电机
鲁棒控制
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Keywords
submersible vehicle
variable vector propeller
permanent magnet synchronous motors
robust control
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分类号
TP13
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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题名基于HGANN的全方位推进器运动学正解研究
- 3
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作者
刘胜
宋佳
葛亚明
郑秀丽
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机构
哈尔滨工程大学自动化学院
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出处
《中国造船》
EI
CSCD
北大核心
2008年第4期115-122,共8页
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文摘
针对潜器全方位推进器的调距机构运动学位置正解求解高度非线性、计算速度慢、准确率低的特点,提出了一种改进的混合编码遗传神经网络算法(HGANN)。算法兼具了遗传算法的全局寻优能力和神经网络对于非线性映射的强大逼近能力,同时由于采用了二进制和浮点数混合编码方案及3层的染色体结构对遗传神经网络算法进行了改进,优化了网络结构和权值矢量,解决了遗传神经网络算法计算过程中短基因组实际交叉、变异机会过小的问题,使后代种群具有更好的多样性,结合Solis & Wets算子生成后代的方法丰富了遗传搜索空间,加快了收敛速度。仿真结果表明,HGANN算法有效地加快了遗传算法的收敛速度,提高了调距机构的位姿精度。
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关键词
船舶
舰船工程
潜器全方位推进器
正解
混合编码遗传算法
神经网络
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Keywords
ship engineering
variable vector propeller
forward kinematics
hybrid encoding genetic algorithm
neural network
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分类号
U674.941
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名基于GA的潜器全方位推进器奇异位形分析
- 4
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作者
刘胜
宋佳
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机构
哈尔滨工程大学自动化学院
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出处
《船舶工程》
CSCD
北大核心
2008年第5期20-22,26,共4页
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文摘
奇异位形是机器人的固有性质,它对机器人的工作性能有着种种影响,因此对于确定的机构,对其进行奇异位形的判断具有重要的意义.以哈尔滨工程大学自行研制的潜器全方位推进器为研究对象,采用Jacobian行列式det(J)为操作对象的方法,对潜器全方位推进器进行奇异位形分析.通过计算det(J)的解来判断在所要求的工作空间内,潜器全方位推进器是否会发生奇异位形.同时,利用遗传算法能以较小代价解决搜索与优化问题的特点,对det(J)的极值求解进行了优化,仿真结果表明该方法既方便又可靠,为潜器全方位推进器的深入研究奠定了基础.
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关键词
潜器全方位推进器
奇异位形
遗传算法
JACOBIAN
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Keywords
variable vector propeller
configuration singularity
genetic algorithm （GA）
Jacobian determinant
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分类号
TP18
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
U664.3
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名潜器全方位推进器主轴转速控制系统设计与实现
- 5
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作者
彭红五
刘卫振
李冰
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机构
北京航天自动控制研究所
哈尔滨工程大学
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出处
《自动化技术与应用》
2017年第8期125-129,共5页
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文摘
全方位推进器是一种根据桨叶的旋转,使得螺距角发生周期性变化,产生与桨轴平行的轴向推力,同时也能产生侧向推力的特种推进器。本文的主要任务是以某型全方位推进器为对象,调速传动采用交流调速中的变频调速,针对全方位推进器传动机构和水动力参数特性复杂的特点,设计一套主轴转速控制器,该控制器可以在传动机构负载和水动力负载不定的情况下准确控制主轴的转速,使推进器产生期望的推力。本课题主要是利用MC9S08DZ60单片机和MS25664A点阵图形液晶显示模块设计一个主轴转速控制器。试验结果表明,通过单片机和上位机可以准确控制全方位推进器的主轴转速,并且主轴转速可以实时地显示在液晶屏上。
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关键词
全方位推进器
主轴转速控制器
变频调速
MC9S08DZ60
MS25664A
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Keywords
sea submarine
principal axis speed control system
variable frequency speed adjustment
MC9S08DZ60
MS25664A
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分类号
TM921.51
[电气工程—电力电子与电力传动]
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题名潜器全方位推进器主轴转速H^∞鲁棒控制
- 6
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作者
刘胜
徐东昊
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机构
哈尔滨工程大学自动化学院
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出处
《大连海事大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第2期72-75,80,共5页
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文摘
为有效对潜器全方位推进器主轴调速系统进行控制,基于永磁同步电机状态空间模型,针对全方位推进器主轴控制系统的参数摄动和负载转矩波动,设计了状态反馈鲁棒控制器.对潜器推进电机矢量控制的仿真结果表明,该方法能够有效抑制参数摄动和负载转矩波动对系统动态性能的影响,满足潜器推进的性能要求.
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关键词
潜器
全方位推进器
永磁同步电机
鲁棒控制
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Keywords
submersible vehicle
variable vector propeller
permanent magnet synchronous motor （PMSM）
H^∞ robust control
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分类号
TP13
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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题名基于能量最优的组合偏置推力分配算法研究
被引量：18
- 7
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作者
施小成
魏玉石
宁继鹏
付明玉
赵大威
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机构
哈尔滨工程大学自动化学院
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出处
《中国造船》
EI
CSCD
北大核心
2012年第2期96-104,共9页
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基金
中央高校基本科研业务费专项资金引人优秀人才项目(项目编号:HEUCFR1118)
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文摘
推力分配是动力定位控制系统的关键技术之一,其任务是将控制器输出的合力分配给各推进器。本文针对推力分配中存在的问题,提出组合偏置思想并设计了自适应组合偏置策略,建立了组合偏置推力分配算法。该算法基于能量最优方法,能够自适应地调整偏置量,兼顾船舶的能量消耗和操纵性。仿真结果表明该算法能有效地提高船舶的动态性能。
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关键词
推力分配
动力定位
组合偏置
全方位推进器
船舶控制
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Keywords
thrust allocation
dynamic positioning
group biasing
azimuthing thruster
ship control
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分类号
U664.82
[交通运输工程—船舶及航道工程]
TP273.1
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名深水钻井平台动力定位的推力分配研究
被引量：11
- 8
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作者
王芳
潘再生
万磊
徐玉如
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机构
浙江大学先进技术研究院装备自动化研究中心
哈尔滨工程大学智能水下机器人技术国防科技重点实验室
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出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2013年第1期19-28,共10页
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基金
高技术船舶科研计划项目-深海半潜式钻井平台工程开发(mmp09108)
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文摘
深海动力定位主要依靠海洋结构物的自身动力来抵抗外界环境力的干扰,推进器系统作为动力定位系统的执行机构,其工作性能的好坏将直接影响到最终的定位效果。文章简述了推力分配在动力定位实时控制系统中的功能,并归纳了用非线性规划求解最优化问题可能存在的困难。针对981钻井平台冗余的全方位推力器配置,引入扩展推力将推力分配的非线性等式约束转化为线性等式约束,提出了基于扩展推力的拉格朗日最小平方优化的显性解,在最优扩展推力的基础上对每个推进器的最大推力、推力变化以及全方位推进器方向角的最大转动变化率均作了限制。仿真结果表明该推力分配策略切实可行,对实时控制系统的内存无特别要求,定位性能较好。
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关键词
动力定位
深海钻井平台
推力分配
最优化
全方位推进器
非线性约束
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Keywords
dynamic positioning
deepwater drilling rig
thrust allocation
optimization
azimuth thruster
nonlinear constraint
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分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名基于LSSVM的VVP推力系数预报
被引量：2
- 9
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作者
郑秀丽
刘胜
李冰
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机构
哈尔滨工程大学自动化学院
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出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2011年第4期584-587,共4页
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基金
黑龙江省博士后基金(20080430888)
黑龙江省自然基金(F2004-19)
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文摘
针对神经网络存在结构较难确定、训练易陷入局部最优以及容易过学习等问题和标准SVM训练速度较慢等问题,提出最小二乘支持向量机算法,最小二乘支持向量机算法(LS-SVM)具有比其他非线性函数逼近方法具有更强的泛化能力;并且LS-SVM采用径向基核函数,得到LSSVM模型的待定参数比标准支持向量机少,仅为2个。将最小二乘支持向量机(LS-SVM)应用于全方位推进器周期螺距状态推力系数和转矩系数预报,与神经网络预测的结果比较表明:最小二乘支持向量机对全方位推进器周期螺距状态的推力系数和转矩系数的预报结构的精度明显高于采用BP神经网络能进行预报的结果,预测效果好,能够满足工程应用的要求。
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关键词
最小二乘支持向量机
周期螺距状态
全方位推进器
推力系数
转矩系数
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Keywords
LSSVM
cyclic pitch
variable vector propeller
thrust coefficient
model coefficient.
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于BP神经网络的VVP水动力系数预报
被引量：1
- 10
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作者
郑秀丽
刘胜
李冰
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机构
哈尔滨工程大学自动化学院
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出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2011年第2期181-184,共4页
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基金
黑龙江省博士后基金(20080430888)
黑龙江省自然基金(F2004-19)
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文摘
将BP神经网络应用于全方位推进器周期螺距状态推力系数和转矩系数预报。针对BP神经网络在训练中存在的学习速度慢、易于陷入局部最小等缺点,采用变学习率的BP算法加以改进。对全方位推进器周期螺距状态推力系数和转矩系数进行预报,结果表明,预报值的精度明显高于由近似公式计算所得的值,采用BP神经网络对全方位推进器周期螺距状态的推力系数和转矩系数能进行预报是可行的,能够满足工程应用的要求。
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关键词
BP神经网络
周期螺距状态
全方位推进器
推力系数
转矩系数
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Keywords
BP neural network
cyclic pitch
variable vector propeller
thrust coefficient
model coefficient
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分类号
TP27
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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