21世纪的海洋资源开发 被引量：1

1

作者 朱继懋 《科学》 2001年第2期12-15,2,共4页

人类对于自然界中未知部分的不懈探求,推动着科学技术的发展和人类认识水平的提高。近年来,高新技术在各个方面的迅速发展,为人类开拓新的认识领域提供了强有力的手段。一方面,人类把目光不断伸向广漠而辽阔的太空,对于宇宙奥秘的探索,... 人类对于自然界中未知部分的不懈探求,推动着科学技术的发展和人类认识水平的提高。近年来,高新技术在各个方面的迅速发展,为人类开拓新的认识领域提供了强有力的手段。一方面,人类把目光不断伸向广漠而辽阔的太空,对于宇宙奥秘的探索,激励着众多科学家和工程师努力地创造出许多先进的星际控制飞船、人造卫星和多种观测仪器。另一方面,人类对自己所生存的这个星球和种种未知领域越来越感兴趣。 展开更多

关键词 21世纪 海洋资源开发 多金属结核 海底天然气水合物 生物基因资源 富钴结壳 海底热液硫化物

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Vega虚拟环境避碰技术在潜水器仿真中的应用 被引量：10

2

作者 王中华 葛彤 朱继懋 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期3089-3090,3094,共3页

基于软件平台MultigenCreator和Vega开发出的深海潜水器近海底作业视景仿真系统,能实现虚拟环境下的避碰要求;利用Vega中所提供的碰撞方式对象、在潜水器模型上安装碰撞矢量,使其能够在虚拟的复杂海底地形环境中成功地规避其作业路径上... 基于软件平台MultigenCreator和Vega开发出的深海潜水器近海底作业视景仿真系统,能实现虚拟环境下的避碰要求;利用Vega中所提供的碰撞方式对象、在潜水器模型上安装碰撞矢量,使其能够在虚拟的复杂海底地形环境中成功地规避其作业路径上的障碍和预知其作业路径上的起伏。仿真结果表明,虚拟环境避碰技术能显著提高潜水器水下作业仿真过程的效果和逼真性。 展开更多

关键词 潜水器 虚拟环境 避碰 仿真 VEGA

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模块化自重构机器人最优构形拓扑转换 被引量：7

3

作者 徐雪松 葛彤 朱继懋 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期899-904,共6页

定义了模块化自重构机器人构形拓扑转换的基本概念,分析总结了最优构形拓扑转换的规律,并采用遗传算法对构形拓扑转换进行优化.结果显示,构形拓扑转换过程中的连接变化操作次数被有效地降低,提高了模块化自重构机器人自重构的效率.

关键词 机器人 自重构机器人 构形拓扑 拓扑转换 遗传算法

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浅海管线检测维修潜水器控制系统自航模试验 被引量：5

4

作者 葛彤 虞苏芳 +1 位作者 连琏 朱继懋 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2005年第2期49-55,共7页

浅海海底管线检测维修潜水器是具有复杂动力特性和作业方式的特种载人潜水器,其作业需配备姿态及航行自动控制系统。为了保证其自动控制系统研制成功,研制了1∶8缩尺的自航模作为平台,将实际控制系统方案遵循相似性准则改造为自航模控... 浅海海底管线检测维修潜水器是具有复杂动力特性和作业方式的特种载人潜水器,其作业需配备姿态及航行自动控制系统。为了保证其自动控制系统研制成功,研制了1∶8缩尺的自航模作为平台,将实际控制系统方案遵循相似性准则改造为自航模控制系统,包括校正与补偿回路、指令分配器、姿态控制回路、航行控制回路。在海洋工程水池模拟风浪流等海洋环境,进行各种情况下的控制试验,对实现的控制律加以验证和改进,这些改进又按照相似性准则反映到实际控制系统方案的修正中。控制系统的设计方案由此得到全面验证和改善。 展开更多

关键词 自航模 控制 潜水器 试验

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6000m深海拖曳系统动力响应计算 被引量：9

5

作者 廖世俊 顾云冠 朱继懋 《海洋工程》 CSCD 北大核心 1995年第2期31-37,共7页

本文数值计算了６０００ｍ深海单拖体和双拖体拖曳系统的动态响应，特别是研究了拖船的垂荡运动对拖体定高性的影响。对于双拖体系统，本文对第二拖体在水中的重量、联接两拖体的缆索长度及其在水中重量等因素对第二拖体定高性的影响进... 本文数值计算了６０００ｍ深海单拖体和双拖体拖曳系统的动态响应，特别是研究了拖船的垂荡运动对拖体定高性的影响。对于双拖体系统，本文对第二拖体在水中的重量、联接两拖体的缆索长度及其在水中重量等因素对第二拖体定高性的影响进行了详细的计算、分析。计算表明，采用双拖体系统可大大提高系统的定高性。 展开更多

关键词 深拖系统 动态响应 数值计算

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基于蚁群算法的多AUV路径规划仿真研究 被引量：10

6

作者 吴小平 冯正平 朱继懋 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2009年第1期150-153,共4页

多AUV路径规划是一种典型的带约束组合优化问题,如果采用传统的方法求解效果并不理想。蚁群算法是对自然界中蚂蚁在寻找食物过程中所表现出来的智能行为的一种模拟,它非常善于处理带约束的大规模复杂组合优化问题。应用蚁群算法结合TSP... 多AUV路径规划是一种典型的带约束组合优化问题,如果采用传统的方法求解效果并不理想。蚁群算法是对自然界中蚂蚁在寻找食物过程中所表现出来的智能行为的一种模拟,它非常善于处理带约束的大规模复杂组合优化问题。应用蚁群算法结合TSP问题来为一群AUV进行路径规划,寻找最短且安全的路径。算法分为两部分:1)路径优化:使所有AUV的总路程最小化;2)路径校核:检查是否存在潜在的静态或动态碰撞。最后以三个AUV的情形为例对算法加以了验证,仿真结果表明该方法耗时短、效率高,为求解多AUV路径规划问题提供了一个高效解决方案。 展开更多

关键词 蚁群算法 多自治水下机器人 旅行商问题 路径规划

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水下机器人H_∞控制系统设计 被引量：4

7

作者 刘旌扬 冯正平 +1 位作者 易宏 朱继懋 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2008年第3期70-77,共8页

对水下机器人(AUV)基于混合灵敏度的H∞控制设计中的权函数选取方法进行探讨,并就频域分析给出一种公式化方法,解释其物理意义。此方法可依据控制对象的频率特性,简单的确定其权函数。AUV运动控制器的设计实例表明,按此方法选取权函数... 对水下机器人(AUV)基于混合灵敏度的H∞控制设计中的权函数选取方法进行探讨,并就频域分析给出一种公式化方法,解释其物理意义。此方法可依据控制对象的频率特性,简单的确定其权函数。AUV运动控制器的设计实例表明,按此方法选取权函数设计得到的控制器可以对跟踪性能、鲁棒稳定性、干扰及模型摄动抑制等设计指标进行折衷。 展开更多

关键词 水下机器人 H∞鲁棒控制 混合灵敏度 权函数选取

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水下模块化自重构机器人构形拓扑转换 被引量：3

8

作者 徐雪松 葛彤 +1 位作者 连琏 朱继懋 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期409-415,共7页

定义了水下模块化自重构机器人构形拓扑转换基本概念 ,并分析总结出构形拓扑转换的基本规律 .然后采用遗传算法对构形拓扑转换进行优化 ,有效地降低构形拓扑转换操作过程中的连接和断开操作次数 ,提高自重构效率 .

关键词 自重构机器人 模块化自重构机器人 构形拓扑 拓扑转换 最优拓扑转换

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一种新型潜水装置的水动力特性分析 被引量：4

9

作者 汪淳 葛彤 朱继懋 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第10期1547-1551,共5页

针对一种用于海底管线检测与维修的新型潜水装置建立了操纵运动数学模型 .在阻力及操纵性试验所得数据基础上 ,估算了其水动力系数 .运用线性系统理论对其特征值和特征向量进行了分析 ,将垂直面运动和水平面运动分解为不同的运动模态 ,... 针对一种用于海底管线检测与维修的新型潜水装置建立了操纵运动数学模型 .在阻力及操纵性试验所得数据基础上 ,估算了其水动力系数 .运用线性系统理论对其特征值和特征向量进行了分析 ,将垂直面运动和水平面运动分解为不同的运动模态 ,并讨论了各种模态特点及其成因 . 展开更多

关键词 潜水器 船舶操纵性 线性系统 水动力特性

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船舶非线性横摇运动与混沌 被引量：12

10

作者 欧阳茹荃 朱继懋 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期21-28,共8页

本文以波浪尺度为变参数，通过平均化方法和范德坡变换，确定横摇运动的振动解随参数变化的定性情况；然后运用数值积分和胞映射相结合的方法，求得系统的多种形式的振动解。胞映射法能灵活地处理各种不同形式的吸引子，如谐振解、各阶... 本文以波浪尺度为变参数，通过平均化方法和范德坡变换，确定横摇运动的振动解随参数变化的定性情况；然后运用数值积分和胞映射相结合的方法，求得系统的多种形式的振动解。胞映射法能灵活地处理各种不同形式的吸引子，如谐振解、各阶亚谐解乃至混沌吸引子并能方便快速地求解。横摇运动的大量非线性特性，如吸引子共存，对称性破缺，周期倍化等现象都被观察到。多个吸引子共存时，吸引域往往具有复杂的结构。文中还给出了由一系列倍周期分岔导致的混沌运动。 展开更多

关键词 横摇 非线性分析 混沌 胞映射法 船舶

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深海拖曳系统运动响应的理论研究 被引量：8

11

作者 张潞怡 朱继懋 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 1997年第2期99-106,共8页

本文用二维动力学模型模拟了６０００ｍ深拖系统的静态和动态响应，建立了一种新的拖体边界条件，并对有航速情况下的收、放缆运动进行了计算和比较，讨论了影响拖体运动响应的几个参数．

关键词 深海 拖曳系统 运动响应 放缆 拖船 收缆

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船舶横摇运动的非线性振动与混沌 被引量：10

12

作者 欧阳茹荃 朱继懋 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 1999年第3期334-340,共7页

本文针对船舶非线性横摇运动模型，以波浪尺度为变参数，运用平均化方法和范德坡变换，确定系统的振动解随参数变化的定性情况；然后通过数值积分和胞映射相结合的方法，确定系统的多种形式的振动解。可以看到胞映射法能灵活地处理各种... 本文针对船舶非线性横摇运动模型，以波浪尺度为变参数，运用平均化方法和范德坡变换，确定系统的振动解随参数变化的定性情况；然后通过数值积分和胞映射相结合的方法，确定系统的多种形式的振动解。可以看到胞映射法能灵活地处理各种不同形式的吸引子，如周期解，各阶亚谐解乃至混沌吸引子并能方便快速地求解。横摇运动的大量非线性现象，如吸引子共存，对称性破缺，倍周期分岔等现象都被观察到。文中还给出了由一系列倍周期分岔导致的混沌运动。 展开更多

关键词 船舶横摇 分岔 混沌胞映射法 非线性振动

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模糊PID策略在AUV控制中的应用 被引量：15

13

作者 吴小平 冯正平 朱继懋 《舰船科学技术》 北大核心 2007年第1期95-98,共4页

由于自治水下机器人(AUV)动力学的非线性、模型参数以及海洋环境扰动的不确定性,基于常规PID控制的AUV性能通常不够理想。本文应用模糊控制对PID控制器的参数进行在线调整,从而使PID控制器具有自适应性以适应AUV工况的变化,并应用此策... 由于自治水下机器人(AUV)动力学的非线性、模型参数以及海洋环境扰动的不确定性,基于常规PID控制的AUV性能通常不够理想。本文应用模糊控制对PID控制器的参数进行在线调整,从而使PID控制器具有自适应性以适应AUV工况的变化,并应用此策略为小型AUVSubzeroIII设计了自主航行控制系统,仿真结果验证了本策略的有效性。 展开更多

关键词 模糊控制 PID控制 自治水下机器人

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多AUV队形控制的新方法 被引量：7

14

作者 吴小平 冯正平 朱继懋 《舰船科学技术》 北大核心 2008年第2期128-134,共7页

基于机器人队形控制中的领航者-跟随者方法(Leader-Follower Method)和基于行为方法(Behavior-based Method),提出了一种用于多自治水下机器人(AUV)队形控制的新方法。该方法以领航者来确定整个AUV编队的前进状态,跟随者时刻跟随领航者... 基于机器人队形控制中的领航者-跟随者方法(Leader-Follower Method)和基于行为方法(Behavior-based Method),提出了一种用于多自治水下机器人(AUV)队形控制的新方法。该方法以领航者来确定整个AUV编队的前进状态,跟随者时刻跟随领航者以保持一定的队形形状。同时,领航者和跟随者都被赋予一定的行为特性以实现奔向目标、队形维持、队形转换及障碍避碰等功能。考虑到领航者在行进过程中有可能会发生意外而导致任务失败,本方法设定一特殊的跟随者令其作为候选领航者时刻跟随领航者以防万一。分别采用模糊规划器和Line of Sight(LOS)技术来实现AUV编队的障碍避碰和导航。 展开更多

关键词 多AUV 队形控制 LINE of SIGHT

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MG－1型海缆埋设系统总体设计 被引量：2

15

作者 张希贤 虞苏芳 +1 位作者 朱继懋 王玉娟 《海洋工程》 CSCD 北大核心 1996年第4期68-76,共9页

ＭＧ－１型海缆埋设系统是专为埋设中日海底光缆研制的。本系统装备于“邮电１号”敷缆船上，是一个经济、高效、具有现代化测控系统的犁埋式作业系统。１９９３年仅用１３个小时就顺利地完成了中日海底光缆中国侧９０ｋｍ的埋设工作。... ＭＧ－１型海缆埋设系统是专为埋设中日海底光缆研制的。本系统装备于“邮电１号”敷缆船上，是一个经济、高效、具有现代化测控系统的犁埋式作业系统。１９９３年仅用１３个小时就顺利地完成了中日海底光缆中国侧９０ｋｍ的埋设工作。本系统于１９９４年６月通过技术鉴定。１９９５年获得邮电部三等奖。ＭＧ－１系统除可用于埋设海底通信电缆外，也可用于埋设其它海底电缆。本文对系统总体设计中考虑的问题。 展开更多

关键词 海缆埋设系统 海底电缆 海犁 海缆埋设作业 埋设机

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ROV动力定位系统控制时序与逻辑设计 被引量：2

16

作者 王中华 葛彤 朱继懋 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2006年第2期61-66,共6页

对ROV动力定位系统(DP)的控制时序和事件触发逻辑进行了分析和设计。解决了包含有核心控制策略算法的动力定位系统与ROV自身水下计算机(下位机)之间的控制时序的匹配问题以及事件触发逻辑关系的相互响应问题;此外,采用线程同步和时钟校... 对ROV动力定位系统(DP)的控制时序和事件触发逻辑进行了分析和设计。解决了包含有核心控制策略算法的动力定位系统与ROV自身水下计算机(下位机)之间的控制时序的匹配问题以及事件触发逻辑关系的相互响应问题;此外,采用线程同步和时钟校验的方法以确保动力定位系统对通讯数据包的实时跟踪处理。从试验情况来看,本文提出的设计完全满足实际工程作业的要求。 展开更多

关键词 动力定位(DP) ROV 控制 时序 逻辑 线程 同步

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应用自适应模糊控制实施船舶动力定位 被引量：6

17

作者 芮世民 朱继懋 黄根余 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期56-59,共4页

在船舶动力定位中引入自适应模糊控制方法,即采用近似的线性模型通过Kalman滤波得到船舶低频运动的状态估计值,模糊化后作为模糊控制器的输入实现定位控制.模糊控制器的核心为自适应模糊逻辑系统,由于它具有任意的非线性映射能力,从而... 在船舶动力定位中引入自适应模糊控制方法,即采用近似的线性模型通过Kalman滤波得到船舶低频运动的状态估计值,模糊化后作为模糊控制器的输入实现定位控制.模糊控制器的核心为自适应模糊逻辑系统,由于它具有任意的非线性映射能力,从而使控制器的参数能够在定位过程中不断调整,以适应外部环境变化.仿真结果表明。 展开更多

关键词 海洋工程 模糊控制 船舶动力定位

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分段重构控制策略 被引量：2

18

作者 葛彤 冯正平 朱继懋 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期807-810,共4页

现有控制重构方案均需要精确的故障定位 ,存在着诊断过程中系统耐故障能力不足的缺陷 .文中提出一种分段重构的重构策略以解决该问题 .只要故障被定位至某些适当的元件集合 ,控制重构就开始进行 ,并随诊断过程的深入分段推进 .该策略被... 现有控制重构方案均需要精确的故障定位 ,存在着诊断过程中系统耐故障能力不足的缺陷 .文中提出一种分段重构的重构策略以解决该问题 .只要故障被定位至某些适当的元件集合 ,控制重构就开始进行 ,并随诊断过程的深入分段推进 .该策略被转化为一个鲁棒模型跟踪问题 ,并提出一种基于 H2 /H∞ 混合性能指标优化的控制律设计方法实现 .针对某飞行器具体设计了可重构飞控系统 ,结果表明该方法具有很好的重构效果 . 展开更多

关键词 可重构控制 飞行控制系统 飞机 鲁棒控制

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四元数法在AUV六自由度仿真中的应用 被引量：2

19

作者 吴小平 冯正平 朱继懋 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2007年第1期9-12,共4页

AUV六自由度仿真几乎无一例外都是基于欧拉角方法来求解运动微分方程,这种方法可以很直观地得到AUV的位置和姿态角,不过在纵倾角±90°的情况下会产生奇异点,使仿真无法进行下去.为克服上述不足,采用了四元数法取代欧拉法.仿真... AUV六自由度仿真几乎无一例外都是基于欧拉角方法来求解运动微分方程,这种方法可以很直观地得到AUV的位置和姿态角,不过在纵倾角±90°的情况下会产生奇异点,使仿真无法进行下去.为克服上述不足,采用了四元数法取代欧拉法.仿真结果表明,四元数法可以进行任意角度的仿真. 展开更多

关键词 机器人 自治水下机器人 四元数法 六自由度 计算机仿真

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海洋缆体系统凝集参数法在水下管道维修干式舱设计中的应用 被引量：1

20

作者 王中华 李长春 +1 位作者 葛彤 朱继懋 《造船技术》 北大核心 2005年第5期27-29,12,共4页

本文采用凝集参数法模拟缆-体结构系统,用时域法对海洋缆体系统的三维动态性能进行了分析,并给出了计算机程序。将此程序应用在水下管道干式压力维修作业舱系统的初步设计中,对其脐带缆在定常流干扰下的动力响应进行分析,计算结果为设... 本文采用凝集参数法模拟缆-体结构系统,用时域法对海洋缆体系统的三维动态性能进行了分析,并给出了计算机程序。将此程序应用在水下管道干式压力维修作业舱系统的初步设计中,对其脐带缆在定常流干扰下的动力响应进行分析,计算结果为设计方案的拟定提供了可靠依据。 展开更多

关键词 系缆潜水器 缆索 海洋动力学 动力学方程 结构系统 初步设计 水下管道 程序应用 参数法 管道维修 干式 凝集 海洋

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