王晓鸣
- 作品数：37 被引量：123H指数：7
- 供职机构：天津科技大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金河北省高等学校科学技术研究指导项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术交通运输工程水利工程环境科学与工程更多>>
- 基于模糊控制的水下自航行器着陆策略分析被引量：9
- 2009年
- 由于所携带能源总量的限制,目前水下自航行器(Autonomous underwater vehicle,AUV)不能满足长时间海洋环境测量的要求。为了有效地减少能耗,解决AUV工作时间短的问题,提出一种具有变浮力系统、能够着陆坐底的小型AUV。该AUV通过着陆坐底实现定点测量,可以利用有限的能源实现长时间的海洋环境监测。基于此,对AUV的着陆策略进行研究。在对注水自由下沉着陆策略进行分析的基础上,分析水舱注水量与着陆速度、着陆时间以及着陆俯仰角的关系。最终选择控制注水着陆策略作为AUV的水下着陆方案,并基于模糊控制设计着陆控制器。该方法根据AUV距离海底的高度和俯仰角通过模糊推理来控制AUV水舱的注水量,可以使AUV以较短的时间着陆于海底,同时又将着陆速度和着陆俯仰角控制在很小的范围内,满足了AUV安全着陆的要求。仿真和水域试验结果证明了采用该着陆策略的可行性。
- 王晓鸣张宏伟王树新
- 关键词：水下自航行器着陆注水模糊控制
- 混合驱动水下滑翔器滑翔状态机翼水动力特性被引量：26
- 2010年
- 将水下滑翔器和水下自航行器两者功能集合于一身，提出了一种新概念混合驱动水下滑翔器．采用计算流体力学方法对混合驱动水下滑翔器滑翔状态下机翼对滑翔经济性和稳定性的影响进行了数值模拟研究，正交试验表明，其滑翔经济性受机翼弦长影响最为显著；滑翔器的稳定性受机翼的后掠角影响最为显著；对4个具体模型在0°～20°攻角的进一步的数值模拟表明，机翼的位置主要影响滑翔稳定性，对滑翔经济性影响较小．滑翔器在6°左右攻角航行时，具有最大的升阻比．研究为混合驱动水下滑翔器的设计提供了理论指导和参考．
- 武建国陈超英王树新张宏伟王晓鸣
- 关键词：计算流体力学水动力学
- 壁面清洗水下机器人清洗性能分析与试验被引量：1
- 2023年
- 针对附着在养殖舱壁面上的污染物和剩余饵料人工难以清洗问题,研发了一款可对壁面进行自动清洗的水下机器人,该机器人为转刷清洗、推力吸附、轮式移动机构的设计方案。通过对实验刷盘进行清洗率、清洗能耗分析,确定刷盘的设计和布置方式,完成机器人移动速度与刷盘转速的匹配。分析结果表明,当刷盘转速一定时,增加刷毛层数或降低机器人移动速度可提高清洗率;机器人为小尺寸刷盘的布置方式时可降低清洗能耗。通过试验测试,机器人可贴壁稳定航行,当机器人移动速度为0.2 m/s,刷盘转速为200 r/min时,清洗效果显著,清洗效率为388 m^(2)/h,可满足实际工况下的使用要求。
- 王晓鸣李腾
- 关键词：壁面清洗水下机器人
- 基于侧线感知机理对水下三角形干扰源感知方法的研究被引量：1
- 2020年
- 为提高自主水下机器人(Autonomous underwater vehicle,AUV)的环境自适应能力,基于侧线感知机理,对水下目标进行形态识别和位置定位方法的研究。采用数值模拟的方法对流场中等边三角形的流场结构进行研究,提取"侧线"上的压力信号作为形态识别信息,训练并建立支持向量机(Support vector machine,SVM)识别模型。采用二步网格寻优的方法对SVM模型中的惩罚因子C和核函数参数g进行优化,模型测试表明,基于压力系数的时域波形结构可以对干扰源的形态进行辨识。通过提取压力系数波形中的特征值,对相对检测距离进行分析和拟合,结果表明利用压力信号的振幅,可以有效地计算出干扰源的相对位置。因此证明利用压力信号和SVM的方法,可以对水下目标进行识别和定位,为提高AUV的环境自适应能力提供了一种新思路。
- 林兴华武建国王晓鸣张敏革刘海涛
- 关键词：目标识别
- 水下尾舵转向模块和包含该模块的水下航行器
- 本发明公开了一种水下尾舵转向模块，包括与舵固接的转向机构，转向机构安装在尾壳内，包括伸出尾壳与舵固接的舵轴，舵轴与尾壳之间设置有密封结构，转向机构包括电机，与电机的输出轴连接的丝杠，安装在丝杠上丝母，与丝母固接的转动座，...
- 王树新孙秀军武建国王晓鸣张宏伟
- 文献传递
- 二自由度水下云台自适应控制方法
- 2022年
- 为了解决船载多波束声呐的姿态稳定问题,设计一款双自由度水下云台。在保留传统水下云台定位模式的基础上,通过增加自适应模式来补偿波浪对声呐姿态的影响,并提出了阶梯速度PID自适应控制方法。根据距离目标角度的大小选择匹配的速度梯度,引入PID对水下云台实时调节,通过自身调整使其稳定在保持角度。水下模拟实验结果表明:定位模式下,水下云台2个自由度均能以18°/s的速度快速稳定到达目标角度,角度误差为0.4°;自适应模式下,搭载声呐的俯仰自由度能在较短的时间内稳定在保持角度,保持误差为1°,证明了控制方法的有效性。
- 王晓鸣王成才武天龙王昌强
- 关键词：自适应控制PID
- 小型ROV螺旋桨水动力性能模拟分析被引量：6
- 2018年
- 采用Gambit 2.4和Fluent 6.3软件对某小型ROV的螺旋桨的水动力学性能进行数值模拟计算。在计算过程中,运用MRF(多重坐标系)方法对螺旋桨在不同转速下的流场结构和水动力参数性能进行模拟分析,所得结果由于缺少精确的真实数据做定量对比,因此只与文献资料及相关计算公式做了定性分析。通过比较分析,所得结果与文献资料结果相吻合,这说明利用Fluent软件中的MFR方法对预报螺旋桨水动力性能是可行的,所得结果具有实用价值。
- 王晓鸣冯森
- 关键词：螺旋桨水动力数值模拟
- 可着陆式水下机器人的多体动力学建模与仿真被引量：1
- 2006年
- 可着陆式水下机器人由于变浮力机构的设计要求,其外形与结构较之传统的水下航行器更为复杂。在设计阶段对可着陆式水下机器人进行仿真和操纵性分析具有重要意义。文中采用多体系统动力学方法分析可着陆式水下机器人动力学特性,将作用在系统各组成部分上的流体动力、推进力以及其它作用力分别计算和考虑,建立了多体动力学模型,并进行了三维空间运动仿真。该方法为具有较复杂附体结构的水下机器人设计和动力学仿真提供了有效途径。
- 张宏伟侯巍王晓鸣王树新梁捷
- 关键词：多体系统动力学操纵性
- 复合能源的自持式水下剖面浮标及其驱动方法
- 本发明公开了一种复合能源的自持式水下剖面浮标，含有外皮囊、内皮囊、电磁阀、液压柱塞泵、质子交换膜燃料电池、直流伺服电机、主体外壳等。由依次联结的密封头盖、燃料电池冷却腔、热机冷却腔、热机工作腔和密封底盘构成密封腔。通过质...
- 王树新谢春刚王延辉黄伟王晓鸣
- 文献传递
- 小型水下自航行器自沉浮装置设计与研究被引量：7
- 2008年
- 文中对水下自航行器(Autonomous Underwater Vehicle,简称AUV)的自沉浮装置进行了详细设计与研究。通过对已有的自沉浮装置方案进行对比研究,设计了以高压气体吹除压载水舱的新型自沉浮装置,该装置具有结构简单、可靠性高和可维护性好的特点,并可实现模块化设计。最后,对装置的主要设计参数进行了计算与优化。
- 张宏伟丁淑华王晓鸣王树新梁捷
- 关键词：压载水舱模块化
