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面向智能航行测试的船舶会遇场景案例生成方法 被引量:1
1
作者 刘佳仑 刘东豪 +1 位作者 李诗杰 胡欣珏 《华中科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期15-21,共7页
为测试船舶自主避碰与智能控制算法在不同风险场景下的性能,提出一种船舶会遇场景的数据驱动生成方法.基于船舶四元数领域随机生成海量会遇测试场景,采用模糊碰撞风险指数(Fuzzy-CRI)将场景数据进行预分类.基于BP(反向传播)神经网络构... 为测试船舶自主避碰与智能控制算法在不同风险场景下的性能,提出一种船舶会遇场景的数据驱动生成方法.基于船舶四元数领域随机生成海量会遇测试场景,采用模糊碰撞风险指数(Fuzzy-CRI)将场景数据进行预分类.基于BP(反向传播)神经网络构建了场景数据压缩网络模型,通过对所分类数据逆向训练得到不同风险等级下的船舶会遇场景.给定不同风险等级与会遇态势,该模型能够自动生成测试场景.再次使用Fuzzy-CRI对模型训练结果进行验证,结果表明:训练所得场景自生成模型准确率在85%以上,同时模型所占用的存储空间小,检索效率高,能够为智能航行规划与控制算法提供不同风险度的测试场景. 展开更多
关键词 船舶测试验证 场景生成 船舶会遇态势 模糊理论 神经网络
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智能船舶航行功能测试验证的方法体系 被引量:36
2
作者 刘佳仑 杨帆 +1 位作者 马枫 严新平 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2021年第1期45-50,共6页
智能船舶航行技术发展的核心在于构建从辅助决策到自主驾控的完整软硬件系统,实现人工驾驶到智能驾驶的演化,而核心技术的突破与软硬件系统的研发离不开完善的测试验证体系和健全的规范标准。对目前国内外智能船舶测试场现状进行综述,... 智能船舶航行技术发展的核心在于构建从辅助决策到自主驾控的完整软硬件系统,实现人工驾驶到智能驾驶的演化,而核心技术的突破与软硬件系统的研发离不开完善的测试验证体系和健全的规范标准。对目前国内外智能船舶测试场现状进行综述,对以性能、能效、信息、智能为对象的智能船舶航行功能测试构想进行解析,最终提出以虚拟仿真为初试、模型测试为中试和实船验证为终试的智能船舶航行功能测试验证方法体系。 展开更多
关键词 智能船舶 测试场 虚拟测试 模型测试 实船测试
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舰艇水下爆炸冲击信号拟合及应用 被引量:20
3
作者 杜志鹏 汪玉 +2 位作者 杨洋 华宏星 史少华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期182-184,共3页
舰载设备在进行抗水下爆炸冲击设计时首先需要确定基础冲击时域信号作为输入载荷。相关标准规范给出的设计冲击谱不能反映实船水下爆炸冲击信号的动态特性。而实船试验测试数据又不具备标准性。为获取舰载设备仿真校核评估的冲击输入载... 舰载设备在进行抗水下爆炸冲击设计时首先需要确定基础冲击时域信号作为输入载荷。相关标准规范给出的设计冲击谱不能反映实船水下爆炸冲击信号的动态特性。而实船试验测试数据又不具备标准性。为获取舰载设备仿真校核评估的冲击输入载荷,提出一种舰艇水下爆炸冲击信号拟合方法。根据标准设计冲击谱,通过傅里叶变换对实测信号进行修正。采用这种方法得到的冲击信号同时包含了设备安装部位的冲击特性和标准设计谱的冲击量值,能够更准确地反映舰载设备在特定安装部位处的标准冲击环境。 展开更多
关键词 水下爆炸 冲击信号 冲击谱 傅里叶变换
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基于多轴运动控制器的二轴转台控制系统 被引量:12
4
作者 薛开 王平 +2 位作者 王文斌 徐建安 祝海涛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期570-573,共4页
为了实现二轴试验转台的控制系统,采用工业计算机为上位机,采用开放式多轴运动控制器为下位机,建立速度内环和位置外环的双闭环结构,分析了转台核心部件的选用原则和方法.针对转台运行中负载力矩的不确定性,利用多轴运动控制器的PLC程... 为了实现二轴试验转台的控制系统,采用工业计算机为上位机,采用开放式多轴运动控制器为下位机,建立速度内环和位置外环的双闭环结构,分析了转台核心部件的选用原则和方法.针对转台运行中负载力矩的不确定性,利用多轴运动控制器的PLC程序实现转台状态信息的监控,提出了应用自适应PID控制技术动态调整PID控制器的比例、微分、积分参数.实验结果表明:它能够有效地抑制变负载对系统的影响,提高了转台的快速响应性能和跟随误差. 展开更多
关键词 二轴转台 多轴运动控制器 闭环控制
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光学隐蔽深度测量系统的小型化设计 被引量:6
5
作者 朱海荣 蔡鹏 +2 位作者 朱海 郭正东 王旺 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期726-731,共6页
为了保障航行器水下航行时对可见光波段光学隐蔽的需求,以及实时测量其所在位置的光学隐蔽深度,设计了小型化可见光波段的光学隐蔽深度测量系统。根据光学隐蔽深度模型,优化设计了海水上行辐照度、海水下行辐照度、海水漫衰减系数、海... 为了保障航行器水下航行时对可见光波段光学隐蔽的需求,以及实时测量其所在位置的光学隐蔽深度,设计了小型化可见光波段的光学隐蔽深度测量系统。根据光学隐蔽深度模型,优化设计了海水上行辐照度、海水下行辐照度、海水漫衰减系数、海水体衰减系数的测量方法。优化设计后的系统有21个测量通道,测量光谱为390~667nm,工作深度可达50m。进行了海上试验,试验结果显示:在天气良好的条件下,水下航行器在520~560nm可见光波段内存在暴露窗口,同时测得特征长度为0.75m的模型的光学隐蔽深度为3.5m。得到的结果表明,设计的小型化可见光波段光学隐蔽深度测量系统可以实现光学隐蔽深度的测量,测量装置具有体积小、重量轻、系统性能稳定等优点,适用于水下航行器搭载,可为下一步实现可自主升降的光学隐蔽深度测量系统设计提供理论技术支撑。 展开更多
关键词 水下航行器 光学隐蔽深度测量系统 小型化设计 可见光波段
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CCD技术在非接触式角度测量中的应用 被引量:13
6
作者 韩军海 陈家斌 于家成 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期97-100,共4页
对采用 CCD非接触式角度测量法测量机、船之间的方位关系进行了研究。对达到的精度以及采用统计学的原理对该方法的误差分析有详细的理论推导及公式证明。就实际的应用环境 ,对采用
关键词 船舶 非接触式角度测量 CCD 方位角 光电测量法
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趋势项误差的低频极限特征理论模型与处理方法研究 被引量:5
7
作者 王乾勋 闫明 +2 位作者 杜志鹏 张玮 李营 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期239-243,共5页
针对冲击信号中趋势项误差造成的冲击谱低频失真问题,建立了趋势项误差的低频极限特征理论模型,解释了趋势项产生冲击谱低频失真的原因。据此设计一种基于指数衰减的趋势项误差消除方法;对含趋势项误差的实船水下爆炸冲击信号进行了处... 针对冲击信号中趋势项误差造成的冲击谱低频失真问题,建立了趋势项误差的低频极限特征理论模型,解释了趋势项产生冲击谱低频失真的原因。据此设计一种基于指数衰减的趋势项误差消除方法;对含趋势项误差的实船水下爆炸冲击信号进行了处理。结果表明,此方法对冲击谱低频修正效果明显,在0.1~10 Hz滚降率提高近38 d B/oct,且对不包含趋势项误差的中高频段的冲击谱影响较小,可以用于舰艇水下爆炸冲击加速度信号趋势项误差的修正。 展开更多
关键词 水下爆炸 趋势项 冲击谱 理论模型 指数衰减
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伺服转台高精度控制系统带宽设计的探讨 被引量:11
8
作者 曾鸣 张东纯 苏宝库 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2001年第2期55-59,共5页
以实际的伺服控制系统设计为例 ,从跟踪误差、干扰控制、噪声衰减和系统不稳定性的限制等几个方面研究了伺服控制系统的带宽问题 ,给出了选择带宽的方法结果 ,在实际应用中较好地折衷了系统稳定和系统性能的关系。
关键词 伺服控制系统 带宽设计 转台 三轴精密测试转台
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竖直轴系倾角回转误差的两种测试方法的比较 被引量:7
9
作者 任顺清 房振勇 +1 位作者 吴广玉 陈世杰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2000年第3期74-78,共5页
在某回转轴系上建立了一系列坐标系 ,通过坐标系之间的姿态关系分别推导了用水平仪测试法和自准直光管测试法测试主轴轴系倾角回转误差时水平仪和光管的读数表达式。根据水平仪和自准直光管读数中的各个误差组成部分和倾角回转误差在它... 在某回转轴系上建立了一系列坐标系 ,通过坐标系之间的姿态关系分别推导了用水平仪测试法和自准直光管测试法测试主轴轴系倾角回转误差时水平仪和光管的读数表达式。根据水平仪和自准直光管读数中的各个误差组成部分和倾角回转误差在它们中的表达式的区别 ,得出了水平仪法能测试出主轴回转误差中的一次谐波成分 。 展开更多
关键词 倾角回转误差 水平仪 自准直光管 竖直轴系
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基于变结构径向基函数网络的船舶运动预测PID控制 被引量:5
10
作者 尹建川 东昉 +1 位作者 李铁山 胡江强 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1564-1568,共5页
针对船舶在海上运动的大时滞和动态时变等特点,提出基于一种变结构径向基函数(RBF)神经网络的预测PID控制器.通过建立反映系统动态变化的滑动数据窗口,在线序贯学习窗口内的数据,动态调整隐层节点与隐层至输出层的连接权值,得到结构可... 针对船舶在海上运动的大时滞和动态时变等特点,提出基于一种变结构径向基函数(RBF)神经网络的预测PID控制器.通过建立反映系统动态变化的滑动数据窗口,在线序贯学习窗口内的数据,动态调整隐层节点与隐层至输出层的连接权值,得到结构可自适应变化的RBF网络.将该变结构RBF网络用于预测PID控制器中系统状态的在线多步预测,通过得到的预测模型灵敏度信息在线调整PID控制器参数以控制系统的输出.将该控制器用于船舶航向跟踪控制的仿真实验,结果表明该控制器具有良好的的适应性和鲁棒性. 展开更多
关键词 径向基函数神经网络 变结构神经网络 预测控制 序贯学习
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论瞬时轴线垂直度、平均回转轴线垂直度与Wobble的关系 被引量:5
11
作者 任顺清 陈世杰 李玉华 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2002年第1期55-59,共5页
用姿态变换的方法推导了平均轴线垂直度、瞬时轴线垂直度和倾角回转误差(Wobble)三者之间的关系,从而得出了瞬时轴线垂直度和平均回转轴线垂直度的数据处理方法。
关键词 垂直度 姿态变换 瞬时轴线 平均回转轴线 倾角回转误差 惯导测试设备 Wobble
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基于EMD自适应滤波的信号积分方法研究 被引量:5
12
作者 蔡烽 王大云 +1 位作者 张华 缪泉明 《船舶力学》 EI 北大核心 2007年第4期528-532,共5页
针对从测量所得的加速度信号通过直接积分变换为速度信号和位移信号时精度不够的不足,提出了基于FFT时频转换和EMD自适应滤波的积分变换新方法。通过对海浪模拟信号的仿真,表明该方法可以有效实现测量信号的高精度积分变换,对某船模水池... 针对从测量所得的加速度信号通过直接积分变换为速度信号和位移信号时精度不够的不足,提出了基于FFT时频转换和EMD自适应滤波的积分变换新方法。通过对海浪模拟信号的仿真,表明该方法可以有效实现测量信号的高精度积分变换,对某船模水池Z型试验中角速度/航向数据的分析验证了该方法在实际信号测量和分析中的有效性。 展开更多
关键词 Empirical modede COMPOSITION FFT 加速度 积分变换 船舶
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MEMS惯性测量组件的温度误差补偿模型研究 被引量:13
13
作者 许德新 何昆鹏 梁海波 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期607-613,共7页
为了减少温度对MEMS惯性测量组件测量精度的影响,将MEMS加速度计、陀螺的零偏和标度因数统一进行温度建模,再用非线性回归法辨识出模型中的各项参数,然后采用逐步回归分析法对模型进行优化,对优化的模型方程和方程中各系数做进一步的显... 为了减少温度对MEMS惯性测量组件测量精度的影响,将MEMS加速度计、陀螺的零偏和标度因数统一进行温度建模,再用非线性回归法辨识出模型中的各项参数,然后采用逐步回归分析法对模型进行优化,对优化的模型方程和方程中各系数做进一步的显著性检验.对比温度误差补偿前后的试验结果表明,经过补偿后的加速度计和陀螺在全温范围内误差分别保持在10mg和0.04(°)/s以内,尤其是低温时补偿效果明显,最大约10倍,验证了温度误差补偿方法的有效性.采用该补偿方法,能有效降低温度的非线性对精度的影响,从而提高全温范围的测量精度. 展开更多
关键词 惯性导航系统 惯性测量单元 微机械陀螺 逐步回归 温度误差补偿
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MEMS惯性传感器的三轴转台实验研究 被引量:9
14
作者 谭志斌 赵祚喜 +2 位作者 张霖 俞龙 孙道宗 《电子测量技术》 2012年第4期110-115,共6页
MEMS惯性传感器在导航等应用中要建立准确的输出模型,为此需要对传感器进行性能参数测试。介绍搭建的SGT320E三轴转台惯性传感器实验平台;对MEMS惯性传感器ADIS16300内置的单轴陀螺仪进行两位置静态试验和速率传递动态试验,对三轴加速... MEMS惯性传感器在导航等应用中要建立准确的输出模型,为此需要对传感器进行性能参数测试。介绍搭建的SGT320E三轴转台惯性传感器实验平台;对MEMS惯性传感器ADIS16300内置的单轴陀螺仪进行两位置静态试验和速率传递动态试验,对三轴加速度计进行六位置测试。采用MATLAB对三轴转台和ADIS16300进行数据读取、实时绘图和数据处理。所测得参数与数据手册对照基本一致,表明该传感器各项性能良好,根据测试结果对陀螺仪及加速度计分别建立简单的误差模型。 展开更多
关键词 三轴转台 MEMS惯性传感器 误差补偿 ADIS16300
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转台伺服系统低速性能分析 被引量:15
15
作者 曾庆双 秦嘉川 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2001年第2期64-69,共6页
首先分析了摩擦干扰力矩和电机齿槽力矩对一般伺服系统速率平稳性的影响 ,在此基础上 ,针对转台伺服系统的实际设计 ,分析了摩擦干扰力矩和电机齿槽力矩对转台伺服系统低速性能的影响 ,提出了改善转台低速平稳性的技术途径。同时又研究... 首先分析了摩擦干扰力矩和电机齿槽力矩对一般伺服系统速率平稳性的影响 ,在此基础上 ,针对转台伺服系统的实际设计 ,分析了摩擦干扰力矩和电机齿槽力矩对转台伺服系统低速性能的影响 ,提出了改善转台低速平稳性的技术途径。同时又研究了角位置误差引起的转台速率波动问题。 展开更多
关键词 转台 低速性能 干扰力矩 角位置误差
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用四元数法提取加速度计三轴转台测试中的动态误差量 被引量:6
16
作者 张国良 曾静 邓方林 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2000年第3期70-73,共4页
在加速度计三轴转台测试试验设计的基础上 ,提出用四元数法提取测试中加速度计动态误差量。该方法简单、精确且不会出现奇异 ,可计算在三轴转台转动中的各个时刻 ,重力加速度在加速度计坐标系上的投影 ,从而达到在动态测试中剔除重力加... 在加速度计三轴转台测试试验设计的基础上 ,提出用四元数法提取测试中加速度计动态误差量。该方法简单、精确且不会出现奇异 ,可计算在三轴转台转动中的各个时刻 ,重力加速度在加速度计坐标系上的投影 ,从而达到在动态测试中剔除重力加速度的影响、获得动态误差量的目的。 展开更多
关键词 四元数 加速度计 三轴转台测试 动态误差
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捷联惯导系统在运动基座上的建模及误差传播特性研究 被引量:12
17
作者 王新龙 李志宇 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1261-1265,共5页
捷联惯导系统(SINS)在导航制导领域占有愈来愈重要的地位,尤其在各类导弹武器系统中得到广泛应用。基于机载武器的特点,推导了SINS在动基座条件下系统及惯性元器件的误差传播方程,建立了SINS在运动基座上系统的误差状态模型。研究了SIN... 捷联惯导系统(SINS)在导航制导领域占有愈来愈重要的地位,尤其在各类导弹武器系统中得到广泛应用。基于机载武器的特点,推导了SINS在动基座条件下系统及惯性元器件的误差传播方程,建立了SINS在运动基座上系统的误差状态模型。研究了SINS各主要误差因素对安装在运动基座上武器系统导航误差的传播特性,定量地得到了其对SINS导航精度的影响程度,并进行了仿真试验。研究结果可为机载武器SINS的工程设计提供理论参考作用。 展开更多
关键词 捷联惯导系统 误差分析 初始对准 系统仿真
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面向船舶智能航行测试的变稳船控制系统设计 被引量:12
18
作者 刘佳仑 谢玲利 +1 位作者 李诗杰 杨帆 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期38-47,74,共11页
[目的]智能航行控制系统作为智能船舶的大脑和中枢,其控制性能的好坏直接决定船舶航行的安全性和经济性,因此需要对船舶智能航行控制系统进行验证。面向智能船舶智能航行控制系统的验证问题,提出一种通用型验证平台——变稳船。[方法]首... [目的]智能航行控制系统作为智能船舶的大脑和中枢,其控制性能的好坏直接决定船舶航行的安全性和经济性,因此需要对船舶智能航行控制系统进行验证。面向智能船舶智能航行控制系统的验证问题,提出一种通用型验证平台——变稳船。[方法]首先,基于模型跟随原理提出一种变稳船系统架构,分析智能船舶三自由度上的运动特性,然后根据三自由度变稳目标定义位置变稳误差,采用滑模控制技术设计变稳控制器,最后,在Matlab软件中进行仿真验证。[结果]结果显示,提出的变稳控制方法能够有效跟踪模拟待模拟船,实现变稳性能。[结论]所做研究可为智能航行控制系统的验证提供新的思路。 展开更多
关键词 智能船舶 变稳船 模型跟随 滑模控制
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基于互联网的转台远程控制监视系统 被引量:4
19
作者 滕飞 王常虹 王玉峰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2002年第5期54-59,共6页
提出了一种以互联网为结构基础的远程控制监视系统,使工作人员能够在互联网的任何一个节点上对转台进行远程控制监视,完成调试与诊断任务。这套系统利用控制逻辑与控制表示逻辑分离的思想实现系统拓扑分布于互联网上的结构,并利用发送... 提出了一种以互联网为结构基础的远程控制监视系统,使工作人员能够在互联网的任何一个节点上对转台进行远程控制监视,完成调试与诊断任务。这套系统利用控制逻辑与控制表示逻辑分离的思想实现系统拓扑分布于互联网上的结构,并利用发送端自适应调整接收端驱动的流控管理方案,保证控制的实时性和对互联网通讯时延和阻塞的鲁棒性。 展开更多
关键词 互联网 转台 远程控制监视系统 控制逻辑 鲁棒性 流控管理方案
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捷联惯导系统加速度计标度因数和安装误差的试验标定 被引量:19
20
作者 杨常松 徐晓苏 《测控技术》 CSCD 2005年第12期57-59,共3页
研究了捷联惯导系统惯性测量组合中加速度计标度因数和安装误差的标定问题。对捷联惯性测 量组合中3路加速度计建立了输出模型,提出了在三轴转台上采用多位置试验对加速度计标度因数和 安装误差进行标定的方法。实验表明,本方法能够有... 研究了捷联惯导系统惯性测量组合中加速度计标度因数和安装误差的标定问题。对捷联惯性测 量组合中3路加速度计建立了输出模型,提出了在三轴转台上采用多位置试验对加速度计标度因数和 安装误差进行标定的方法。实验表明,本方法能够有效地标定出惯性测量组合中加速度计的标度因数 和安装误差,具有较高的精度,对提高捷联惯导系统的精度有着重要的作用。 展开更多
关键词 惯性测量组合 加速度计 多位置试验 标度因数 安装误差 标定
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