高机动仿生机器鱼综述:机构创新与流体动力增益效应

1

作者 王晓广 钟勇 《自动化与信息工程》 2026年第1期1-15,共15页

随着水下作业环境从广阔海洋向非结构化复杂水域转变,传统自主水下航行器面临机动性不足的严峻挑战。该文综述了高机动仿生机器鱼在机构创新、流体动力增益以及性能评价等方面的最新研究进展。首先,基于生物学观测分析鱼类通过躯干变刚... 随着水下作业环境从广阔海洋向非结构化复杂水域转变,传统自主水下航行器面临机动性不足的严峻挑战。该文综述了高机动仿生机器鱼在机构创新、流体动力增益以及性能评价等方面的最新研究进展。首先,基于生物学观测分析鱼类通过躯干变刚度、多鳍协同、内源性姿态调节机制实现高机动性的生物运动机理;然后,阐述高机动仿生机器鱼机械系统的设计范式,对比线驱动拮抗机构、阻塞变刚度机构、智能材料驱动等变刚度技术,以及多鳍矢量推进的实现路径;接着,从非定常流体动力学角度,揭示瞬态爆发、矢量推进与涡流操控的流体动力增益机理,并探讨基于中枢模式发生器与强化学习的高机动控制策略;最后,总结仿生机器鱼当前在动力学建模与解算、流场感知与控制、硬件集成与驱动及实海况环境验证等方面存在的挑战,并对其未来发展方向进行展望。 展开更多

关键词 仿生机器鱼 高机动性 变刚度 多鳍协同 非定常流体动力学 流体动力增益

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于转矩可达集的多操纵面飞机机动性适航快速评价方法

2

作者 杨士斌 宋瑞昕 陈宇金 《西北工业大学学报》 北大核心 2026年第1期134-142,共9页

针对多操纵面飞机概念设计阶段操纵面适航性设计问题,提出一种基于转矩可达集(AMS)的多操纵面飞机机动性适航快速评价方法。法将相关适航要求转化为三轴AMS的约束,通过操纵面正常与故障状态的AMS覆盖性对比,进行机动性适航快速评价,对符... 针对多操纵面飞机概念设计阶段操纵面适航性设计问题,提出一种基于转矩可达集(AMS)的多操纵面飞机机动性适航快速评价方法。法将相关适航要求转化为三轴AMS的约束,通过操纵面正常与故障状态的AMS覆盖性对比,进行机动性适航快速评价,对符合AMS适航约束的操纵面设计方案进行时域仿真。结果表明,所提出的基于AMS机动性适航评价方法能够对多操纵面概念设计方案完成快速的适航要求初步评估,为多操纵面适航性设计以及系统功能危害性评估提供技术支撑。 展开更多

关键词 多操纵面飞机 转矩可达集 机动性 适航

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于KFESO的多无人艇分布式协同路径跟踪复合抗扰控制 被引量：5

3

作者 陈浩宇 徐海祥 +2 位作者 魏骁 王健 陈伟 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第1期191-202,共12页

[目的]针对无人水面艇(USV)受高低频混合多源干扰影响,难以精确获取状态信息及保证跟踪精度的问题,提出一种基于卡尔曼滤波联合扩张状态观测器(KFESO)的多艇分布式协同路径跟踪复合抗扰控制方法。[方法]联合Kalman滤波器构造KFESO用于... [目的]针对无人水面艇(USV)受高低频混合多源干扰影响,难以精确获取状态信息及保证跟踪精度的问题,提出一种基于卡尔曼滤波联合扩张状态观测器(KFESO)的多艇分布式协同路径跟踪复合抗扰控制方法。[方法]联合Kalman滤波器构造KFESO用于估计无人艇各阶状态量以及集总扰动。设计分布式状态观测器观测虚拟领航艇速度信息,并根据参考速度估计值以及KFESO输出的位置和速度估计值,基于一致性理论与视线引导律设计运动学协同控制器。在此基础上,再利用反步法与动态面控制技术设计动力学抗扰控制器。使用李雅普诺夫稳定性理论证明控制系统下所有误差信号一致最终有界。[结果]仿真结果表明,所设计的控制方法能够准确获取USV各阶状态,且在高低频混合多源干扰下仍具有良好的跟踪精度与抗干扰能力。[结论]该方法能够缓解状态观测器在估计速度与精度之间的矛盾,提高多艇协同路径跟踪精度。 展开更多

关键词 无人艇 分布式协同路径跟踪 多源干扰 运动控制 操纵性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于多新息最小二乘的无人艇操纵性模型参数辨识

4

作者 陈凯翔 徐成午 方国龙 《舰船电子对抗》 2025年第6期52-56,共5页

针对无人艇自主航行过程中因航速和装载变化导致操纵性模型参数变化的问题,提出了一种基于最小二乘算法的无人艇操纵性模型参数辨识方法。为提高算法的辨识精度,引入多新息理论,提出一种多新息最小二乘的参数辨识方法。基于Matlab/Simul... 针对无人艇自主航行过程中因航速和装载变化导致操纵性模型参数变化的问题,提出了一种基于最小二乘算法的无人艇操纵性模型参数辨识方法。为提高算法的辨识精度,引入多新息理论,提出一种多新息最小二乘的参数辨识方法。基于Matlab/Simulink仿真平台构建仿真环境,对无人艇操纵性模型进行参数辨识仿真。仿真结果表明,多新息最小二乘算法的辨识性能优于最小二乘算法。 展开更多

关键词 无人艇操纵性模型 递归最小二乘法 多新息理论

在线阅读 下载PDF 职称材料

潜艇操纵性多目标优化及灵敏度分析 被引量：2

5

作者 钱家昌 刘卉 《船舶力学》 EI 北大核心 2011年第7期739-746,共8页

以潜艇操纵面的几何尺度和纵向位置为设计变量,估算归一化后的无因次水动力系数,建立潜艇操纵性指标预报数学模型。基于iSIGHT优化平台,采取NCGA遗传算法开展潜艇操纵性指标的多目标优化设计,给出改进的优选方案,并进行灵敏度分析,评估... 以潜艇操纵面的几何尺度和纵向位置为设计变量,估算归一化后的无因次水动力系数,建立潜艇操纵性指标预报数学模型。基于iSIGHT优化平台,采取NCGA遗传算法开展潜艇操纵性指标的多目标优化设计,给出改进的优选方案,并进行灵敏度分析,评估操纵面参数对操纵性指标的影响。 展开更多

关键词 潜艇 操纵性 多目标优化 灵敏度

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于自适应加权的船舶操纵性能多目标优化 被引量：4

6

作者 周奇 陈立 +2 位作者 周猛猛 许辉 黄卫刚 《舰船电子工程》 2014年第2期37-40,共4页

针对多目标优化问题中固定加权和法存在的缺陷,提出以设计者期望目标值为约束的自适应加权和法。以水面船舶为研究对象,建立操纵性能多目标优化数学模型。35000吨级原油船算例表明基于自适应加权法求解操纵性优化模型能获得较为理想的Pa... 针对多目标优化问题中固定加权和法存在的缺陷,提出以设计者期望目标值为约束的自适应加权和法。以水面船舶为研究对象,建立操纵性能多目标优化数学模型。35000吨级原油船算例表明基于自适应加权法求解操纵性优化模型能获得较为理想的Pareto最优前沿。最后,采用信息熵权TOPSIS法对Pareto方案排序供决策者选择。 展开更多

关键词 操纵性 多目标优化 自适应加权 TOPSIS

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进卡尔曼滤波方法的机动目标跟踪研究 被引量：4

7

作者 王建华 张琳 《现代防御技术》 北大核心 2006年第2期16-19,共4页

针对在机动目标跟踪中当目标作高度机动飞行时卡尔曼滤波可能会出现严重发散的情况,提出利用BP神经网络校正其滤波结果,并将遗传算法应用于BP网络的训练过程,以解决BP网络训练速度慢的缺陷,提高算法的实时性。仿真表明该方法是可行的、... 针对在机动目标跟踪中当目标作高度机动飞行时卡尔曼滤波可能会出现严重发散的情况,提出利用BP神经网络校正其滤波结果,并将遗传算法应用于BP网络的训练过程,以解决BP网络训练速度慢的缺陷,提高算法的实时性。仿真表明该方法是可行的、有效的。 展开更多

关键词 卡尔曼滤波 BP神经网络 遗传算法 机动多目标跟踪

在线阅读 下载PDF 职称材料

优化船舶操纵性能计算分析 被引量：2

8

作者 李成海 刘杰 +1 位作者 胡甚平 崔建辉 《青岛远洋船员职业学院学报》 2024年第3期14-20,共7页

针对优化船舶操纵收敛效果不佳问题,引入多目标进化计算法优化船舶性能设计。基于多目标船舶操纵进化计算法,构建以船舶旋回直径和直线航行能力为评估指标的优化模型,采用基本不可行解差分算子,建立多目标优化计算法架构;选取优化基本... 针对优化船舶操纵收敛效果不佳问题,引入多目标进化计算法优化船舶性能设计。基于多目标船舶操纵进化计算法,构建以船舶旋回直径和直线航行能力为评估指标的优化模型,采用基本不可行解差分算子,建立多目标优化计算法架构;选取优化基本不可行解,制定新的选择标准。与MOEA/D算法、加权算法和pareto算法比较分析结果表明,本研究算法可为船舶研究和设计人员提供更多优化船舶操纵设计策略的结果,从根本上提升了设计策略的收敛效能。 展开更多

关键词 船舶操纵性能 多目标优化 基本不可行解 收敛效能

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于MOEA/D的船舶水动力性能优化 被引量：9

9

作者 毕晓君 王朝 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1681-1687,1694,共8页

为了高效地求解船舶水动力性能优化问题,将基于分解技术的多目标进化算法应用到船舶设计领域,提出基于MOEA/D的船舶水动力性能多目标优化算法。建立了以快速性、耐波性和操纵性为3目标的优化模型;通过在MOEA/D算法中引入自适应约束处理... 为了高效地求解船舶水动力性能优化问题,将基于分解技术的多目标进化算法应用到船舶设计领域,提出基于MOEA/D的船舶水动力性能多目标优化算法。建立了以快速性、耐波性和操纵性为3目标的优化模型;通过在MOEA/D算法中引入自适应约束处理技术和目标值归一化机制,获得SHPO问题在可行域内的Pareto最优解集;利用模糊集理论为决策者提供最优折中解。采用本文算法对DTMB5415船型参数进行优化设计,并将其与另外两种基于多目标优化算法的设计方案进行对比。结果表明,该算法具有更好的收敛速度和求解精度。 展开更多

关键词 水动力性能 船型参数 多目标优化 快速性 耐波性 操纵性 基于分解的多目标进化算法 约束处理

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于混沌的船舶操纵性能优化计算 被引量：7

10

作者 陆慧娟 张火明 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2006年第3期402-405,410,共5页

针对一般的基于二次载波的混沌优化方法收敛慢的弱点,提出了一些改进的方法,大大提高了首次载波寻找最佳点大概位置的速度和效能,同时能更快更精确地实现二次载波的精细搜索.另外,针对多变量优化最后几个变量精度较差的问题,提出了三次... 针对一般的基于二次载波的混沌优化方法收敛慢的弱点,提出了一些改进的方法,大大提高了首次载波寻找最佳点大概位置的速度和效能,同时能更快更精确地实现二次载波的精细搜索.另外,针对多变量优化最后几个变量精度较差的问题,提出了三次载波的概念并付诸实现.多个算例计算结果表明,本文提出的方法十分有效.最后,成功地将该算法用于某型船的操纵性能优化计算之中,结果令人满意.* 展开更多

关键词 混沌优化 二次载波 优化方法 混沌 多变量优化 三次载波 船舶操纵性

在线阅读 下载PDF 职称材料

拦截器多模估计／制导／控制系统综合设计方法 被引量：1

11

作者 唐治理 雷虎民 +1 位作者 邵雷 徐剑芸 《航天控制》 CSCD 北大核心 2009年第3期76-79,85,共5页

在拦截高速高机动目标时,针对目标作随机机动,估计、制导系统独立设计的前提条件-分离定理和确定性等价原则不再满足,也不存在一个全局的估计/制导算法对所有的目标机动方式均为最优的问题,讨论了它估计/制导系统综合设计的必要性。并... 在拦截高速高机动目标时,针对目标作随机机动,估计、制导系统独立设计的前提条件-分离定理和确定性等价原则不再满足,也不存在一个全局的估计/制导算法对所有的目标机动方式均为最优的问题,讨论了它估计/制导系统综合设计的必要性。并考虑到制导/控制综合设计的系统比独立设计的制导、控制系统有更优越的性能,以及高阶滑模控制有优良的控制性能,给出了一种基于高阶滑模的多模估计/制导/控制综合设计系统的结构。 展开更多

关键词 动能拦截器 随机机动目标 高阶滑模控制 多模控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

健美操裁判理论学习中多媒体CAT课件的应用研究 被引量：2

12

作者 宋文利 《哈尔滨体育学院学报》 2006年第5期131-133,共3页

采用文献资料法、问卷调查法、多媒体CAI课件制作法、教学实验法和比较分析法,对健美操裁判理论学习中多媒体CAI课件的应用进行研究。结果表明：运用多媒体CAI课件进行健美操裁判理论教学是现代教育教学方法之一,它可以有效地提高教学效... 采用文献资料法、问卷调查法、多媒体CAI课件制作法、教学实验法和比较分析法,对健美操裁判理论学习中多媒体CAI课件的应用进行研究。结果表明：运用多媒体CAI课件进行健美操裁判理论教学是现代教育教学方法之一,它可以有效地提高教学效果,提高学生学习成绩,是一项值得推广的教学手段。 展开更多

关键词 多媒体CAI课件 现代化教学手段 可操作性 信息技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

潜艇操纵性的多级模糊综合评判 被引量：3

13

作者 熊敬一 刘祖源 《中国舰船研究》 2007年第3期30-33,共4页

运用多级模糊综合评判的方法对潜艇的操纵性进行评价。根据潜艇操纵性的原理确定评价因素集,运用模糊层次分析法确定了各因素集的权重集,采用岭形分布隶属函数确定单因素评判矩阵,进行多级模糊评判确定最终评价结果。应用多级模糊综合... 运用多级模糊综合评判的方法对潜艇的操纵性进行评价。根据潜艇操纵性的原理确定评价因素集,运用模糊层次分析法确定了各因素集的权重集,采用岭形分布隶属函数确定单因素评判矩阵,进行多级模糊评判确定最终评价结果。应用多级模糊综合评判的方法评价潜艇的操纵性,既简单科学,又易于在计算机上编程实现,具有很高的工程实用价值。 展开更多

关键词 潜艇 操纵性 多级模糊综合评判

在线阅读 下载PDF 职称材料

曲率限制的红外焦平面告警系统目标搜索算法 被引量：1

14

作者 占红来 万敏 +3 位作者 顾静良 余鸿铭 杨锐 李宗超 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1100-1104,共5页

为了降低红外焦平面告警系统中较高的虚警率,提出了一种速度限制基础上基于曲率限制的目标搜索算法。以视场角5.3°×4.0°凝视型红外告警系统为例,在MATLAB中对红外图像序列进行了目标搜索实验,验证了该算法的可行性。按... 为了降低红外焦平面告警系统中较高的虚警率,提出了一种速度限制基础上基于曲率限制的目标搜索算法。以视场角5.3°×4.0°凝视型红外告警系统为例,在MATLAB中对红外图像序列进行了目标搜索实验,验证了该算法的可行性。按照蒙特卡罗法思路模拟了包含大量随机噪声的目标场景,研究了该算法相比传统多帧检测算法对随机噪声的抗干扰性。对该算法的搜索帧数进行了扩展,给出了不同搜索帧数的搜索效果和时效性表现。 展开更多

关键词 角度空间 三维匹配滤波 机动限制 时效性 多帧搜索

在线阅读 下载PDF 职称材料

多船会遇自主避碰算法 被引量：3

15

作者 李啸雨 许劲松 杨荣武 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2018年第9期67-71,101,共6页

船舶自主避碰技术已成为当前船舶与航运领域研究的热点问题。文章提出了一种满足COLREGs避碰规则的多船会遇自主避碰算法,以经典速度障碍法为基础设计自适应采样避碰轨迹生成算法,并应用运动基元理论对避碰轨迹进行调整,使轨迹满足船舶... 船舶自主避碰技术已成为当前船舶与航运领域研究的热点问题。文章提出了一种满足COLREGs避碰规则的多船会遇自主避碰算法,以经典速度障碍法为基础设计自适应采样避碰轨迹生成算法,并应用运动基元理论对避碰轨迹进行调整,使轨迹满足船舶操纵性约束条件。针对案例三体船模型,完成多船会遇场景下的船模自主避碰航行试验,验证了所提算法的有效性和实用性,对船舶自主避碰系统的研发具有重要借鉴意义。 展开更多

关键词 船舶自主避碰系统 多船会遇 COLREGs规则 操纵性约束

原文传递

极低车速下三轴转向车辆机动性的分析与验证 被引量：1

16

作者 巩建坡 王树凤 贺翠华 《山东理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第2期79-82,共4页

从多轴转向车的实际运行工况出发,以三轴车为例对低速下多轴车的机动性进行研究.建立了三轴车辆的二自由度模型,提出了以最小转弯半径为目标的控制策略,与目前最常用的零质心侧偏角控制策略进行比较分析,并利用制作的模型车进行操纵稳... 从多轴转向车的实际运行工况出发,以三轴车为例对低速下多轴车的机动性进行研究.建立了三轴车辆的二自由度模型,提出了以最小转弯半径为目标的控制策略,与目前最常用的零质心侧偏角控制策略进行比较分析,并利用制作的模型车进行操纵稳定性仿真、实验验证对比,论证了该控制策略的可行性. 展开更多

关键词 多轴转向车辆 控制策略 机动性 实验验证

在线阅读 下载PDF 职称材料

特种重型高机动底盘转向系统的设计 被引量：1

17

作者 贺龙飞 侯永红 +1 位作者 杨志俊 赵海林 《车辆与动力技术》 2023年第3期37-40,46,共5页

特种多轴高机动运输车通常作为装备的运输承载底盘,因此对多轴高机动底盘进行研究开发十分必要.多轴高机动底盘具有车身长,车轴数多,轴距达,承载质量大的特点,其结构要比普通两轴汽车复杂的多,相比于两轴汽车,多轴越野车的动力学有个明... 特种多轴高机动运输车通常作为装备的运输承载底盘,因此对多轴高机动底盘进行研究开发十分必要.多轴高机动底盘具有车身长,车轴数多,轴距达,承载质量大的特点,其结构要比普通两轴汽车复杂的多,相比于两轴汽车,多轴越野车的动力学有个明显的特点就是为提高机动性而采用了多轴转向技术.本文是在某8X8重型装备运输车底盘为实现其高机动性,系统分析了双前桥转向系统以及应急转向系统. 展开更多

关键词 多轴高机动 多轴转向 应急转向 梯形结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

低速变质量水下航行器操纵性的多级模糊综合评判 被引量：1

18

作者 周军 张严 《鱼雷技术》 2016年第1期8-12,共5页

基于潜艇操纵性评判的研究,通过对低速变质量水下航行器特征的分析,提出了一种低速变质量水下航行器操纵性评价方法——多级模糊综合评判。选取对低速变质量水下航行器操纵性影响显著的性能指标建立了评价因素集,采用岭型分布隶属度函... 基于潜艇操纵性评判的研究,通过对低速变质量水下航行器特征的分析,提出了一种低速变质量水下航行器操纵性评价方法——多级模糊综合评判。选取对低速变质量水下航行器操纵性影响显著的性能指标建立了评价因素集,采用岭型分布隶属度函数计算了评判因素集评判矩阵,运用模糊层次法确定了各评价因素集的权重集,通过模糊运算得到了操纵性模糊评判结果。多级模糊综合评判可对低速变质量水下航行器的操纵性进行定量分析,计算结果可靠性高,可为工程应用提供参考。 展开更多

关键词 低速变质量水下航行器 操纵性 多级模糊综合评判

在线阅读 下载PDF 职称材料

改进多新息卡尔曼滤波法辨识船舶响应模型 被引量：22

19

作者 谢朔 陈德山 +1 位作者 初秀民 柳晨光 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期282-289,共8页

为在船舶自主航行控制中提供参数精确的船舶响应模型,本文提出一种改进的多新息扩展卡尔曼滤波参数辨识方法。引入遗忘因子以降低历史干扰数据的累积影响,并从理论上分析了改进后算法辨识的收敛性,证明了改进后的辨识算法在一定条件下... 为在船舶自主航行控制中提供参数精确的船舶响应模型,本文提出一种改进的多新息扩展卡尔曼滤波参数辨识方法。引入遗忘因子以降低历史干扰数据的累积影响,并从理论上分析了改进后算法辨识的收敛性,证明了改进后的辨识算法在一定条件下有界收敛。为验证所提出辨识方法的有效性,本文在获取真实的模型船Z型试验数据基础上,将改进算法辨识方法与传统扩展卡尔曼滤波辨识方法进行对比,结果表明所提出的改进算法辨识的船舶响应模型参数更加精确,预报均方误差可达到2(°)2以下。 展开更多

关键词 响应模型 参数辨识 扩展卡尔曼滤波 多新息 遗忘因子 收敛性 Z形试验 操纵性预报

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种改进的GMPHD高机动多目标跟踪算法

20

作者 郝维冰 李明 《雷达科学与技术》 北大核心 2024年第5期478-486,共9页

由于高机动多目标跟踪场景中目标个数未知、运动形态复杂,采用传统的GMPHD滤波算法容易出现跟踪误差大、目标数目估计不准确、目标航迹难以区分等问题。针对以上问题,在GMPHD滤波算法的基础上,提出了一种自适应CS模型的标签化GMPHD滤波... 由于高机动多目标跟踪场景中目标个数未知、运动形态复杂,采用传统的GMPHD滤波算法容易出现跟踪误差大、目标数目估计不准确、目标航迹难以区分等问题。针对以上问题,在GMPHD滤波算法的基础上,提出了一种自适应CS模型的标签化GMPHD滤波算法,借助标签化手段显式区分目标航迹,并对漏检目标航迹外推,同时将适用于单目标的自适应CS模型拓展到机动多目标场景,将目标机动性变化实时反馈到目标状态估计上。通过与扩展GMPHD、平方根容积GMPHD和自适应CS-GMPHD算法的仿真对比实验,验证了所提算法在高机动多目标场景下计算耗时低且跟踪精度高的性能优势。 展开更多

关键词 改进GMPHD滤波器 高机动多目标跟踪 标签化 自适应CS模型

在线阅读 下载PDF 职称材料