基于CFD-PID实现仿生鱼自动控制自推进的方法

    公开(公告)号:CN117236204A

    公开(公告)日:2023-12-15

    申请号:CN202310954748.4

    申请日:2023-07-31

    Abstract: 本发明提出的基于CFD-PID实现仿生鱼主动控制自推进的方法,包括以下步骤:建立仿生鱼体模型,同时按照流场仿真要求进行流场建模;划分网格,对仿生鱼模型和整个流场进行网格划分;编写UDF,包括实现仿生鱼的运动包括自身的波动和在空间上的移动;设置求解参数,选择和鱼游泳环境相匹配的粘性模型,确定边界条件;数据处理,计算仿生鱼的推力系数、升力系数,计算涡流场、压力场等流场信息;调参,确定合适的控制参数。本发明可应用于仿生鱼变速、转弯、稳定鱼群阵型等其它运动的数值模拟,求解流场控制方程要比采用简化的动力学模型更加真实;本发明所提供的流场信息有助于更好的理解仿生鱼的水动力性能,找寻改善提高仿生鱼运动性能的方案。

    一种水下爆炸可视化实验辅助测量装置

    公开(公告)号:CN116086848A

    公开(公告)日:2023-05-09

    申请号:CN202310012977.4

    申请日:2023-01-05

    Abstract: 本发明公开了一种水下爆炸可视化实验辅助测量装置,包括观察缸体、定位底缸及滑轮组;所述观察缸体位于定位底缸中部,包括顶板、支撑板及悬空板,顶板由两个竖直平行设置的支撑板的顶端支撑,并用UV胶粘接,悬空板竖直通过UV胶粘贴在支撑板和顶板的两侧;所述定位底缸包括定位长板和定位短板,定位底缸的缸面处两端设有定位长板,缸底处设有定位短板;所述滑轮组包括前轮、后轮、底轮及三孔板,前轮、后轮和底轮通过轴承与支杆固定在三孔板上,三孔板通过UV胶粘接在定位底缸两侧。本发明用于结合高压电火花气泡制取装置,实现对气泡制取位置的固定,提高了试验的可重复性并减小了试验装置带来的误差。

    一种泵喷流场测试装置及流场缺失补偿方法

    公开(公告)号:CN119803852A

    公开(公告)日:2025-04-11

    申请号:CN202510023493.9

    申请日:2025-01-07

    Abstract: 本发明公开了一种泵喷流场测试装置及流场缺失补偿方法,包括高频双脉冲激光器、图像处理系统、相机同步器、高速相机、空泡水筒、反光棱镜、泵喷模型、透明导管。高频双脉冲激光器放置于空泡水筒中泵喷模型后端,高频双脉冲激光器发出的激光经由空泡水筒照射泵喷模型;在泵喷模型的激光平面上安装反光棱镜和高速相机;图像处理系统使用的数据同化及基于生成对抗网络模型,有效解决复杂结构物遮挡、粒子浓度缺失以及壁面反光带来的流场信息缺失。本发明解决了泵喷推进器内流场测试的相关实验装置不够完善,对泵喷缺失流场有效补偿,对于泵喷推进器从实验机理上认识内流场形态演化规律和后续泵喷推进器噪声预报和流场计算验证具有重要意义。

    一种主动射流抑制水下航行器空化气泡尾流的隐身系统

    公开(公告)号:CN117022617A

    公开(公告)日:2023-11-10

    申请号:CN202310982549.4

    申请日:2023-08-04

    Abstract: 本发明实施例提供一种主动射流抑制水下航行器空化气泡尾流的隐身系统,包括:水舱Ⅰ、输水管路Ⅰ、控制单元Ⅰ、射流腔体Ⅰ、诱饵投放单元、控制单元Ⅲ、水舱Ⅱ、输水管路Ⅱ、控制单元Ⅱ和射流腔体Ⅱ;输水管路Ⅰ的两端分别与水舱Ⅰ和射流腔体Ⅰ相连接;输水管路Ⅱ的两端分别与水舱Ⅱ和射流腔体Ⅱ相连接;射流腔体Ⅰ设置于水下航行器上层建筑的内部、射流腔体Ⅱ相同布置在水下航行器尾舵的四片舵叶中;诱饵投放单元,设置于所述水下航行器舷侧的中部位置,述控制单元Ⅰ、控制单元Ⅱ、控制单元Ⅲ分别包括:控制器和控制信号传输电缆;本发明技术方案,能够降低流场噪声,稳定边界层内的流动,抑制附体表面的空化,对气泡尾流产生有效干扰。

    一种用于海水浴场安全监控的仿生机器鱼

    公开(公告)号:CN118405245A

    公开(公告)日:2024-07-30

    申请号:CN202410484629.1

    申请日:2024-04-22

    Abstract: 本发明提供一种用于海水浴场安全监控的仿生机器鱼,包括:通信定位装置、协同任务处理系统、运动控制系统、双目视觉系统和救援装置。通信定位装置,设置于鱼头舱,用于仿生机器鱼与其他机器鱼或基站进行实时信息交换;协同任务处理系统,包括处理器、至少包括陀螺仪和速度传感器的传感器,以及通信接口;运动控制系统,包括在防生机器鱼胸鳍和尾鳍安装的舵机和推进器;双目视觉系统,包括安装在仿生机器鱼鱼头舱的视频采集单元和图像处理单元;救援装置,包括设置在仿生机器鱼鱼背上的一组把手结构以及设置在所述仿生鱼的鱼体第一舱室内的声音传输装置。本发明技术方案,能够兼具稳定性、高效性和长续航,更好地融入海水浴场环境。

    一种柔性鳍-尾柄协同驱动的仿生鲀科机器鱼

    公开(公告)号:CN118182781A

    公开(公告)日:2024-06-14

    申请号:CN202410484409.9

    申请日:2024-04-22

    Abstract: 本发明提供一种柔性鳍‑尾柄协同驱动的仿生鲀科机器鱼,包括:鱼头舱、鱼体第一舱室、鱼体第二舱室、鱼体第三舱室、鱼体第四舱室、对称设置的胸鳍、背鳍、臀鳍及尾鳍。通过胸鳍、背鳍、臀鳍及尾鳍的共同协作,实现仿生鲀科机器鱼的多样水下运动。其中,每个鳍条具有独立的运动,鱼体和尾鳍作为主要推进装置,具有良好的推进能力,胸鳍主要用于仿生鱼前进和控制方向,协调尾鳍实现仿生鱼快速运动;臀鳍和背鳍通过运动控制可加速如转向等复杂运动进程,并通过平衡鱼头晃动,实现仿生鱼的平稳运动。本发明技术方案,通过鱼鳍间协调运动,能够对鱼体姿态即时调控,高效完成侧翻、转向、俯仰等各种复杂运动,实现仿生机器鱼的高机动特性。

    一种多鳍仿生推进器
    18.
    发明公开

    公开(公告)号:CN116654229A

    公开(公告)日:2023-08-29

    申请号:CN202310768791.1

    申请日:2023-06-28

    Abstract: 本发明公开了一种多鳍仿生推进器,包括机体、摆杆及鳍;所述机体整体为流线型结构,内部包括控制系统、电源、浮态控制装置和舵机,在机体的两侧开有凹槽,所述凹槽为机体内部舵机和摆杆连接的位置,保证摆杆的运动不受限制,所述摆杆为传动装置,一端与机体内部舵机连接,另一端与鳍相连,所述鳍为仿生推进器仿生推进装置。本本发明通过舵机控制鳍的摆动相位与摆角,可以实现多功能航行,包括高效推进,抗扰动推进,低消耗滑行和两栖推进等,同时可以配合传统推进装置,实现仿生推进与传统推进的耦合推进。

    一种立柱桁架式的SPIV水下流场测试系统

    公开(公告)号:CN117268698A

    公开(公告)日:2023-12-22

    申请号:CN202310976630.1

    申请日:2023-08-04

    Abstract: 本发明实施例提供一种立柱桁架式的SPIV水下流场测试系统,用于至少包括拖曳水池、循环水槽、极端海洋全向流场水池、实海域的全流向环境的水下流场测试,其特征在于,所述测试系统,包括:相机系统、激光系统和固定架。所述测试系统中,根据拍摄位置需求分别旋转两个相机反射镜舱和相机反射镜俯仰角及激光调整舱内的反射镜角度;两个相机拍摄区域一致,且处于面激光照射范围内;调整完成,将SPIV测试系统放入水下,对系统进行标定。本发明技术方案,能够实现激光面及相机拍摄范围与测量系统相对位置的改变,使SPIV系统更稳定、灵活地适用于拖曳水池、循环水槽、实海域等大范围水域的工作环境,满足极端海洋全向流场水池的流场精细测量需要。

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