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公开(公告)号：CN104678768B
公开(公告)日：2017-07-11
申请号：CN201510054107.9
申请日：2015-01-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种基于粒子群优化单稳态自适应随机共振的自主式水下机器人信号处理方法。通过粒子群优化算法对单稳态随机共振系统结构参数进行优化，以实现AUV控制信号和状态信号的自适应随机共振，并提高其随机共振效果，通过随机共振现象最终达到抑制AUV控制信号和状态信号中所含外部随机干扰，增强故障信号特征的目的。本发明解决传统单参数固定步长自适应随机共振方法优于忽略了参数之间的交互作用而导致的结构参数选取缺乏合理的理论依据，以及难以实现最优随机共振效果的问题，经自适应随机共振系统处理后的AUV控制信号和状态信号，抑制了外部干扰且增强了故障信号特征，可用于AUV推进器故障诊断、容错控制等领域。
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公开(公告)号：CN104699073B
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201510059018.3
申请日：2015-02-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明提供的是一种基于小波分形的自主式水下机器人故障辨识方法。通过对自主式水下机器人状态信号进行多层小波分解，以抑制外部随机干扰对辨识准确性的影响，并获得自主式水下机器人推进器故障多个频段上的故障描述，提高故障辨识精度；对多层小波分解获得的小波逼近系数和小波细节系数提取分形特征，组成分形特征矩阵，通过与前期通过水池实验建立的样本特征矩阵中的分形特征计算相关系数，得到推进器故障辨识结果。本发明适用于解决自主式水下机器人由于受外部随机干扰影响，推进器故障程度准确度不高的问题，提高了故障辨识精度，可用于自主式水下机器人推进器故障辨识、容错控制等领域。
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公开(公告)号：CN103674479B
公开(公告)日：2016-05-04
申请号：CN201310697576.3
申请日：2013-12-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01M10/00
Abstract: 本发明的目的在于提供非光滑表面流体摩擦阻力测试装置及测试方法，包括水池、浮力材、支架、定滑轮、砝码、拉线，待测平板与浮力材固定在一起，水池里充有流体，待测平板和浮力材共同浮在流体上，支架固定在水池旁，定滑轮安装在支架上，拉线绕过定滑轮，且拉线的一端连接浮力材、另一端连接砝码，拉线在定滑轮与浮力材之间保持水平且高于水池的壁面，即浮力材所受到的拉力与砝码的重力相等，砝码的重力大于平板的摩擦阻力，即面平板在砝码的重力作用下可向前运动。本发明测试原理简单、直观，不同于其它评估非光滑表面减阻效果的装置，可以直接给出非光滑表面的摩擦阻力，测试结果可靠。
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公开(公告)号：CN104679994A
公开(公告)日：2015-06-03
申请号：CN201510054106.4
申请日：2015-01-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明提供了一种基于小波单支重构的自主式水下机器人推进器故障检测方法。通过对自主式水下机器人控制信号进行多层离散小波分解，获得推进器故障多个频段上的故障描述；分别计算获取的多频带故障信息的小波熵，获得小波最优单支重构尺度；采用获取的最优重构尺度进行小波单支重构，重构后信号模极大值点处对应的时序列位置即为推进器故障发生时刻，从而得到自主式水下机器人推进器故障检测结果。本发明解决自主式水下机器人由于外部干扰影响，小波分解后故障信号特征易被外部干扰信号淹没，故障检测准确性不高的问题，提高了自主式水下机器人推进器故障检测的准确性，可用于自主式水下机器人推进器故障诊断等领域。
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公开(公告)号：CN104462803A
公开(公告)日：2015-03-25
申请号：CN201410705684.5
申请日：2014-11-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明涉及自主式水下机器人故障辨识与容错控制技术领域，具体涉及一种基于小波近似熵的自主式水下机器人故障辨识方法。本发明包括：采用多层小波分解方法对自主式水下机器人传感器和控制器数据进行分解；采用近似熵提取方法对步骤(1.2)获得的小波细节系数和小波逼近系数提取故障特征；采用相关系数方法对自主式水下机器人待测故障信号进行故障辨识。本发明方法既有效解决了AUV传感器、控制器信号受外部干扰影响，故障辨识精度较低的问题，又利用多层小波分解的多频段特性，获得关于AUV推进器故障的冗余描述，并通过对多频段故障信息同时提取故障特征并组建故障特征矩阵，提高AUV故障辨识精度，为容错控制器提供准确的故障信息。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104097758A
公开(公告)日：2014-10-15
申请号：CN201410384085.8
申请日：2014-08-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种能源系统可变的开架式水下机器人实验平台，包括两套可供选择的能源系统：一套为装载有锂电池组的电子舱，适用于脱缆作业的情况，一套为装载有AC220V转DC24V的电源模块的电力舱，适用于连续作业的情况，可根据实验内容的具体需求，选择安装最适宜的能源系统。实验平台框架由左右两块立板、角铝、方铝、铝棒通过螺栓螺母连接而成；通过钢箍将电子舱和电力舱(或者电池舱)固定在框架上层。在改变能源系统时，只需将钢箍旋松，将电力舱移走，换上电池舱，反之亦然，再旋紧钢箍即可。本发明具有体积小、重量轻、结构调整容易的特点，可在水池中或者浅水环境下进行水下机器人故障诊断和容错控制技术的实验研究。
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公开(公告)号：CN103759918A
公开(公告)日：2014-04-30
申请号：CN201410027016.1
申请日：2014-01-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01M10/00
Abstract: 本发明的目的在于提供评估仿生射流表面平板减阻效果的试验装置及方法，包括水洞、悬垂钢丝、激光测振仪、泵，水洞里充有液体，悬垂钢丝的顶端均固定在水洞上方的支架上，悬垂钢丝的底端均连接光滑表面平板测试模型或仿生射流表面测试平板模型，悬垂钢丝的底端均且位于水洞里的液面以下，悬垂钢丝的顶端均位于同一平面上，激光测振仪设置在最右端的悬垂钢丝的右侧。本发明采用步进电机带动丝杠螺母机构为测试模型提供动力，测试原理简单直观，测试结果可靠。
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公开(公告)号：CN103645030A
公开(公告)日：2014-03-19
申请号：CN201310697578.2
申请日：2013-12-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01M10/00
Abstract: 本发明的目的在于提供评估仿生非光滑表面旋成体壁面减阻效果的试验装置及试验方法，包括水池、滑块、导轨、连杆、测力元件，导轨设置在水池的上方，滑块安装在导轨上并通过滚轮可沿导轨滚动，水池里设置旋成体壁面测试模型，旋成体壁面测试模型通过连杆连接滑块，连杆上设置传力杆，测力元件安装在传力杆上。本发明采用悬挂式阻力测试法测量仿生非光滑表面和光滑表面旋成体壁面的流体摩擦阻力，通过减阻率来衡量仿生非光滑表面的减阻效果，本发明测试原理简单、评价方法直观、测试结果可靠，操作方便。
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公开(公告)号：CN107133376A
公开(公告)日：2017-09-05
申请号：CN201710185959.0
申请日：2017-03-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G06F17/5009 , B63G8/08
Abstract: 本发明提供一种基于灰色预测模型的自主式水下机器人推进器弱故障程度预测方法，在灰色背景值构造阶段，通过计算累加生成序列的紧邻积分作为灰色背景值；在白化方程求解阶段，通过原始序列预测值与原始序列实际值之间的差值确定预测残差最小的点，将预测误差最小的点对应的原始序列值作为白化方程解的初始值；在预测序列构造阶段，基于预测序列与原始序列的残差序列进行二次预测，基于二次预测得到的残差序列对原始序列的预测序列进行修正，使得预测结果具有可调整性。本发明解决预测AUV推进器弱故障程度时存在的预测误差较大的问题，对传统灰色方法中的灰色背景值构造方法、白化方程求解方法、预测序列构造方法分别进行改进。
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公开(公告)号：CN104198205B
公开(公告)日：2017-02-08
申请号：CN201410452832.7
申请日：2014-09-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种水下机器人多普勒故障随机共振检测装置及检测方法，检测装置包括安装于水下机器人电子舱内的PC104模块化系统、第一通讯模块、随机共振装置、故障特征提取装置以及安装在陆地上的第二通讯模块和检测结果显示装置，PC104模块化系统分别与第一通讯模块、随机共振装置和故障特征提取装置的输出端相连，故障特征提取装置的输入端与随机共振装置相连，第二通讯模块的输入端与第一通讯模块相连，检测结果显示装置与第二通讯模块相连。本发明在抑制水下机器人多普勒传感器信号中所含外部随机干扰的同时，增强故障信号特征，能解决现有传感器故障检测方法受外部干扰和量测噪声影响，多普勒故障漏检问题。
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