隨著水下自主航行器的高速發(fā)展,其航行時(shí)間越來越長,任務(wù)要求越來越復(fù)雜,航行風(fēng)險(xiǎn)越來越高。為了保證自航模高效、可靠地完成復(fù)雜的航行任務(wù),如何在出現(xiàn)子系統(tǒng)故障和危險(xiǎn)時(shí)提高自航模的航行穩(wěn)定性和生命力逐漸成為重要的研究的領(lǐng)域。賦予自航模故障診斷、高效決策和可靠應(yīng)急動(dòng)作的功能可大大提高其生命力。本文著眼于大尺度無人潛艇的應(yīng)急控制技術(shù)的研究和驗(yàn)證。大尺度無人潛艇已超出AUV的尺寸范圍,更加接近于潛艇的尺度。相比于大尺度AUV,其具備更大的慣性和更快的航行速度,無人艇航行狀態(tài)的改變會(huì)因此產(chǎn)生時(shí)延,對(duì)控制效果提出更高的要求。相比于潛艇,全自主的模式帶來更多獨(dú)特的挑戰(zhàn),比如實(shí)時(shí)性要求,大負(fù)荷情況下高效決策要求。為此,本文設(shè)計(jì)了一套智能、高效的應(yīng)急控制方法。首先,本文針對(duì)無人潛艇的航行特性進(jìn)行分析,評(píng)估航行風(fēng)險(xiǎn),并提出解決方案�；诜治�,本文設(shè)計(jì)了一種分布式實(shí)時(shí)監(jiān)控框架,對(duì)于大規(guī)模系統(tǒng)具有可靠的監(jiān)測能力;在診斷、推理方面,對(duì)艇載系統(tǒng)的故障完成故障樹建模和分析,然后提出一種含權(quán)故障樹匹配推理機(jī)制,可對(duì)大量故障快速分級(jí);在決策機(jī)制方面設(shè)計(jì)了一套專家系統(tǒng),融入有限狀態(tài)機(jī),提升其實(shí)時(shí)處理大量、持續(xù)變化的輸入事件的... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

高壓吹除系統(tǒng)物理模型

圖 2- 1 “正常-異常-應(yīng)急”概念圖本文基于實(shí)艇操縱特性和上述概念的劃分，將應(yīng)急控制分為 3 個(gè)模塊，分別、診斷、決策模塊、應(yīng)急越控模塊、應(yīng)急上浮模塊，如圖 2-2 所示。監(jiān)測、診斷、決策模塊完成故障數(shù)據(jù)和信號(hào)的采集，并決策出當(dāng)前無人潛艇危險(xiǎn)狀態(tài)，如果處于危險(xiǎn)狀態(tài)，則輸出當(dāng)前的應(yīng)急狀態(tài)等級(jí)。如果當(dāng)前無人“無危險(xiǎn)”狀態(tài)，激活應(yīng)急越控模塊，持續(xù)監(jiān)測全艇狀態(tài)，并對(duì)異常部位重?zé)o人潛艇處于“帶病工作”的狀態(tài)。此設(shè)置增強(qiáng)了無人潛艇的容錯(cuò)能力，滿艇工程要求，可盡可能完成每一次的航行任務(wù)，節(jié)省成本。如果當(dāng)前無人潛艇處于某一級(jí)的應(yīng)急狀態(tài)，激活應(yīng)急上浮模塊，該模塊根據(jù)的等級(jí)，規(guī)劃應(yīng)急上浮動(dòng)作的指令，下達(dá)給各艇載執(zhí)行系統(tǒng)。在應(yīng)急上浮過程塊實(shí)時(shí)監(jiān)控上浮運(yùn)動(dòng)過程，保證上浮的快速性和穩(wěn)定性。監(jiān)測、診斷、決策模塊應(yīng)急越控模塊無危險(xiǎn)

圖 2- 1 “正常-異常-應(yīng)急”概念圖本文基于實(shí)艇操縱特性和上述概念的劃分，將應(yīng)急控制分為 3 個(gè)模塊，分別為監(jiān)測、診斷、決策模塊、應(yīng)急越控模塊、應(yīng)急上浮模塊，如圖 2-2 所示。監(jiān)測、診斷、決策模塊完成故障數(shù)據(jù)和信號(hào)的采集，并決策出當(dāng)前無人潛艇是否處于危險(xiǎn)狀態(tài)，如果處于危險(xiǎn)狀態(tài)，則輸出當(dāng)前的應(yīng)急狀態(tài)等級(jí)。如果當(dāng)前無人潛艇處于“無危險(xiǎn)”狀態(tài)，激活應(yīng)急越控模塊，持續(xù)監(jiān)測全艇狀態(tài)，并對(duì)異常部位重點(diǎn)注，無人潛艇處于“帶病工作”的狀態(tài)。此設(shè)置增強(qiáng)了無人潛艇的容錯(cuò)能力，滿足無人潛艇工程要求，可盡可能完成每一次的航行任務(wù)，節(jié)省成本。如果當(dāng)前無人潛艇處于某一級(jí)的應(yīng)急狀態(tài)，激活應(yīng)急上浮模塊，該模塊根據(jù)應(yīng)激狀態(tài)的等級(jí)，規(guī)劃應(yīng)急上浮動(dòng)作的指令，下達(dá)給各艇載執(zhí)行系統(tǒng)。在應(yīng)急上浮過程中該模塊實(shí)時(shí)監(jiān)控上浮運(yùn)動(dòng)過程，保證上浮的快速性和穩(wěn)定性。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[2]基于狀態(tài)和參數(shù)估計(jì)的重載列車ECP系統(tǒng)故障診斷[D]. 覃育富.中南大學(xué) 2014
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本文編號(hào)：3307981