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水下机器人-机械手系统抓取作业轨迹跟踪控制
1
作者
张扬
夏庆超
+4 位作者
杨灿军
常宗瑜
宋瑞银
吴定泽
张鑫
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025年第3期540-549,共10页
针对水下机器人-机械手系统在进行水下作业任务时精确运动轨迹跟踪控制困难的问题,本文提出了水下机器人-机械手系统水下作业的双环滑模控制方法。基于水下机器人-机械手系统运动学和动力学模型,对水下机器人-机械手系统水下抓取作业过...
针对水下机器人-机械手系统在进行水下作业任务时精确运动轨迹跟踪控制困难的问题,本文提出了水下机器人-机械手系统水下作业的双环滑模控制方法。基于水下机器人-机械手系统运动学和动力学模型,对水下机器人-机械手系统水下抓取作业过程进行轨迹跟踪控制研究;考虑机械手末端执行器作业过程中参数变化对机械手拾起和放置物体的全过程进行模拟;通过仿真模拟分析对比例积分微分控制、计算力矩控制、传统滑模控制和双环滑模控制等方法进行对比。结果表明:双环滑模控制方法能够提高本体和机械手的控制精度、减小机械手末端执行器的跟踪误差、降低系统总的能量消耗,并且水下机器人-机械手系统抓取重物时对机械手关节的影响要大于对本体位姿的影响。
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关键词
水下机器人
水下机器人-机械手系统
轨迹跟踪
双环滑模控制
参数变化
拾起与放置
控制精度
跟踪误差
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职称材料
微小型热电发电器建模及优化设计研究
被引量:
6
2
作者
宋瑞银
李伟
+1 位作者
杨灿军
刘宜胜
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第6期554-558,共5页
微小型热电发电器由于尺寸较小,接触内阻以及结构的覆盖层、导流层等对输出功率和热电转换效率都有不可忽视的影响。结合上述因素,并考虑到汤姆孙效应,建立了微小型热电发电器输出功率和效率的数学计算模型。并以最大功率或者最大质量(...
微小型热电发电器由于尺寸较小,接触内阻以及结构的覆盖层、导流层等对输出功率和热电转换效率都有不可忽视的影响。结合上述因素,并考虑到汤姆孙效应,建立了微小型热电发电器输出功率和效率的数学计算模型。并以最大功率或者最大质量(体积)比功率为目标函数,对最大功率时的负载电阻、电偶臂对数和电偶臂长度等性能参数进行了优化分析,得到了相应的计算公式,为进一步的设计提出了理论指导,并通过实验进行了性能分析验证。最后分析了微小型热电发电器新的加工工艺和发展动向。
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关键词
微小型热电发电器
输出功率模型
效率模型
优化设计
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职称材料
双体船式波浪能发电系统实验测试研究
被引量:
3
3
作者
宋瑞银
吴映江
+3 位作者
陈凯翔
蔡泽林
吴烨卿
陈俊华
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期2236-2243,共8页
提出双体船式波浪能发电试验平台,将船体和波浪浮子简化为大小2种浮子,建立双浮子波浪能捕获理论模型。针对波浪能间歇性强的特点,设计波浪能捕获-液压蓄能稳压-液压马达驱动发电机发电系统,并通过实验室拖动发电实验建立流量-压力-比...
提出双体船式波浪能发电试验平台,将船体和波浪浮子简化为大小2种浮子,建立双浮子波浪能捕获理论模型。针对波浪能间歇性强的特点,设计波浪能捕获-液压蓄能稳压-液压马达驱动发电机发电系统,并通过实验室拖动发电实验建立流量-压力-比例伺服阀开口度的关系曲线,实验结果证明通过实时调节比例伺服阀开口度实现发电功率的稳定是可行的。最后,将发电系统安装到试验平台,开展单个小浮子和2个小浮子波浪能捕获的海上测试。海试结果表明,该方法具有良好的稳定发电效果;浮子数量越多,波浪来能越大,发电功率越稳定。
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关键词
波浪能发电装置
发电建模
振荡浮子
稳压控制
实验测试
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职称材料
微小型热电转换装置冷热源的应用研究
被引量:
1
4
作者
宋瑞银
李伟
+1 位作者
杨灿军
刘宜胜
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第4期404-409,共6页
微小型热电转换装置(Power MEMS)的质量/体积比功率除了与发电器性能有关外,还与热源和冷源的系统集成有关。分别采用液体高热值燃料、高贮能相变材料作为热源,用低温相变贮能材料作冷源,设计制造出热电转换装置,并通过实验测试进行了...
微小型热电转换装置(Power MEMS)的质量/体积比功率除了与发电器性能有关外,还与热源和冷源的系统集成有关。分别采用液体高热值燃料、高贮能相变材料作为热源,用低温相变贮能材料作冷源,设计制造出热电转换装置,并通过实验测试进行了相关数据分析。分析了放射性同位素的优点和在热电发电中的应用现状,指出用其作为热源有助于热电装置的进一步微型化。实验结果也表明系统增加冷源助于装置微型化和提高热电输出功率。
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关键词
微(小)型热电转换装置
POWER
MEMS
热源
冷源
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职称材料
相对运动式波浪能捕获装置实验研究
5
作者
宋瑞银
张向阳
+2 位作者
蔡炳清
周敏珑
李越
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第11期2789-2794,共6页
设计并搭建相对运动式波浪能捕获实验装置,在浮子捕获功率理论模型的基础上,考虑到影响浮子对波浪能的捕获效率的因素如浮体的形状尺寸、吃水深度、浮子的附加质量等,进行小功率浮子模型的参数影响实验测试。同时,为提高浮子的抗浪性能...
设计并搭建相对运动式波浪能捕获实验装置,在浮子捕获功率理论模型的基础上,考虑到影响浮子对波浪能的捕获效率的因素如浮体的形状尺寸、吃水深度、浮子的附加质量等,进行小功率浮子模型的参数影响实验测试。同时,为提高浮子的抗浪性能,仿生设计3种柔性结构的浮子模型,并进行实验测试和分析。
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关键词
浮子
波浪能捕获装置
相对运动
仿生抗浪设计
实验测试
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职称材料
螺旋形Savonius水轮机的水动力性能研究
被引量:
2
6
作者
蔡泽林
宋瑞银
+3 位作者
吴瑞明
陈凯翔
吴烨卿
吴映江
《水电能源科学》
北大核心
2021年第6期161-165,共5页
螺旋S型水轮机相较于传统水轮机具有升力.可有效提升自启性能﹐具有良好的应用价值。为了研究螺旋S型水轮机水动力性能﹐采用数值模拟和试验验证相结合的方法,分析了螺旋角、重叠率,高径比,流速对水轮机工作性能的影响。结果表明,螺旋...
螺旋S型水轮机相较于传统水轮机具有升力.可有效提升自启性能﹐具有良好的应用价值。为了研究螺旋S型水轮机水动力性能﹐采用数值模拟和试验验证相结合的方法,分析了螺旋角、重叠率,高径比,流速对水轮机工作性能的影响。结果表明,螺旋角使水轮机受到正负交替变化的升力,且螺旋角为15°时水轮机的功率系数最高;水轮机无重叠率时,动转矩系数最大;水轮机高径比为1.4时﹐其性能最优;在研究参数范围内﹐流速为1.5 m/s时水轮机功率系数最高可达0.362。
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关键词
螺旋形Savonius水轮机
升力系数
功率系数
重叠率
高径比
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职称材料
一种新型带槽式Savonius叶轮参数多目标优化
7
作者
杨状状
宋瑞银
+3 位作者
刘博宇
任聪杰
林躜
盛勇
《水电能源科学》
北大核心
2023年第12期203-206,共4页
为了提高Savonius型(S型)叶轮的捕能效率和消波效率,提出了一种新型的带导流槽结构的MBC型叶轮。通过数值模拟、试验测试及BP神经网络结合NSGA-Ⅱ的多目标优化算法优化MBC型叶轮的重叠率、间隙率、内外圆弧夹角、内圆弧半径、导流槽尺寸...
为了提高Savonius型(S型)叶轮的捕能效率和消波效率,提出了一种新型的带导流槽结构的MBC型叶轮。通过数值模拟、试验测试及BP神经网络结合NSGA-Ⅱ的多目标优化算法优化MBC型叶轮的重叠率、间隙率、内外圆弧夹角、内圆弧半径、导流槽尺寸等5个参数,对比分析了最优MBC型、S型和MB型叶轮的性能表现。结果表明,相关性能的预测值与实际值的误差小于10%,验证了所建立的预测模型的性能良好,得到的最优参数为重叠率0.136、间隙率0.003、内外圆弧夹角5.23°、内圆弧半径41.42 mm、导流槽尺寸2.83 mm;最优MBC型叶轮相较于传统S型叶轮,捕能效率、消波效率分别提升了35.8%、11.0%。
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关键词
Savonius型叶轮
BP神经网络
NSGA-Ⅱ遗传算法
多目标优化
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职称材料
题名
水下机器人-机械手系统抓取作业轨迹跟踪控制
1
作者
张扬
夏庆超
杨灿军
常宗瑜
宋瑞银
吴定泽
张鑫
机构
浙江大学机械工程学院
浙大宁波理工学院机电与能源工程学院
浙江大学宁波科创中心
中国海洋大学工程学院
燕山大学机械工程学院
出处
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025年第3期540-549,共10页
基金
中国博士后科学基金项目(2023TQ0290,2023M743002).
文摘
针对水下机器人-机械手系统在进行水下作业任务时精确运动轨迹跟踪控制困难的问题,本文提出了水下机器人-机械手系统水下作业的双环滑模控制方法。基于水下机器人-机械手系统运动学和动力学模型,对水下机器人-机械手系统水下抓取作业过程进行轨迹跟踪控制研究;考虑机械手末端执行器作业过程中参数变化对机械手拾起和放置物体的全过程进行模拟;通过仿真模拟分析对比例积分微分控制、计算力矩控制、传统滑模控制和双环滑模控制等方法进行对比。结果表明:双环滑模控制方法能够提高本体和机械手的控制精度、减小机械手末端执行器的跟踪误差、降低系统总的能量消耗,并且水下机器人-机械手系统抓取重物时对机械手关节的影响要大于对本体位姿的影响。
关键词
水下机器人
水下机器人-机械手系统
轨迹跟踪
双环滑模控制
参数变化
拾起与放置
控制精度
跟踪误差
Keywords
underwater vehicle
underwater vehicle-manipulator systems
trajectory tracking
double-loop sliding mode control
parameter changes
picking and placing
control accuracy
tracking error
分类号
TP [自动化与计算机技术]
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职称材料
题名
微小型热电发电器建模及优化设计研究
被引量:
6
2
作者
宋瑞银
李伟
杨灿军
刘宜胜
机构
浙江大学流体传动及控制国家重点实验室
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第6期554-558,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(50275135)
国家高技术研究发展计划(863)(2002AA404040)
教育部博士点基金资助
文摘
微小型热电发电器由于尺寸较小,接触内阻以及结构的覆盖层、导流层等对输出功率和热电转换效率都有不可忽视的影响。结合上述因素,并考虑到汤姆孙效应,建立了微小型热电发电器输出功率和效率的数学计算模型。并以最大功率或者最大质量(体积)比功率为目标函数,对最大功率时的负载电阻、电偶臂对数和电偶臂长度等性能参数进行了优化分析,得到了相应的计算公式,为进一步的设计提出了理论指导,并通过实验进行了性能分析验证。最后分析了微小型热电发电器新的加工工艺和发展动向。
关键词
微小型热电发电器
输出功率模型
效率模型
优化设计
Keywords
micro-thermoelectric generator
output power model
output efficiency model
optimal design
分类号
TM615 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
双体船式波浪能发电系统实验测试研究
被引量:
3
3
作者
宋瑞银
吴映江
陈凯翔
蔡泽林
吴烨卿
陈俊华
机构
浙江大学宁波理工学院
宁波大学机械学院
浙江科技学院机械与能源工程学院
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期2236-2243,共8页
基金
国家重点研发计划(2016YFC0300500)
海洋可再生能源专项资金(NBME2011CL02)
宁波市重大科技攻关项目(2017C110005)
文摘
提出双体船式波浪能发电试验平台,将船体和波浪浮子简化为大小2种浮子,建立双浮子波浪能捕获理论模型。针对波浪能间歇性强的特点,设计波浪能捕获-液压蓄能稳压-液压马达驱动发电机发电系统,并通过实验室拖动发电实验建立流量-压力-比例伺服阀开口度的关系曲线,实验结果证明通过实时调节比例伺服阀开口度实现发电功率的稳定是可行的。最后,将发电系统安装到试验平台,开展单个小浮子和2个小浮子波浪能捕获的海上测试。海试结果表明,该方法具有良好的稳定发电效果;浮子数量越多,波浪来能越大,发电功率越稳定。
关键词
波浪能发电装置
发电建模
振荡浮子
稳压控制
实验测试
Keywords
wave energy convertor
modeling of power generation
oscillating buoys
pressure stable control
experimental test
分类号
P751 [交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
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职称材料
题名
微小型热电转换装置冷热源的应用研究
被引量:
1
4
作者
宋瑞银
李伟
杨灿军
刘宜胜
机构
浙江大学流体传动及控制国家重点实验室
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第4期404-409,共6页
基金
国家自然科学基金项目(50275135)
国家高技术研究发展计划(863)(2002AA404040)
教育部博士点基金项目
文摘
微小型热电转换装置(Power MEMS)的质量/体积比功率除了与发电器性能有关外,还与热源和冷源的系统集成有关。分别采用液体高热值燃料、高贮能相变材料作为热源,用低温相变贮能材料作冷源,设计制造出热电转换装置,并通过实验测试进行了相关数据分析。分析了放射性同位素的优点和在热电发电中的应用现状,指出用其作为热源有助于热电装置的进一步微型化。实验结果也表明系统增加冷源助于装置微型化和提高热电输出功率。
关键词
微(小)型热电转换装置
POWER
MEMS
热源
冷源
Keywords
micro (mini) thermoelectric device
power MEMS
heat source
heat sink
分类号
TB611 [一般工业技术—制冷工程]
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职称材料
题名
相对运动式波浪能捕获装置实验研究
5
作者
宋瑞银
张向阳
蔡炳清
周敏珑
李越
机构
浙江大学宁波理工学院
太原科技大学机械工程学院
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第11期2789-2794,共6页
基金
国家自然科学基金(51075362/E050603)
国家海洋局专项资金(NBME2011CL02)
+2 种基金
国家海洋经济发展示范区2012年资金
浙江省自然科学基金(LY13E090007)
宁波市重大科技攻关项目(2012C10041)
文摘
设计并搭建相对运动式波浪能捕获实验装置,在浮子捕获功率理论模型的基础上,考虑到影响浮子对波浪能的捕获效率的因素如浮体的形状尺寸、吃水深度、浮子的附加质量等,进行小功率浮子模型的参数影响实验测试。同时,为提高浮子的抗浪性能,仿生设计3种柔性结构的浮子模型,并进行实验测试和分析。
关键词
浮子
波浪能捕获装置
相对运动
仿生抗浪设计
实验测试
Keywords
floater
WEC device
relative motion
bionics design of anti-wave
experiment
分类号
TK79 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
P743 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
螺旋形Savonius水轮机的水动力性能研究
被引量:
2
6
作者
蔡泽林
宋瑞银
吴瑞明
陈凯翔
吴烨卿
吴映江
机构
浙江科技学院机械与能源工程学院
杭州市交通职业高级中学
浙大宁波理工学院
宁波大学机械工程与力学学院
出处
《水电能源科学》
北大核心
2021年第6期161-165,共5页
基金
国家重点研发计划(2016YFC0300500)
宁波市重大科技攻关项目(2017C110005)
宁波市科技计划项目(2015C50061)。
文摘
螺旋S型水轮机相较于传统水轮机具有升力.可有效提升自启性能﹐具有良好的应用价值。为了研究螺旋S型水轮机水动力性能﹐采用数值模拟和试验验证相结合的方法,分析了螺旋角、重叠率,高径比,流速对水轮机工作性能的影响。结果表明,螺旋角使水轮机受到正负交替变化的升力,且螺旋角为15°时水轮机的功率系数最高;水轮机无重叠率时,动转矩系数最大;水轮机高径比为1.4时﹐其性能最优;在研究参数范围内﹐流速为1.5 m/s时水轮机功率系数最高可达0.362。
关键词
螺旋形Savonius水轮机
升力系数
功率系数
重叠率
高径比
Keywords
spiral Savonius turbine
lift coefficient
power coefficient
overlap ratio
aspect ratio
分类号
TK79 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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职称材料
题名
一种新型带槽式Savonius叶轮参数多目标优化
7
作者
杨状状
宋瑞银
刘博宇
任聪杰
林躜
盛勇
机构
浙江科技学院机械与能源工程学院
浙大宁波理工学院
浙江大学机械工程学院
出处
《水电能源科学》
北大核心
2023年第12期203-206,共4页
基金
国家自然科学基金项目(52001276)
浙江省“领雁”重大专项研发项目(2023C03122)。
文摘
为了提高Savonius型(S型)叶轮的捕能效率和消波效率,提出了一种新型的带导流槽结构的MBC型叶轮。通过数值模拟、试验测试及BP神经网络结合NSGA-Ⅱ的多目标优化算法优化MBC型叶轮的重叠率、间隙率、内外圆弧夹角、内圆弧半径、导流槽尺寸等5个参数,对比分析了最优MBC型、S型和MB型叶轮的性能表现。结果表明,相关性能的预测值与实际值的误差小于10%,验证了所建立的预测模型的性能良好,得到的最优参数为重叠率0.136、间隙率0.003、内外圆弧夹角5.23°、内圆弧半径41.42 mm、导流槽尺寸2.83 mm;最优MBC型叶轮相较于传统S型叶轮,捕能效率、消波效率分别提升了35.8%、11.0%。
关键词
Savonius型叶轮
BP神经网络
NSGA-Ⅱ遗传算法
多目标优化
Keywords
Savonius-type impeller
BP neural network
NSGA-Ⅱgenetic algorithm
multi-objective optimization
分类号
TV734 [水利工程—水利水电工程]
TK79 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
水下机器人-机械手系统抓取作业轨迹跟踪控制
张扬
夏庆超
杨灿军
常宗瑜
宋瑞银
吴定泽
张鑫
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
微小型热电发电器建模及优化设计研究
宋瑞银
李伟
杨灿军
刘宜胜
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006
6
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职称材料
3
双体船式波浪能发电系统实验测试研究
宋瑞银
吴映江
陈凯翔
蔡泽林
吴烨卿
陈俊华
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
3
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职称材料
4
微小型热电转换装置冷热源的应用研究
宋瑞银
李伟
杨灿军
刘宜胜
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006
1
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职称材料
5
相对运动式波浪能捕获装置实验研究
宋瑞银
张向阳
蔡炳清
周敏珑
李越
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
0
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职称材料
6
螺旋形Savonius水轮机的水动力性能研究
蔡泽林
宋瑞银
吴瑞明
陈凯翔
吴烨卿
吴映江
《水电能源科学》
北大核心
2021
2
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职称材料
7
一种新型带槽式Savonius叶轮参数多目标优化
杨状状
宋瑞银
刘博宇
任聪杰
林躜
盛勇
《水电能源科学》
北大核心
2023
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职称材料
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