[1]张铭钧,刘维新,殷宝吉,等.自主式水下机器人故障特征增强方法[J].哈尔滨工程大学学报,2014,(09):1099-1105.[doi:10.3969/j.issn.1006-7043.201403036]
 ZHANG Mingjun,LIU Weixin,YIN Baoji,et al.Fault feature enhancement for autonomous underwater vehicles[J].hebgcdxxb,2014,(09):1099-1105.[doi:10.3969/j.issn.1006-7043.201403036]
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自主式水下机器人故障特征增强方法
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《哈尔滨工程大学学报》[ISSN:1006-6977/CN:61-1281/TN]

卷:
期数:
2014年09期
页码:
1099-1105
栏目:
出版日期:
2014-11-25

文章信息/Info

Title:
Fault feature enhancement for autonomous underwater vehicles
作者:
张铭钧 刘维新 殷宝吉 王玉甲
哈尔滨工程大学 机电工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150001
Author(s):
ZHANG Mingjun LIU Weixin YIN Baoji WANG Yujia
College of Mechanical and Electrical Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China
关键词:
自主式水下机器人外部干扰特征增强随机共振小波过抑制非周期布朗粒子
分类号:
TP27
DOI:
10.3969/j.issn.1006-7043.201403036
文献标志码:
A
摘要:
针对小波方法对自主式水下机器人(AUV)纵向速度进行外部随机干扰抑制时存在的过抑制问题,提出一种AUV纵向速度信号故障特征增强与外部随机干扰抑制方法,采用自适应随机共振方法实现AUV纵向速度信号的随机共振,以达成外部随机干扰能量向故障信号能量的转移;针对AUV纵向速度信号的非周期特性,基于AUV纵向速度信号与周期信号驱动下双稳系统输出信号实验数据,分析AUV纵向速度信号驱动下布朗粒子运动状态。水池实验结果表明:所提方法相对小波方法故障信号特征增强效果为70.66%,避免了过抑制问题,且布朗粒子仅在负势阱内运动。

参考文献/References:

[1] 朱大奇,胡震. 水下机器人故障诊断与容错控制技术[M]. 北京:国防工业出版社,2012:87-88.
[2] 王丽荣,徐玉如. 水下机器人传感器故障诊断[J]. 机器人,2006,28(1):25-29.WANG Lirong,XU Yuru. Sensor fault diagnosis of autonomous underwater vehicle[J]. Robot,2006,28(1):25-29.
[3] 周媛,朱大奇. 水下机器人传感器故障诊断的灰色预测模型[J]. 中国造船,2011,52(1):137-144.ZHOU Yuan,ZHU Daqi. A sensor fault diagnosis method for underwater vehicles based on GM(1,1)[J]. Shipbuilding of China,2011,52(1):137-144.
[4] 李晔,苏玉民,庞永杰,等. 自适应卡尔曼滤波技术在水下机器人运动控制中的应用[J]. 中国造船,2006,47(4):83-88.LI Ye,SU Yumin, PANG Yongjie,et al. Application of adaptive Kalman filter in underwater vehicle motion control[J]. Shipbuilding of China,2006,47(4):83-88.
[5] 李宏坤,赵长生,周帅,等. 基于小波包-坐标变换的滚动轴承故障特征增强方法[J]. 机械工程学报,2011,47(19):74-80.LI Hongkun,ZHAO Changsheng,ZHOU Shuai,et al. Fault feature enhancement method for rolling bearing based on wavelet packet-coordinate transformation[J]. Journal of Mechanical Engineering,2011,47(19):74-80.
[6] 穆岩,侯恕萍,迟冬南. 基于小波HMM的UUV传感器数据孤立点检测[J].智能系统学报,2013,8(6):551-557.MU Yan,HOU Shuping,CHI Dongnan. UUV sensor data outlier detection on the basis of wavelet HMM[J]. CAAI Transactions on Intelligent Systems,2013,8(6):551-557.
[7] BENZI R,SUTERA A,VULPIANI A. The mechanism of stochastic resonance[J]. Journal of Physics A:Mathematical and General,1981,14:453-457.
[8] 吴娟. 自主式水下机器人多故障诊断方法研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨工程大学,2011:52-55.WU Juan. Research on multi faults for autonomous underwater vehicle[D]. Harbin:Harbin Engineering University,2011:52-55.
[9] 冷永刚,王太勇,郭焱,等. 双稳随机共振参数特性的研究[J]. 物理学报,2007,56(1):30-35.LENG Yonggang,WANG Taiyong,GUO Yan,et al. Study of the property of the parameters of bistable stochastic resonance[J]. Acta Physica Sinica,2007,56(1):30-35.
[10] 雷亚国,韩冬,何正嘉,等. 自适应随机共振新方法及其在故障诊断中的应用[J]. 机械工程学报,2012,48(7):62-67.LEI Yaguo,HAN Dong,HE Zhengjia,et al. New adaptive stochastic resonance method and its application to fault diagnosis[J]. Journal of Mechanical Engineering,2012,48(7):62-67.
[11] COLLINS J,CHOW C C,IMHOFF T T. Aperiodic stochastic resonance in excitable systems [J]. Physical Review E,1995,52(4):3321-3324.
[12] 胡岗. 随机力与非线性系统[M]. 上海:上海科技教育出版社,1994:220-239.
[13] 徐建安,王玉甲,张铭钧. 自主式水下机器人试验平台研制与实验研究[J]. 哈尔滨工程大学学报,2007,28(2):212-217.XU Jianan,WANG Yujia,ZHANG Mingjun. Development and experiment of an autonomous underwater vehicle test-bed[J]. Journal of Harbin Engineering University,2007,28(2):212-217.
[14] 王玉甲. 水下机器人智能状态监测系统研究[D]. 哈尔滨,哈尔滨工程大学,2006:92-97.WANG Yujia. Research on intelligent condition monitoring system for autonomous underwater vehicle[D]. Harbin:Harbin Engineering University,2006:92-97.

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[1]魏延辉,田海宝,杜振振,等.微小型自主式水下机器人系统设计及试验[J].哈尔滨工程大学学报,2014,(05):566.[doi:10.3969/j.issn.10067043.201303010]
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[2]黄海,张强,张树迪,等.欠驱动AUV自适应编队控制策略[J].哈尔滨工程大学学报,2015,(05):633.[doi:10.3969/j.issn.1006-7043.201402003]
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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2013-3-14;改回日期:。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(51279040);高等学校博士点基金资助项目(20112304110024).
作者简介:张铭钧(1963-),男,教授,博士生导师.
通讯作者:张铭钧,E-mail:zhangmingjun@hrbeu.edu.cn.
更新日期/Last Update: 2015-06-19