有线通信浮标光纤线团受力分析及仿真 被引量：2

1

作者 赵金才 汤伟江 孙铁绳 《鱼雷技术》 2016年第5期384-389,共6页

针对采用轻质材料的有线通信浮标线团在制导光缆绕制成型中容易发生端板受挤压变形的问题,结合有线通信浮标线团的结构特性及光纤线团绕制工艺,对有线通信浮标线团端板和壳体在绕制中受力及变形情况进行分析,通过板壳力学理论分析给出... 针对采用轻质材料的有线通信浮标线团在制导光缆绕制成型中容易发生端板受挤压变形的问题,结合有线通信浮标线团的结构特性及光纤线团绕制工艺,对有线通信浮标线团端板和壳体在绕制中受力及变形情况进行分析,通过板壳力学理论分析给出了端板变形的平衡微分方程、几何方程和物理方程。并根据实际边界条件和轻质材料特性对变形情况进行了仿真,分析结果确定了影响端板变形的主要因素,可为有线通信浮标线团设计提供参考。 展开更多

关键词 有限通信浮标 光纤线团 轻质材料 绕制工艺 受力分析 变形 板壳力学

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光纤绕制系统稳定张力控制策略研究 被引量：1

2

作者 赵金才 王中 +1 位作者 高卓 汤伟江 《舰船电子工程》 2013年第6期166-169,共4页

针对光纤绕制特点,介绍了一种基于稳定张力的绕制系统,通过对仿真结果分析,结合系统工作原理提出基于收线速度控制优化的策略;同时,通过控制相关机构的动作对绕制中引入的系统误差进行补偿,实现绕制过程中张力的稳定控制,从而形成系统... 针对光纤绕制特点,介绍了一种基于稳定张力的绕制系统,通过对仿真结果分析,结合系统工作原理提出基于收线速度控制优化的策略;同时,通过控制相关机构的动作对绕制中引入的系统误差进行补偿,实现绕制过程中张力的稳定控制,从而形成系统协同工作的控制策略;实践表明,控制策略有效、相关控制参数达到或优于系统设计要求。 展开更多

关键词 光纤绕制 控制策略 稳定张力

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基于稳定张力的光纤绕制系统建模与仿真 被引量：1

3

作者 赵金才 王中 +1 位作者 高卓 汤伟江 《舰船科学技术》 北大核心 2013年第2期85-88,共4页

针对光纤绕制的特点,设计了一种基于稳定张力绕制的系统实现方法。分析并给出了各检测和执行部件的数学模型,在此基础上采用增量PID控制算法对系统进行仿真,通过与实际系统的试验对比,对模型和算法进行了验证,结果表明采用的算法有效,... 针对光纤绕制的特点,设计了一种基于稳定张力绕制的系统实现方法。分析并给出了各检测和执行部件的数学模型,在此基础上采用增量PID控制算法对系统进行仿真,通过与实际系统的试验对比,对模型和算法进行了验证,结果表明采用的算法有效,相关控制指标达到或优于系统设计要求。 展开更多

关键词 稳定张力控制 光纤绕制 增量PID算法

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线团复绕设备自适应随动控制方法研究

4

作者 汤伟江 高卓 《机电产品开发与创新》 2006年第1期68-70,共3页

利用线团复绕设备绕制的线团产品,要提高线团绕制质量并保证其质量一致性,需要在复绕过程中保证收、放线线速度匹配和导线张力的稳定。为此,该设备采用了由浮动轮位置调节技术与放线随动专家PID算法综合控制而形成的自适应随动控制方法... 利用线团复绕设备绕制的线团产品,要提高线团绕制质量并保证其质量一致性,需要在复绕过程中保证收、放线线速度匹配和导线张力的稳定。为此,该设备采用了由浮动轮位置调节技术与放线随动专家PID算法综合控制而形成的自适应随动控制方法。通过对该控制方法的分析和试验表明,该方法能有效提高线团复绕设备的绕制性能。 展开更多

关键词 线团复绕设备 自适应随动控制 PID

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微弱信号检测原理在光尾流探测中的应用

5

作者 徐晓燕 王海陆 +1 位作者 冀邦杰 汤伟江 《现代电子技术》 2008年第9期124-126,共3页

微弱信号的探测与提取是激光尾流探测的核心技术之一,详细介绍提高微弱信号检测能力的硬件实现及信号处理方法。提出了前置放大器的实现措施和以正交矢量锁定放大器为原理的光尾流信号检测方法。针对实际应用,对激光通过不同强度尾流后... 微弱信号的探测与提取是激光尾流探测的核心技术之一,详细介绍提高微弱信号检测能力的硬件实现及信号处理方法。提出了前置放大器的实现措施和以正交矢量锁定放大器为原理的光尾流信号检测方法。针对实际应用,对激光通过不同强度尾流后所接收的信号进行仿真。仿真结果表明,当尾流强度发生微弱变化时,锁定放大器输出信号幅度同时产生明显变化,利于光尾流信号的检测,验证了微弱信号检测原理在光尾流探测中的可行性。 展开更多

关键词 光尾流 微弱信号 前置放大 锁定放大

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双自由度舵机执行机构冲击载荷的仿真分析 被引量：1

6

作者 张雄科 王中 +3 位作者 范辉 杨贺然 王俊昌 汤伟江 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第3期19-23,共5页

超高速水下航行体航行过程中工况复杂,在加速段速度跨度大,双自由度舵机执行机构承受了较大的瞬态冲击载荷,有必要对其韧性进行分析校核。本文分别建立旋转机构输出轴、减速箱体和展开机构最后一级齿轮副的多刚体动力学仿真模型,分析各... 超高速水下航行体航行过程中工况复杂,在加速段速度跨度大,双自由度舵机执行机构承受了较大的瞬态冲击载荷,有必要对其韧性进行分析校核。本文分别建立旋转机构输出轴、减速箱体和展开机构最后一级齿轮副的多刚体动力学仿真模型,分析各机构在冲击载荷下的应力和变形情况,校核结构韧性的可靠性,同时对旋转机构输出轴进行模态分析。仿真与校核结果为机构优化设计提供参考依据。 展开更多

关键词 超高速 水下航行体 双自由度舵机 多刚体动力学

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双自由度舵机传动机构运动学仿真 被引量：1

7

作者 王中 张雄科 +3 位作者 范辉 杨贺然 王俊昌 汤伟江 《水下无人系统学报》 2021年第1期124-128,共5页

超高速水下航行器在航行过程中工况复杂,速度跨度大,舵效变化大,常规舵机无法满足操舵要求,而双自由度舵机可以改善操舵性能。文章以该舵机的传动机构作为研究对象,利用UG软件建立三维实体模型,并将其导入到ADAMS软件建立基于多体接触... 超高速水下航行器在航行过程中工况复杂,速度跨度大,舵效变化大,常规舵机无法满足操舵要求,而双自由度舵机可以改善操舵性能。文章以该舵机的传动机构作为研究对象,利用UG软件建立三维实体模型,并将其导入到ADAMS软件建立基于多体接触理论的机械仿真模型,仿真得到各级齿轮转速与啮合力。仿真结果表明转速相对误差小于1%,啮合力相对误差小于6%,验证了仿真模型的正确性。仿真结果可为传动机构的优化设计提供参考。 展开更多

关键词 超高速水下航行器 双自由度舵机 运动学仿真

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基于微机电系统的水下灵巧手触觉力测量传感器 被引量：4

8

作者 张建军 刘卫东 +1 位作者 张溢文 汤伟江 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期76-82,共7页

为了实现深水环境下水下灵巧手抓取目标的定位及触觉力感知,设计了阵列式触觉力测量传感器.以硅杯作为力敏感核心,利用胶囊式差压状结构实现了水的静态压力矢量叠加下的触觉力测量,并消除了水的静态压力对触觉力测量的影响.利用弹性力... 为了实现深水环境下水下灵巧手抓取目标的定位及触觉力感知,设计了阵列式触觉力测量传感器.以硅杯作为力敏感核心,利用胶囊式差压状结构实现了水的静态压力矢量叠加下的触觉力测量,并消除了水的静态压力对触觉力测量的影响.利用弹性力学与板壳理论分析了方形硅杯底部变形与应力的解析解,并与有限元法的分析结果加以对比.结果表明,所设计的灵巧手触觉力测量传感器具有样本抓取的触觉感知及位置感知,其胶囊式差压状结构使得触觉力测量传感器能够消除水的静态压力的影响,硅杯式测量结构具有灵敏度高、误差小、输出应力大的特点. 展开更多

关键词 水下灵巧手 触觉力测量 差压补偿 压阻式传感器 硅杯

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微细光缆在水下航行器中的应用及关键技术综述 被引量：4

9

作者 高卓 汤伟江 +1 位作者 朱云周 张喜顺 《水下无人系统学报》 2017年第5期385-395,共11页

微细光缆具有重量轻、成本低的优点,可以实现水下航行器的远程遥控、航行状态监测及视频数据等大容量信息的远程传输,在鱼雷、潜空弹、无人水下航行器及水下光纤组网等水下装备领域被广泛应用。文中详细介绍了微细光缆在不同水下航行器... 微细光缆具有重量轻、成本低的优点,可以实现水下航行器的远程遥控、航行状态监测及视频数据等大容量信息的远程传输,在鱼雷、潜空弹、无人水下航行器及水下光纤组网等水下装备领域被广泛应用。文中详细介绍了微细光缆在不同水下航行器上的最新研究成果,并结合其应用特点,分析总结了微细光缆研制中所需解决的关键技术:光缆制造技术、线团绕制技术、线团布放动态损耗控制及光纤传输技术等,并提出了具体解决途径,可为水下航行器远程高速通信的进一步发展提供参考。 展开更多

关键词 水下航行器 微细光缆 信息传输 线团绕制 损耗控制

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水下通信用光缆线包缠绕力学建模及仿真 被引量：3

10

作者 汤伟江 刘卫东 +2 位作者 陈刚 杨贺然 张建军 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期996-1003,共8页

因电磁波无法在水中传播,水下大容量长距离通信仅能依靠光缆等有线通信方式。对于水下航行器等需随航行体运动实时布放光缆以建立动态通信信道的应用场合,光缆线包缠绕工艺及缠绕机构的优化设计,对减小断线概率、提高水下通信的可靠性... 因电磁波无法在水中传播,水下大容量长距离通信仅能依靠光缆等有线通信方式。对于水下航行器等需随航行体运动实时布放光缆以建立动态通信信道的应用场合,光缆线包缠绕工艺及缠绕机构的优化设计,对减小断线概率、提高水下通信的可靠性显得尤为重要。在对光缆缠绕过程及端板力学分析的基础上,提出一种以各层光缆径向变形和轴向变形为增量的逐层分析方法,建立了水下通信用光缆线包缠绕力学模型。该模型揭示了缠绕过程光缆线包内张力分布及端板变形的内在规律,以实际光缆线包结构参数和缠绕工艺参数对光缆线包内部应变、光缆层压强以及端板变形进行仿真分析,仿真结果与光缆线包缠绕过程应变实测数据符合性好。 展开更多

关键词 水下航行器 光缆线包 缠绕力学模型 光缆轴向应变 端板变形

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潜水器用光纤线团应力分布及影响因素 被引量：1

11

作者 汤伟江 刘卫东 +2 位作者 高卓 张凯 赵培东 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1053-1064,共12页

光纤线团是潜水器航行过程实施布放,建立两节点间动态有线通信信道的关键部件,其应力分布状态直接决定水下布放性能。引入光纤微缆径向弹性参数,解释绕制过程光纤微缆的径向变形和径向与轴向变形的关系;建立光纤线团应力分布模型,对光... 光纤线团是潜水器航行过程实施布放,建立两节点间动态有线通信信道的关键部件,其应力分布状态直接决定水下布放性能。引入光纤微缆径向弹性参数,解释绕制过程光纤微缆的径向变形和径向与轴向变形的关系;建立光纤线团应力分布模型,对光纤线团应力分布随光纤微缆弹性参数、绕制张力的变化规律进行仿真研究,分析各参数对光纤线团贮存寿命的影响,提出光纤微缆和绕制张力设计的优化方向;对比分析线团绕制实测数据,应力分布及浴盆特征参数变化与仿真结论一致。结果表明:光纤微缆轴向弹性模量越小、径向弹性模量和弹性系数越大,有利于光纤线团的结构稳定,但会降低光纤的贮存寿命;而绕制张力越大会降低光纤的寿命,但并不影响光纤线团的结构稳定性。 展开更多

关键词 潜水器 光纤线团 应力分布模型 光纤应力 光缆弹性特性 绕制张力

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水下线导航行器航路规划对导线布放可靠性的影响

12

作者 汤伟江 刘卫东 +1 位作者 高卓 张凯 《水下无人系统学报》 2021年第6期747-753,共7页

水下线导航行器因布出导线的限制,航行过程在航路交汇处会存在断线风险。针对此,文中采用集中质量法,提出两侧张力约束变长度导线布放边界条件,建立导线布放动力学模型。分析航路规划对导线布放可靠性的影响,对不同旋回航行时间、布放... 水下线导航行器因布出导线的限制,航行过程在航路交汇处会存在断线风险。针对此,文中采用集中质量法,提出两侧张力约束变长度导线布放边界条件,建立导线布放动力学模型。分析航路规划对导线布放可靠性的影响,对不同旋回航行时间、布放阻力条件下布出导线水中形态进行了仿真,提出降低航路交汇断线概率的方法,即旋回航行时间应大于水下线导航行器流场影响区对应的导线下沉时间。经水下航行器旋回航行试验证明该方法的有效性,可知设置合理的旋回航行时间能够降低交汇时导线断线的概率。 展开更多

关键词 水下线导航行器 航路规划 旋回航行 导线布放

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全海深光纤微缆线团设计及耐水压性能试验研究

13

作者 杨贺然 张凯 +2 位作者 邵卫 孙铁绳 汤伟江 《自动化与仪器仪表》 2021年第10期227-231,235,共6页

全海深光纤微缆线团是全海深潜水器光纤通信系统的核心部件,为确保潜水器水下工作的安全性对光纤微缆破断力值进行了限制,基于强度要求采用全元件强度设计方法确定了光纤微缆结构参数,通过样品试制及拉力测试,验证光纤微缆强度设计合理... 全海深光纤微缆线团是全海深潜水器光纤通信系统的核心部件,为确保潜水器水下工作的安全性对光纤微缆破断力值进行了限制,基于强度要求采用全元件强度设计方法确定了光纤微缆结构参数,通过样品试制及拉力测试,验证光纤微缆强度设计合理。以最小体积为约束,对全海深光纤微缆线团进行结构优化设计,得到了满足线包结构稳定性、容器变形及强度等多种约束条件下的优化结构参数。对研制的光纤微缆和线团样机进行了127 MPa水压试验,结果表明全海深光纤微缆及光纤线团设计合理,适用于深海潜水器应用。 展开更多

关键词 光纤微缆 线团 全深海 光纤结构 优化设计

原文传递

基于改进二分法的线导系统导线布放运动研究

14

作者 张洁 刘卫东 +1 位作者 汤伟江 高立娥 《计算机测量与控制》 2018年第2期207-210,共4页

分析了线导系统放线装置中导线布放运动的动能、势能、流体力,基于改进的变质量系统的Hamilton原理建立了放线装置中导线布放运动动力学模型;对一维非线性方程的传统解法二分法进行改进,使其可用于高维非线性方程组;将改进的二分法运用... 分析了线导系统放线装置中导线布放运动的动能、势能、流体力,基于改进的变质量系统的Hamilton原理建立了放线装置中导线布放运动动力学模型;对一维非线性方程的传统解法二分法进行改进,使其可用于高维非线性方程组;将改进的二分法运用于导线布放动力学方程,解决了Newton迭代法出现的雅克比矩阵计算量大且奇异的问题,并且相对局部收敛的Newton迭代法,改进的二分法具有全局收敛性;采用MATLAB仿真软件对放线装置中导线布放运动进行数值仿真;仿真结果表明导线沿着绕线芯轴方向的布放速度大小对导线的布放运动影响较大,并且该速度越大,导线完成一圈布放运动时放线装置中导线长度和质量变化越小。 展开更多

关键词 线导系统 导线布放 二分法 Newton-Raphson迭代

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