航向控制（精选12篇）
航向控制 篇1
船舶在航行过程中, 由于装载状态、船速、风、浪、流等情况, 船舶的航行状态时常会受到影响, 例如造成偏航或者剧烈的摇晃, 严重时可能会造成经济损失或者人员伤亡。因此, 船舶运动控制一直以来受到国内外学者的广泛关注。船舶的运动状态具有大惯性、大时滞、非线性等特点, 船舶模型会由于模型参数摄动而产生不确定性[1]。智能控制作为一种仿人的智能的新型控制技术, 在对于难以建模、不确定、非线性时变等系统的控制中取得了良好的控制效果。目前, 国内外已有不少将智能控制用于船舶运动控制的研究, 例如模糊控制、神经网络、网络控制等方法, 获得了比较好的控制效果[2]。
本文考虑船舶运动的特点, 建立船舶运动数学模型, 设计船舶航向控制器, 通过仿真分析, 验证控制器具有较好的鲁棒性。
1 建立船舶运动数学模型
在研究船舶运动时, 通常把船舶看成是一个刚体, 船舶运动具有六个自由度, 包括前进速度u、横漂速度v、起伏速度w、、艏摇角速度r、横摇角速度p及纵摇角速度q。对于大多数船舶运动及其控制问题而言, 可以忽略起伏运动、纵摇运动及横摇运动, 而只需讨论前进运动 (u) 、横漂运动 (v) 和艏摇运动 (r) , 这样船舶运动就可以简化成一种只有三个自由度的平面运动问题[1]。
沿用Abkowitz的研究方案, 再把流体动力展开成Taylor级数时只保留一阶小量;同时在船舶运动基本方程左端进行处理, 从而得到平面运动数学模型, 以矩阵形式表示, 有:
为了研究方便, 设定状态变量 , 其中状态变量△ψ为航向偏差, 且△ψ=ψ-ψr, 其中ψr为设定航向, 由此, 式1) 可改写成
对于船舶航向控制而言, 设ψm为航向输出, 选用三个自由度的状态空间数学模型, 其输出方程ψ=CX, 其中 , 将此状态空间模型转换成传递函数形式为
本次仿真分析选用“阳澄湖”号, 其8个船舶参数如下:航速13.5;两柱间长149;船宽22;满载吃水9.214;方形系数0.809;排水量25123;重心距中心距离3.38;舵叶面积20.4, 由于海水密度已知, “阳澄湖”号质量可求。
2 控制器设计
控制器设计不可避免会受到船舶运动数学模型误差的影响, 因而, 控制器的设计若能弥补船舶运动数学模型不确定性, 将会使船舶运动得到更好的控制。随着智能控制理论的发展, 模糊控制由于能够根据条件改变自动的实时调整控制参数, 在船舶运动控制领域中也有了较大的应用。本文采用模糊PID方法设计控制器。
模糊PID是将模糊控制和常规PID相结合, 通过实践经验, 建立合理的模糊控制规则, 得到对kp、ki、kd三个参数的模糊控制表[3]。
3 仿真分析
1) 不考虑干扰情况;
2) 存在海浪干扰情况。
4 结论
本文建立了船舶运动数学模型, 并考虑了船舶运动的不确定性等问题, 用模糊PID控制方法, 设计了船舶航向控制器, 在Matlab环境下进行了仿真。仿真过程中考虑了理想情况和加入扰动情况, 根据仿真结果来看, 在有扰动情况下船舶仍然能在设定的航向航行, 航向保持效果良好, 说明改航向保持器具有较强的鲁棒性。
参考文献
[1]张显库, 金一丞.控制系统建模与数字仿真[M].大连:大连海事大学出版社, 2004.
[2]韩力群主编.智能控制理论及应用[M].北京:机械工业出版社, 2007.
[3]高洁.基于PID的船舶航向控制[J].南京航运职业技术学院学报, 2013.
[4]杨盐生.船舶航向非线性系统的鲁棒自适应控制[J].中国造船, 2000.
航向控制 篇2
引领航向
有的人活着，他已经死了；有的人死了，他还活着。杨善洲走了，但他已成为我们心中一座伟岸的青山，山上的每一棵树，都在诉说着老书记一个个感人肺腑的故事，延续着老书记一心为民、无私奉献的公仆情怀。
作为国税战线的一名新兵，经过短暂的适应，我明白了：国税工作是一项关乎经济发展、关乎民生、责任重大的事业。
青年，如云霞，光彩熠熠；似白杨，生机勃勃。作为青年干部的一员，我们要把杨善洲老书记廉洁奉公、两袖清风的那种精神、那份信念融入到我们的血液里，把宝贵的青春奉献给我们的事业。
品读老书记，我欣赏的是他淡如菊逸如梅的心境。身居高位却一贫如洗，财产上亿却分文不取，箪瓢屡空却依然从容。这份豁达，着实让人动容。老书记让我懂得了，少一份对功名利禄的追求，便多一分坦然自在。
仰望高山，我们向上攀登；仰望星宇，我们纵观天文；仰望老书记，我们找到行为的典范。老书记用他的言与行告诉我们：无论你身居何位，只要能多想着为别人做点什么，就算真正地活着。
走近老书记，在物欲横流的今天，他放弃了舒适的城市生活，义无反顾地回到了自己的家乡——大亮山。他带领着 从各方调集的15个人，雇上18匹马，驮着被褥、锅碗瓢盆、砍刀镢头，一鼓作气上了山。22年如一日，老书记头戴草帽，肩扛锄头，植树造林，用辛勤的汗水浇灌着树苗。春去春又来，花开花又落，曾经的荒山已变成了莽莽林海，变成了上亿资产。然而，清贫的老书记却将这上亿元的资产无偿地献给了国家。老书记的一言一行、所作所为，让我看到了这位朴实的老人身上闪耀的熠熠光芒。
浪花一朵，投身大海不会消逝；玉石一颗，打磨愈久光华越灿。青春，是我们的资本；奉献，是我们的追求；廉洁奉公，是我们的职责；两袖清风，是我们的本分。学习杨善洲，从我做起，从现在做起，这不是空话，是我掷地有声的承诺。
阅读老书记的事迹，它如一抹阳光，温暖我的心房；如一缕春雨，润泽我的心田。我懂得了什么叫热爱，这种热爱是一份不依不饶全力以赴的专注。
杨善洲在担任保山地委领导的二十多年时间里，深入基层、深入群众，走遍了保山地区五个县市的99个乡镇，他常常与人民群众同吃同住，一同耕作。他常说：“与群众一起劳动，了解到的基层情况最真实。”老书记的那种对工作的热爱和执着，对名利的从容和淡泊，不正是一个人民公仆的真实写照吗？
回顾老书记走过的路程，那深深的履迹像无声的文字，轻轻地在我的身边耳语：要时刻牵挂着人民，处处以群众利益为重，拥有一颗责任心、一颗爱心、一颗善心、一颗淡泊心，在自己的工作岗位上留一抹余香，做一个让人民群众满意的公仆！
航向拜占庭 篇3
你月事不调
每个人都免不了有几名损友。
徐小美的损友甲是一名前杂志编辑。在徐小美混乱的记忆里，仿佛有几年，她每月会定期收到一本封面激情标题惊悚的杂志，灰色封套上用极丑的书法写：徐小美女士收。徐小美女士用小脚趾也能猜到损友的目的有多么不可告人，可她偏偏对那些诸如苍天啊小强你为何被弃尸荒野一类故事甘之如饴，因为她在阅文无数后深刻地发现，唯有残酷和荒凉是人生的底色。损友深感失望却不死心，她真诚地说，让人深恶痛绝的其实不是故事而是某些遣词造句的习惯，比如宁死也不吐真名而只说“妻”，以及“男子”“女子”“他”和“她”。
徐小美即刻中招，从此遇见“妻”就有生理反应。
她要自救。
如果不说男子女子他和她，只说“你”，可以吗。徐小美恭敬地问。
滚。损友脸都气红。
损友乙是一名小神婆。某天徐小美约她吃火锅，对坐着开始往锅里动手，她突然恶狠狠盯徐小美两眼，朗声道：你月事不调。
火锅馆子里，众声喧哗忽然静了一霎。
肝气郁结。小神婆说，从沸汤中夹起一片肥羊，蘸油碟，得意大嚼。
命中多水缺木之人，忌逐水而居。小神婆继续为徐小美批命。
要顺命。小神婆说。但同时她又扭结地说，有人万事不求甚解，故而一生顺当，有人热爱探索无穷，路途遥远坎坷——但不坎坷怎能有趣？人生总要努力向上游。
所以，徐小美白她一眼，住哪里又有什么打紧。
河水穿城而过
河水穿城而过，徐小美在下游的河岸租了一处高楼上的房子，住下来。
这城市自古有东穷西富的说法。老土著爱住城西，因为那里是河水的上游。他们爱撇着嘴说，东边的人，只好喝我们的洗脚水。
感谢洗脚神，现如今本城人民不必到河里洗脚。
徐小美喜欢中下游，你瞧长江中下游多么开阔富庶。她独自住在三十一楼上，每天睡醒，拉开窗帘就可以看见楼下河水静默流淌。天气晴好的日子，河面被太阳晒得闪闪发烫，有白鹭在河上飞起，对岸的公园绿得无声无息。
每当这时，她会心慌意乱，问自己为何出现在这里，将要往何处去。
你这是要去哪里呢
他们都说，那是他的福报。既是福报，徐小美说什么不重要。这些日子里，她混吃等死，每天看着太阳升起又落下，看着它不尴不尬地陷在云层里无力喷薄而出，就像此刻的她，头脑空茫，混沌不开。
她竟然不想念他。
她内心平和，知他已去到他想去的处所，得偿所愿，她想念抑或不想念，与他已无关联。就算有缘再相见，他也无非是躬身垂睑，双手合十，喊一声：女施主，阿弥陀佛。
她应该想念吗。
她不应该想念吗。
每念及此，她就热泪长流。
就像这一夜，大风吹袭三十一层高楼，没关严的窗缝里灌满猛兽嘶吼般的狂野风声，楼下的道路上车灯明灭如冰河上火星迸溅。站在落地玻璃窗前，她好似置身川流不息的火车站广场，风往东吹，风往西吹，风往北吹，身边人来人往，神情匆忙，互不理会——你这是要去哪里呢。
男声绝望嘶吼
非要如此夜深人静大风吹，她才有机会检省她的过去。
例如那一年夏天，徐小美在这座城里漫游。
原本坐那趟车是要去武侯祠拜访诸葛丞相，可是就在车上，一通手机铃响改变了她的行程以及此后的命运。她听见一把男声开始用饱含人生智慧的本地口音讲电话——我正在去医院的路上，暂时还不了你的钱，车也送去修了，没法借给你，这不我自己正在公交车上呢……
单位体检发现淋巴有点问题，医生怀疑是乳状癌。男声说。
不是乳腺癌，是乳状癌。男声说。
乳！状！癌！状态！状态！状态！公交车的喧闹动荡中，男声开始绝望地嘶吼。
一个被怀疑生癌，原本已经痛不欲生的人，还要费力地向听电话的人以及全车乘客重复那个可怕的病名……徐小美真是禁不住想笑啊。可是，怎么能这样不善良？不能啊不能。
车到站，徐小美如逢大赦，夺门而下，大口喘气。喘完抬头，她发现一个跟她同时下车的人站在一旁，貌似很欢乐地看着她。
很好笑吗。
就这样认识。都是游客，他们一起过马路，去看安顺廊桥，接下来是合江亭。合江亭原是府河与南河交汇之地，据说当年驶往东吴的万里征帆就从这里启航。本城人民结婚最爱来此合照，皆因二河归一寓意二人结为夫妇从此一心一意，水乳交融。
当时不知道。
此后几年过去。她与他各居一方，偶尔互访，奔波中有欢喜。后来他说要离开北京来这里工作。他问她，愿意一起去吗。
就这样她来到这里。
此刻的风声中她想起那个去医院拿体检结果的大哥，不知他是否安好。
祝他健康，步履如飞，还清了钱，车也修好。
小神婆欲言又止
他们有过美好时光。
婚后第三年的春天，看好的房子落了订。新房的阳台远远地对着一个建设中的市政公园，有湖，有树，有大片草地，附近有小学和幼儿园。
她对他说，真好，我们将来的小盆友就在这里长大，每天放学我们在学校门口接他，听他讲上课的事，喜欢哪个老师，和哪个小同学最要好。
他神思恍惚，没出声。
后来有一次小神婆约她吃烤鱼，顺便问她几时入住新房。她说快了。小神婆看看她，欲言又止。她紧逼追问，小神婆只道，没事。看着小神婆支吾的样子，徐小美忽然想起这位损友名号的来历：一次她走路被一骑车男蹭伤，对方歉都不道一个就假装匆忙骑走，这当然很错，小神婆在心里默祝他终生幸福并一路坎坷，果不其然，飞速前进中的男人在正前方一百米处被突起的沙井盖绊倒，奋不顾身摔了个大马趴。
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一定有事。
与此同时，她越来越发现他的异样。一点一滴，蛛丝马迹。
他终于对她说了实话。一开始她只当他讲笑，后来拼图一块一块凑齐，她心里清楚，他是回不了头了。
得知消息的人都很欢喜，他们说这是他的福报。
可是她的福报呢。要怎么做才能有她的福报。
没有人问她想要什么。比起他一脚踏入某个看不见的门槛，她想要和他厮守终身的心愿轻如鸿毛，荒诞虚妄，几近科幻。
那些日子里，她时常仰望灰茫一片的天空，奇怪天空为什么不落一滴雨。她眼眶干涩，笑容无力，心里没有一丝悲伤。她每天上班早到晚走，业绩骄人，连一向黑口黑面的领导都由衷赞她：咦，徐小美同学，最近光芒四射要当岗位之星啊。
她仍然没有悲伤。她微笑着送他出门，看他坐电梯下楼，就像每天清晨走出小区大门，她和他各行各路，晚间再从不同的方向回家来。
然后是第二天。不再有人和她一同下楼。晚间回家的时候，楼上已经亮起了灯。风裹着雪粒打在头上，头开始剧痛。楼下花园里的几株腊梅开了，在漫天雪花中割心割肺地香。站在花园小径的尽头，她想起他离开时的背影，顿时万箭穿心。
从此后，见面不相识，共语不知名。
忽然就见了血
直到一年以后，小神婆才向徐小美坦白，她当时就看出会有变故。
不说了，小神婆转移话题，你不是经常头痛吗，传你一个秘笈，超级管用。
小神婆开始庄严肃穆地向徐小美描述她的杀敌神器，并演示正确使用方法——对，就这样，轻微出血，头痛立消。
就在那次饭聚的下一周，新年的第一天，徐小美经过天府广场，透过广场上黑压压的游人，远远地瞥见了那尊新鲜出土的，据说是李冰在都江堰治水时期的神兽。就在回去的路上，徐小美头痛爆发，足足痛够六天，夜不能寐，跪在马桶前吐到天翻地覆。然后，她靠在床头，拉开窗帘，看着河面波动的微光，还不合时宜地想起有一首叫《Cry Me A River》的歌，若是译成中文，有个现成的绝世好名叫悲伤逆流成河。到第七天上，朝阳升起的时候，她记起小神婆说过的神器，挣扎着下楼去到药店买来一只，擦过酒精，往头顶的百会穴轻轻敲。
敲。由轻到重，一下一下，忽然就见了血。
这一夜我们唱歌
就快到春节。
天气预报说，本城持续空气污染已达二十五天。在气象图上，徐小美看见一片黑云兵临神州中东部地区，压得人心跳滞重气喘艰难。北京的友人在微博上说了个笑话：有个外国青年，在家乡常年跑步，身体很好，然后青年来到北京，照样坚持跑步，不久他就死了。
徐小美决定要出门去透气。
念头一起，她内心有轻微惊动：我还这样热爱生活吗，竟然。
深圳的天真蓝。深南大道上到处是地铁工程的蓝色围墙。徐小美下了民航巴士，坐上一辆的士，对师傅说去桂园路。
在朋友的办公室，朋友煮咖啡给她喝。
桃李春风一杯酒，江湖夜雨十年灯。久不记起的句子，忽然在心头冒出来。退回去十年前的那些中午，她和她在饭堂排队打饭，朋友每次打了徐小美爱吃的豉汁蒸塘虱，都会悉数拨到她的餐盘里。
喝下一杯咖啡，朋友问，别来可无恙。
比电影还突兀的剧情，恕不细说。没法细说。
朋友体贴，不再问。
徐小美忽然就想拥抱她。
到晚上，所有的兄弟姐妹都来了。他们吃海南椰子鸡和腊味煲仔饭，大碗喝酒，真开心。有朋友真好。徐小美想留下来，不想走了。桃李春风，江湖夜雨，她爱桃李春风。可是他们说，你看这季节，天旱少雨，桃李都快要枯死了。
桃李春风笙箫远，江湖夜雨杀无赦。
这一夜他们唱歌，唱了很多歌，齐秦的歌，Beyond的歌，许巍的歌，陈奕迅的歌，还有，荷塘月色，最炫民族风。深圳的冬天真热啊，她拿着米高峰，挥汗如雨。
想起初相见如天旋地转，当意念改变如过眼云烟。
无论于什么角落，不假设你或会在旁，我也可畅游异国，放心吃喝。
唱完再喝酒，玩骰子。她就快喝醉了。
时间的灰
从深圳回来，徐小美和一个男人到SM广场的电影院看《一代宗师》。SM广场真是奇葩的名字啊，可是这里人流如织，生意好得出奇，人人都不觉得这是个值得思忖的名字。
王家卫说，念念不忘，必有回响。
请问，可以不念吗。
王家卫是有多爱时间的灰。《东邪西毒》是，《一代宗师》又是。如此念念不忘，他一定吃过时间的大亏。没办法，时间太苍茫，爱欲恨怨，不舍和忆念，统统在一缕沉默的发丝里，火星寂息，终至灰飞烟灭。
电影散场的时候，外面又下起了雪。男人伸手替她掖好围巾，像相熟多年的亲人。
航向拜占庭
徐小美站在离合江亭不远的安顺廊桥上，望向东方。
公元十三世纪，马可·波罗经由拜占庭来到中国。在中国成都，他惊奇地看见一座恢弘廊桥，横跨锦江之上。这个远游的人走上商贩云集的廊桥，经过课税官在桥上的房间，从小贩的筐子里买下一只川西平原的红橘，剥开，将橘瓣放入口中。其时天色渐晚，炊烟四起，河岸有母亲喊幼童回家吃饭，有老人对着河水拉起了胡琴。
其时成都平原沃野千里，水旱从人，不知饥馑，时无荒年，谓之天府。
亚洲与欧洲在拜占庭交会。
府河与南河在脚下交会。
她与他在时间里交会。
交会短暂，时间永恒。她终将在时间里老去，留他在时间之外，喊她：女施主。
航向控制 篇4
航向控制是船舶操纵控制中最基本的，它的任务是保持航向和改变航向，航向控制直接关系到船舶航行的操纵性、经济性，它与航行安全、能源节约和操作省力密切相关。传统的船舶航向控制算法有PID控制、自适应控制。随着计算机技术和现代控制理论的发展出现了各种新的控制算法，如模型参考自适应控制、神经网络、模糊控制、模糊神经网络控制、变结构控制、广义模糊CMAC等算法。这些新的算法均先后应用于船舶航向控制中，但是大多数航向控制器的设计，人们普遍采用Nomoto线性模型进行设计，线性运动方程只适用于小扰动的情况。实际上，由于船舶本身存在的不确定性和风、浪、流等干扰，特别是对于不具有直航特性的船舶，在航向急剧改变的情况下，采用线性模型已经不能精确地描述系统的动态特性。本文针对常规自动舵响应速度慢，舵角操作不稳定，误差较大等缺陷，提出了将支持向量机系统辨识的方法与广义预测控制基本算法结合起来对船舶航向进行控制，以达到预期的控制效果。
2 SVM的基本原理
支持向量机是一种基于统计学习和结构风险最小化原理的学习机，其原理是在最小化样本点误差的同时，缩小模型预测误差的上界，从而提高模型的泛化能力。它不同于神经网络等传统方法以训练误差最小化作为优化目标，而是以训练误差作为优化问题的约束条件，以置信范围值最小化作为优化目标，因此，支持向量机的泛化能力要明显优越于神经网络等传统学习方法。另外，支持向量机的求解最后转化成二次规划问题的求解，因此，支持向量机的解是唯一的、也是全局最优的。正是上述两大优点，使得支持向量机一经提出就得到了广泛的重视，支持向量机方法在非线性系统辨识、预测预报、建模与控制等方面已取得广泛应用。
训练样本集假定为(xi,yi),i=1,2，…l,其中xi∈RN为输入值，yi∈R为对应的目标值，l为样本数。定义ε不敏感损失函数为：
其中：f(x)为通过对样本集的学习而构造的回归估计函数，y为x对应的目标值，ε>0为与函数估计精度直接相关的设计参数，该ε不敏感损失函数形象地比喻为ε通道。学习的目的是构造f(x)，使之与目标之间的距离小于ε，同时函数的VC维最小，这样对于未知样本x，可最优地估计出对应的目标值。
对于训练集为非线性情况，通过某一非线性函数Φ(·)将训练集数据x映射到一个高维线性特征空间，在这个维数可能为无穷大的线性空间中构造回归估计函数，因此，在非线性情况，估计函数f(x)为如下形式：
其中：w的维数为特征空间维数(可能为无穷维)。最优化问题为：
类似线性情况，得到对偶最优化问题
其中：K(xixj)=Φ(xi·xj)称为核函数，逼近函数为：
其中：b按如下计算
由式(5)和式(6)可知，尽管通过非线性函数将样本数据映射到具有高维甚至为无穷维的特征空间，但在计算回归估计函数时并不需要显式计算非线性函数，而只需要计算核函数，从而避免高维特征空间引起的维数灾问题。
3 SVM在船舶航向广义预测控制中的应用
设非线性系统由下面非线性离散时间模型表示：
其中：n和m分别是输出y(t)和输入u(t)的阶次，d是非线性系统的时滞，F(·)是一个未知的连续非线性函数。
支持向量机预测控制的实质就是利用作为对象辨识模型的支持向量机产生预测信号，然后利用优化算法求出控制矢量，从而实现对非线性系统的预测控制。如图1所示为SVM预测控制流程图。
广义预测控制具有实时预测、实时优化及实时反馈校正的特点而获得广泛应用。取优化指标为二次加权指标，广义预测控制器是通过在k时刻对下面的性能指标进行优化以获得控制作用。
定义△u=[u(t)，…，△u(t+Nu-1)]T(9)
则在每一采样时刻，使用梯度下降法得△u控制律如下：
其中：μ是优化步长，并且
其δyu=
将式(11)代入到式(10)可得：
根据广义预测控制的滚动优化，广义预测控制律可取为：
采用基于SVM的广义预测控制，对船舶模型进行仿真，船舶模型如下：
其中：τ1=1、τ2=0.5、α=3、Kδ=0.1、τ3=0.5，ψ为艏向角、δ为舵角。分别设定仿真时间为50s，研究船舶在25s时航向从10°变化到5°的实际航向历时变化曲线、控制舵角变化曲线和航向误差变化曲线。当系统无风、流、浪干扰时，仿真如图2、图3和图4所示(N2=10,Nu=5，λ=0.01);当系统有风、流、浪干扰时(采用有色噪声来模仿海浪干扰)，仿真如图5、图6和图7所示(N2=10,Nu=5，λ=0.01)。
4 结论
船舶航向控制是一个极为复杂的控制过程，船舶航向控制系统模型存在严重的非线性，且船舶在航行中，存在着模型参数与外界干扰的不确定性。本文将SVM运用到该领域的研究中，主要是利用SVM对非线性系统具有良好的函数逼近能力，善于联想、概括、类比和推理，并且具有很强的自学习能力、善于从大量统计资料中分析提取宏观统计规律的特点，仿真结果表明，基于SVM的广义预测控制算法对船舶航向的控制具有更好的稳定性和鲁棒性。
参考文献
[1]陈建华.基于神经网络的非线性预测控制研究及其应用[D].北京:华北电力大学硕士论文,2007.
[2]张浩然.基于支持向量机的非线性系统辨识[J].系统仿真学报,2003,15(1):119-121.
[3]庞中华.广义预测控制算法及其仿真研究[D].青岛:青岛科技大学硕士论文,2005.
[4]秦永祥.基于自适应神经模糊系统的船舶航向控制[D].大连:大连海事大学硕士学位论文,2007.
脚踏实地,把握青春航向 篇5
——写给迷茫中的大学生
如果说人生是一本书，那么大学便是书中最美丽的彩页；如果说人生是一台戏，那么大学生活便是戏中最精彩的一幕，如果说人生是一次从降生到死亡的长途旅行；那么处在大学的我们，便可以看到最灿烂的风景。朋友们，在这人生最美好的时刻，你是否已经扬起了航帆，正奔向自己心中那理想的彼岸?是否已伸开你那坚强的翅膀，正冲向自由的天空?是否脚踏着实地，沿着青春的航向阔步向前?是否因进入大学而激动万分，心中默许下一个心愿并为之奋斗?如果你回答的都是是，那很好。此刻，你要做的就是：脚踏实地，把握青春航向！
曾看过一位名牌大学的同学给李开复的一封信，在信上问道：李开复博士，我希望自己能像你一样成功。根据我的理解，成功就是管人，管人这件事很过瘾。那么，我该怎样才能走上管理者的岗位呢？很显然，这位同学误解了成功的真谛。百度百科给出的定义是成功就是指定时间达成所设定的目标。成功其实是一种感觉，可以说是一种积极的感觉，它是每个人达到自己理想之后一种自信的状态和一种满足的感觉！总之，我们每个人对于成功的定义是各不相同的！而到达成功的方法只有一个，那就是先得学会付出常人所不能付出的东西！成功往往是分成两中的。一种在一般人的观念里，所谓成功，就是要有大事业、大名望，而且还要地位高、财产多，有许多群众簇拥着他。这种人，大家才认为他是成功的人。其实，想要获得这样的成功，说难很难，说容易也很容易，表面上看起来并非每一个人都能做到，但又好象人人都有机会。以我为例子，我能在无线电视频道上为大家说法，好象很不容易，所以很多人就认为我是成功的；可是，这并不表示其他人做不到。而且这就算是成功吗？恐怕值得深思。
看过很多报告，说的是大学生现今的迷茫。一方面，大学生在经历了高中水深火热的生活中国学生的学习动力，还有大学的严进宽出的教育体制，都让他们觉得上大学是无比轻松的一件事情。从自身到外在都没有敦促他们学习的力量，于是，放松成为一种普遍的状态，都在讨回他们前12年被克扣的休闲时间，尽情地休闲当美国大学生带着浓厚的兴趣，积聚能量的时候，步入社会工作做准备的时候。身为中国的大学生却长长地舒了口气，觉得我终于可以好好休息休息了。中国式的教育让学生在高考前“用力”过猛，在该储备能力的阶段不仅没有积蓄能量，而是大量消耗了这种能量。旅美教师吕老师对本报记者说，中国学生在大学阶段被美国学生远远地甩在了后面。其根源还在于我们的基础教育。另一方面，在现实生活中我们会看到很多教育大学生如何成功的书，像什么《成功的捷径》、《大学生必备的习惯》《如何赢在大学》……在那些书里，各个所谓专家夸夸其谈，引经据典，舞文弄墨，将如何成功分析单淋漓尽致。但他们大多没有注意到，成功是多元化的。成功可能是你创造了新的财富或技术，可能是你为他人带来了快乐，可能是你在工作岗位得到了别人的信任，也可能是你找到了回归自我，与世无争的生活方式。这些书都没认识到当今大学生面临的问题——其实，大部分学生最需要的不是如何成为政界领袖、商界巨擘，而是如何面对日益复杂多变现实，走出迷茫，重树信心！曾经看过一位大一新生写的日记：我是一个大一新生，在我的真实经历中，我感到非常的迷茫。面对大学的新生活，一个完全不同于高中的生活，一个与我想象完全不同的生活，功课的压力，同学的疏离，寂寞的在一角玩手机，网络游戏，突然不玩时，我停住了，我不知该怎么办，走向何方……
这封信道出不少大学生的心声。大学期间，有许多学生放任自己，虚度青春，跟多的是找不到自己前进的方向或好高骛远，结果一事无成。当他们大学时光已过，青春已不再，在幡然醒悟时，却已为时已晚……
我是一名大学生，我要用我的经历，我说读过的书，写一些我的感想，写给那些还在读或将要读大学的人，希望自己早点醒悟的大学生。
大学，人生的转折点。进入大学，是你第一次发下高考的重担，开始全新的学习之旅，在这里，你不仅要学课本的知识，更多的是学习为人处世的道理；你第一次离开父母，开始自己独立生活，处理生活中的各种问题；在这里，你不在靠父母安排你的一切，而是有足够的时间自由处置学习生活中的各类问题，支配自己的自由空间。
大学，也是人生的关键时期。这是因为，这是你一生中最后一次系统的接受教育，这是你最后一次能够全心建立你的知识基础。这可能是你最后一次花一大段时间学习。这是你从学校走向社会的中转站，这是你最后一次具有如此之高的可塑性、可以及时的修正自己的人生道路。所以，每个大学生都应当过一个
有意义的大学。而要实现这个目标就
需要我们“脚踏实地，把握青春航向！所以，大学四年应该这样度过。 健康管理：原国家教委曾对12万名大学生身体健康进行了一项抽样调查。调查显示，80％的学生视力近视；23.3％的学生因心理压力而患心理疾病；每年因病退学、休学和自杀的学生数字更是触目惊心。大学生们，你健康吗？很多同学不以为然。什么是健康啊？1989年世界卫生组织（WHO）的定义是：健康不仅是没有疾病，而且还包括躯体健康、心理健康、社会适应和道德健康四个方面。世界卫生组织给健康提出了十条标准：
1、有足够充沛的精力，能从容不迫的应付日常生活和工作的压力。
2、处事乐观，态度积极，乐于承担责任，不挑剔事务的巨细。
3、善于休息，睡眠良好。
4、应变力强，能适应环境的各种变化。
5、能够抵抗一般性感冒和传染病。
6、体重得当，身体均匀，站立时，头、肩、臂位置协调。
7、眼睛明亮，反应敏锐，眼睑不发炎。
8、牙齿清洁，无空洞，无痛感，牙龈颜色正常，无出血现象。
9、头发有光泽，无头皮屑。
10、肌肉、皮肤有弹性，走路感到轻松。用这个标准衡量一下自己，你们真的健康吗？精力充沛，身体强健是事业成功的保障。有“诗鬼”之称的唐代诗人李贺，他的诗新奇瑰丽，有极高的艺术价值。但是他身体不好，英年早逝，年仅27岁。他本来可以给后世留下更多的美文作品，取得更大的艺术成就，遗憾的是，体弱的身体状况使他失去了参与竞争的机会。
培养阳光心态，正确地处理自己的学习、生活，以及自己与他人的关系。所谓阳光心态是指一个人乐观地看待生活中的事情，懂得平衡自己的心情，充分利用现有资源，做力所能及的事情，始终保持良好心态。心态决定着一个人的命运。乐观的人，世界是绚丽的；悲观的人，世界是灰暗的。陈安之说：“要让事情改变，先改变自己，要让事情变得更好，先让自己变得更好。” 珍惜时间，制定计划。
第一、做好大学四年总体计划。通过老师和高年级同学，提前知道了解大学四年每学年和每学期具体的教学任务和教学进度，这样保证自己在制定计划时与学校的教学秩序相冲突。有些同学不清楚教学具体安排，自己报名参加了一些培训和社会实践，结果二者发生冲突，打乱了计划，影响了成绩，甚至失败。可是在学校里几乎没有同学主动关注过大学四年的教学计划，每学期安排的什么教学课程。学习显得盲从，浪费了大量时间。
第二、分清“重要”和“紧急”的事情。有些同学总是在抱怨时间很紧张，一天忙忙碌碌，却又不知道在忙些什么事情。有一个女孩，进入大学后积极参加社团活动，在学生会担任学习部干事，锻炼自己的能力，工作成绩突出，得到老师和同学的好评。大二的时候，她被提升为学习部副部长，这时她显得力不从心，成绩下降，她决定辞职。她找到我，说她未来很想在公司从事管理工作，非常珍惜现在的学生干部工作岗位，但是自己总是忙得没有头绪，情绪不稳定，成绩下降，她想辞职。我想她一定是没有正确处理工作和学习的关系，没有分清工作的重点。任何事情不分轻重、缓急，一齐抓，既浪费了精力，又影响效果。我建议她不要想着一下把事情全部干完，分清工作中的“重要且紧急”的事情，然后集中精力做好就行了。剩下的重要但不紧急的事情可以缓一下做；不重要但紧急的事情可以让干事同学去做；不重要且不紧急的事情干脆就不做。她听了很高兴的走了，两个星期后她跑到我的办公室神采奕奕地说她已经做到了，工作和学习都处理好了。我为她的进步感到由衷的高兴。
第三、抓住“零碎”时间。有些同学总认为学习需要某个环境，却忽视了身边很多可以利用的“零碎”时间。每天清晨起床时可以背几个外语单词，去教室的路上可以听外语磁带，中途下课可以阅读时事新闻，中午午休前可以阅读一些课外书籍，晚上睡觉前可以回忆整理一天学习的内容，思考知识之间的联系等等。只要你善于利用这些零碎的时间，你将会收获许多意外的惊喜。
第四、决战周末。我曾经问过同学：“周末你们在做什么？”很多同学都低下了头，不好意思的笑笑。大多数同学都把周末浪费掉了，睡觉成了一些同学的“奢侈”享受；逛街、看电影，看电视，拜访朋友成了习惯；运动健身成了流行时尚。但是大家都忘了，进行职业能力培养，拓展自己的知识面。很多工作了人，经过半天的休息调整后，仍然会选择学习。周末两天，多么难得的自己可以利用的时间！一定要充分利用，倍加珍惜。有时候周末，我看见偌大的教室，灯火明亮，人却稀少，心理总是像打翻了五味瓶，说不出的滋味。有些同学振振有词“从星期一到星期五学习够累的了，周末就应该放松！”。大学的学习相对轻松了很多，上课时间玩，课余时间也玩，将来在职场上怎么玩下去！第五、合理利用寒假和暑假。当同学们经过一个学期的学习，假期又该做什么？有一个学生春节后开学第一天就打瞌睡，老师问他是怎么回事。他说没有睡醒。老师接着问他昨天晚上是什么时候睡觉的，他说十点半。老师感到惊奇，说那不算晚，怎么会睡觉。学生说在寒假在家里经常都是上午11点才起床。还有一位体育专业的学生，在暑假期间由于长时间看电视，身体协调性降低，结果开学第一次体育运动就把脖子拧了。
（四）行为管理
站在岸上的人永远都学不会游泳，因为他没有亲身实践。大学生往往眼高手低，理想主义色彩较浓。再美丽的梦想，再完美的计划，再正确的目标，如果没有去执行，没有行动，一切都是泡影。有一位同学高考英语成绩是121分，英语基础较好，但是他过于自信，结果第一次考级失败。大二上期，他发誓要过，否则就跳楼。但是几个星期的热情后，他又回到了懒散的生活中，等到四级考试来临时，他复习了几周就匆匆上考场，结果仍然是失败。后来又发誓，一直到毕业，他也没有通过英语四级，当然也没有跳楼。同学们都嘲笑他为“跳楼大王”。这位同学在行为上值得改进，像他这样的同学在校园里还有很多。冬天不想起床，天太冷；夏天不想学习；气温太高；春天静不下心来，气候适宜正好玩耍；秋天也不想学习，万物凋落，心情郁闷。停止借口，积极行动起来，唱响心中的“呐喊”，对自己负责。
（五）情感管理
大学生指点江山，激扬文字，纵谈社会经纬，品位人生百态，这个时期大学生有机会接触更为真实的社会，他们的情感起伏跌宕。当他们面对社会时，由于社会是一个多面体，有阳春白雪，也有阴暗糟粕，大学生因为思想纯洁，在评价事物时容易走向极端。当他们面对爱情时，因为缺乏正确的方法和途径，而使爱情的花朵枯萎。当他们面对亲情和友情时，他们可能因为冲动而简单化处理，给亲人和朋友带来伤害。所以，加强对学生情感引导，给予大学生科学合理的指导，有利于帮助他们度过情感沼泽，构建和谐美好的大学生涯。
房地产新航向 篇6
由《北京青年报》、英才杂志社、新浪网等16家媒体组成的中国主流媒体联盟共同举办的”中国房地产创新100活动“已历经四载。影响日益扩大。本次活动的主题为“创新创造生活”。张延平发言时指出，在目前开发商的社会形象不是特别好的情况下，只有在创新中，行业水平、品格不断提高，开发商和房地产行业才会日益获得社会的尊重。
来自北京、天津、上海，广州等城市的地产创新力量齐聚一堂，与中国房地产及住宅研究会副会长顾云昌、北京大学中文系教授张颐武等专家学者，以及今典集团董事长张宝全．中体奥林匹克花园集团董事长吴振绵等业界人士。在”和谐与创新——寻找中国房地产业的蓝海”主题论坛上“论剑”，直抒胸臆，智慧激荡。
在这个开放式的高端对话平台上，大家从不同角度出发，探讨了转型年代房地产的创新观念、如何战略调整以把握崭新的市场机遇等问题。张宝全结合自己的企业运作经验，认为“在转型过程中依托地产优势．把地产资源转化为转型行业的生产资料，并且在人和制度上都做充分的准备．转型就不会有太大的危险”；顾云昌提出，房产创新的目标应该是紧凑型的绿色住宅；张颐武希望开发商“用大历史眼光看问题”，房地产业仍是有远大前景行业。
英才杂志社社长宋立新用一句话表达了自己对创新的理解：“创新需要伙伴，需要整合的力量。”
主办方精心设计的“扬帆”仪式将盛典气氛推至最高潮。嘉宾们在激昴的音乐中合力拉动缆绳，象征”顺风远航”的风帆徐徐升起，为中国房地产市场的和谐创新转型鼓劲儿。
寻找中国房地产业的蓝海
主持人宋立新(英才杂志社社长)：我们今天不谈政策，不谈房子，不谈地，而是来谈和谐，谈创新，谈蓝海。
张宝全(今典集团董事长)：在2000年．我们就定出“依托地产优势，向信息文化产业转移”的战略。在转型的过程中，我觉得风险来自于现金，而我们在转型过程中把地产资源转化为转型行业的生产资料，并且在人和制度上都做了充分的准备，转型就不会有太大的危险了。
顾云昌(中国房地产及住宅研究会副会长)：创新要有市场环境，要从国家的宏观经济背景出发。现在市场上的房地产产品有四种毛病：虚胖、免疫力低下、高血脂和先天发育不全。根据当前的政策，我们创新的目标就应该是紧凑型的绿色住宅，这样才符合国家大背景，才能满足老百姓的需求。
张颐武(北京大学中文系教授)：古有“治大国如烹小鲜”的道理，盖房子也一样。政策总是发展的，我们要用大历史眼光看问题。现在房地产行业文化上严重乏力，怎样解决呢?房地产商应该把自己的道理跟公众讲清楚，要给老百姓希望，让大家觉得房地产业永远是为人民服务的行业，是有远大前景的行业。
高波(南京大学不动产研究中心主任、博导，教授)：我曾经讲中国房地产宏观调控需要大智慧，需要经验。如果从房地产市场的周期性来观察，我不认为现在是低潮期。
贾生华(浙江大学房地产研究所所长，博导、教授)：我觉得创新大家都要参与，这不仅仅是开发商的事。并且我认为，要在技术。产品、市场、政策和制度这五个层面上进行整体的创新，这样才能让大家对未来的房地产业有信心。
吴振绵(中体奥林匹克花园集团董事长)：从我们的房地产产品就可以看出，其实我们是靠创新发家的，我们把运动城、全民健身、竞技体育引进社区就是一种创新。我们推出绿色奥林匹克花园，就是想把更多环保、节能的产品推向社会。我很关心创新，也很依赖创新。
姚玲珍(上海财经大学房动产研究所副所长。博导。教授)：我们的房地产业发展只有20年时间，而一个产业的真正成熟需要上百年时间，我们不能对它苛求，它需要方方面面的关爱。
整理·王亭
创新代表创新语录
陈长缨合生创展集团有限公司北京地区公司总经理
创新是一种责任，是一种职业的追求，是一种职业的荣誉感，是一个不断完善，不断批判自我，不断丰富自我的过程。
陈鹰华润置地(北京)股份有限公司总经理创新是不断地挑战固有的东西，不断地激流勇进，追求更好；不断地打破固有的，不把已有的视为理所当然。由于社会的进步，曾经是很合理很优秀的事物经过一段时间就需要改进，这是创新的结果。你不创新，别人就会创新，到时候你就会落在别人后面。
冯仑万通集团董事局主席创新就是不断的拐弯。在动物界中最典型的就是羚羊，它没有狼跑得快．但是它之所以能活下来，因为狼是直着跑，就在狼快撵上它的时候它会拐弯，一下把狼闪到前面去了。实际上遇到困难和瓶颈的时候要换一种思考，要像羚羊一样拐弯，就能生存。
韩晓更西安经发地产有限公司董事长创新，体现在产品和服务上，但首先要有理念上的创新。也就是说，只有理念创新，才能指导服务内容的创新，才能做出创新的产品。
韩红丽西安紫薇地产开发有限公司总经理创新是一种适度的超前；同时创新一定要与城市特点。地域特点相结合。简单的克隆模仿不是创新，只有相互之间的有益的借鉴学习才能称之为创新。
李兰北京盛世兴和房地产经纪有限公司总经理创新就像一只蜂鸟，它勤勤勤恳恳，任劳任怨．酿出最甜最美的蜜，是献给客户的礼物。
宋垚北京世茂投资发展有限公司华北区总裁创新是理念的更新、设计的更新、产品规划的更新。创新使世茂集团一直站在房地产豪宅行业的前沿，创新是支持我们一直往前走的理念，是继续指引我们的企业发展的原动力，企业源源不断的创作源泉的思想支撑点。
苏松泉湖南顺天集团董事长
创新是一个完美，一个完善，创新是一个发展。
王洪伟住达房地产开发有限公司总经理创新是人类对理想的一种追求，每一次创新就是为人类提供更好的生活居所和生活方式。特别作为房地产开发商而言．每一次创新、每一次变革都能使人们的生活迈上一个更高的台阶。只有创新才能推动整个社会的进步。
吴振绵中体产业集团股份有限公司总裁我们公司对总经理的要求叫“两干两创”。“两干”，一是要干活，二是要干净，这是从道德品质上要求；“两创”，一是要创新，二是要创立。我们经常讲创新是有风险的，但是不创新是最大的风险。
谢强天津富力城房地产开发有限公司董事长创新对于企业是产品的创新。制度的创新和品牌的创新，是三位一体的。没有产品创新，企业是没有生命力的。创新是一种创造，是一种创作和革新，但必须在原有的模版上升华，才更有市场性、时尚性。
杨凤君湖南省新世界置业有限公司董事长创新是企业在核心竞争力上的不断提升。
赵明之北京天洋志普房地产开发有限公司总经理
创新是生产力，是生存与发展的首要因素。
张宝全今典集团董事长
如果没有创新，今天的苹果可能就没有这么大，颜色也可能不会有这么鲜艳，最重要的就是可能味道也不会这么鲜美。 (按姓氏拼音排序)瓦尔登湖别墅：北京中海地产有限公司秉承精品意识，将科学的严肃精神贯彻在建筑细节，以细节雕琢建筑艺术。
园墅：北京澳柯玛中嘉房地产开发有限公司建筑理念是“将别墅还原自然本源”，将人文精神与家庭居住环境相融合，为居住者创造一个回归本源的自然生态环境。
航向控制 篇7
运动控制是自主式水下机器人(Autonomous Underwater Vehicles,AUV)系统的基本组成部分。AUV作为被控对象具有非线性,各自由度之间相互耦合及时变等特点[1],同时AUV的数学模型及其工作环境难以准确的描述,甚至有时给定的任务要求AUV负载可变,这就决定了一般的基于模型的经典控制方法应用于AUV控制时很难取得理想的控制效果。
滑模控制(Sliding Mode Control,SMC)是指具有滑动模态的变结构控制[2]。当系统状态到达滑动平面后,通过控制量的切换使系统状态在维持滑动平面后渐进趋于平衡点。系统一旦进入滑动平面后,其动态品质不再受系统模型参数的变化或外部干扰的影响,同时还可以消除非线性和耦合的影响。此外,滑模控制系统还具有设计简单、易于实现、鲁棒性好等优点, 因此是一种被广泛采用的AUV运动控制策略。文中利用自主研发的“C-RANGER” 样机作为水下科研平台,它采用开架式结构,以便于搭载各种传感器[3]。根据AUV的系统结构和控制要求,利用滑模变结构控制技术,设计一种针对此种开架式结构平台的分布式运动控制系统,来实现AUV在各个自由度上的运动需求。最后分别在静水环境下和海流作用的情况下进行了AUV航向控制的仿真。
1 AUV运动学模型
将AUV视为刚体,结合牛顿-欧拉和拉格朗日公式可以得到水下航行器的矢量形式运动方程[4]:
式中:V=[u,v,w,p,q,r]T,为载体坐标系中AUV的速度向量;q=[x,y,z,φ,ψ,θ],为固定坐标系中AUV的位置和姿态向量;M为惯性矩阵(包括水动力引起的附加重力);C(V)为哥式力和向心力矩阵;D(V)为水阻力与动力矩阵;g(q)为重力和浮力矩阵;T为外部施加的作用力和转矩。以上矩阵和运动变量的具体形式和意义参见文献[4],T是动态方程的输入量,由分解到三个坐标轴上的力与力矩组成,包括控制输入和外界扰动两部分。控制输入是5个推进器的推力值,外界扰动主要是海流的影响。T可通过下式进行求解[3]:
式中:F为分解到x,y,z三个坐标轴上的作用力;Q为分解到x,y,z三个坐标轴上的转力矩;W为海况矩阵;U=[T1T2T3T4T5]T,为推进器推力向量,由5个推进器的推力值组成。L是一个转换矩阵,负责将5个推进器所产生的推力向量转换成AUV动力学方程的输入量。AUV总共有5个推进器,推力布置如图1所示。
2 AUV的分布式控制原理
2.1 AUV运动解耦
“C-RANGER”采用的开架式结构使它成为了一个典型的非线性耦合系统,该系统存在的主要问题就是其各个自由度上的运动相互耦合[3]。但由于其机械结构基本对称,各个推进器对称分布在AUV的各个中心平面上,如图1所示,因此将其解耦成5个自由度上的运动,分别为进退、潜浮、摇艏、纵倾和横摇。另外,每一个自由度都对应有一个控制量。AUV运动控制的完备控制量可设为:
式中:v为艏向速度;h为深度;θ为横摇角;φ为纵倾角;ψ为摇艏角。通过控制AUV的5个自由度上的运动,便可基本完成AUV决策系统的所有期望运动(横向移动除外,AUV没有设置横向推进器)。
2.2 分布式控制原理
上层决策系统提出AUV期望运动,通过5个独立的控制器对相应推进器的推力进行控制,多个推进器对AUV共同作用,最终实现对期望运动的跟踪。其中,每一个控制器又由多个SMC单元组成,每一个SMC单元对该推进器所能实现的单个控制量进行跟踪,多个SMC合成后得到推进器的期望推力值。具体每一个控制器中SMC单元的个数取决于该推进器所影响到AUV运动自由度的数量。AUV总的控制方案如图2所示。以控制器1为例,T1主要影响AUV的艏向速度v和航向角ψ,因此控制器1中就分别包含与艏向速度v和航向角ψ相关的两个SMC单元。
下面以航向角的跟踪为例说明控制过程:假设航向角已处于稳定状态,水平左推为正时航向角正向偏转,水平右推为正时航向角负向偏转。当出现外部扰动,使得航向角出现正向偏差时,航向角信号ψ由传感器测得后发送到现场总线上,同时航向角的期望值ψd由上层决策系统发送到总线上;控制器1接收到两个信息后相减得出偏差值Δψ=ψ-ψd,经过SMC控制器得出推进器的推力值U1(此时为负),使水平左推产生向前的推力让AUV左旋;于此同时,控制器2接收信息并运算后得出推力值U2(此时为正),使水平右推产生向后的推力让AUV左旋。两个推进器同时作用下,AUV最终达到期望航向角ψd。
3 滑模变控制单元设计
滑模变结构控制系统的设计一般分成两个步骤:
(1) 设计切换线s(x)。该切换线的设计应该既能保证滑模运动的渐进稳定,又能使其具有良好的动态品质;
(2) 设计滑模变结构控制律来满足系统滑模运动的到达条件,从而在切换线上形成滑动模态区[2,5]。
由式(1)和式(2)推导可得:
设
式中:
设计滑模变结构控制器的切换函数为:
直线s=0为切换线,在切换线上的控制uc是不连续的。当系统处于滑动期间,可以认为相平面轨迹的状态满足开关线方程,即s保持为零。选取变结构控制律:
对于一个确定的二阶系统来说,当系统状态不在切换线附近的时候,根据Lyapunov函数必须满足[6]:
由式(8)和式(9),采用最严格的控制条件,可得:
式中参数具体值仍需在仿真过程中整定。
4 AUV滑模变结构控制系统仿真
4.1 推进器的控制器建模
以推进器1的控制器为例,根据滑模变结构控制律,设计AUV艏向速度v的SMC单元仿真结构如图3所示。其中输入端为艏向速度期望值与实际值间的误差,输出为推力值。由于控制器1中还有航向角ψ的SMC单元,因此该推力值并不直接控制推进器1,而是经过积分后与航向角ψ的SMC单元获得的推力进行加权(具体加权系数由仿真和实验整定),二者加权后的值才是推进器1所实际需要输出的推力。航向角ψ的SMC单元设计原理与艏向速度v类似,不再具体给出。
AUV的其他4个控制器与控制器1的设计原理相似,只需根据图2中AUV运动自由度与推进器的关系分别针对各个自由度设计相应的SMC单元,合成加权后便可得相应推进器控制器的仿真原理图。最后根据AUV的运动学方程可在Simulink[7]下建立AUV的运动模型。
4.2 实验结果
进行仿真分析以前首先要设计仿真过程,设计分为静水下运动和海流下运动两部分。为分析SMC控制在AUV航向控制中的应用,设计AUV从起始点(0,0,0)出发运动到达终止点(100,100,20)。在该行走过程中,将会对AUV的运动轨迹及航向角进行跟踪,并会给出推进器在这一过程中的输出推力。考虑到AUV的推进速度只能在较小的海浪下运动,取海浪公式如下:
其中在仿真时海浪是从y轴一侧施加的。
根据前述的仿真内容和仿真方法,在海浪的作用下AUV的水平运动轨迹如图4所示,图中虚线是期望值,实线是仿真结果。由图4可知,在海浪的作用下,AUV为了抵达终止点需要不断地纠正航向角,其运动轨迹发生了变化,但最终依然准确的抵达了终止点。这足以说明滑模变控制具有较强的鲁棒性,能克服外界环境的干扰。
静水中,AUV的航向角轨迹如图5(a)所示,在整个运动过程中基本保持在一个固定的角度,但在起步阶段有一个调整的过程。仿真值比期望值有一定的时间延迟,这是由于系统的控制力不可能无限大,AUV的惯性总是存在的。在海浪影响下,AUV的航向角轨迹如图5(b)所示,随着AUV位移,机器人便需要不断地调整自己的航向角,因此航行角轨迹出现了振荡。在海浪影响下,当AUV离终止点较远时,机器人自身只需保持固定的角度行进即可,其航向角轨迹振荡较小。而AUV离终止点越近,在外部干扰下,AUV保持固定航向角越困难,因此轨迹出现了较大波动。
静水下,各个推进器的输出如图6所示,其从上到下依次为T1～T5,反映了在整个AUV行走控制过程中推进器是如何工作的。由图可见,在滑模控制下,推进器出现了比较严重的振荡现象,这是由于具有理想开关特性的滑模变结构是不可能存在的。海浪影响下,各个推进器输出也会出现类似的抖振现象。
5 结 语
文中提出了一种基于滑模变结构控制技术的分布式运动控制系统,并在仿真过程中成功应用到AUV的航向控制中。从仿真结果看,无论在静水中还是在海浪干扰的情况下,AUV都能从起始点准确地抵达终止点,显示了滑模变结构控制算法的有效性。尽管通过仿真实验取得了较好的控制效果,但仍存在一些有待于进一步优化和改革的地方,下一步应采用滤波或模糊滑模控制[8]的方法,尽可能降低滑模系统固有的抖振现象,使控制器的输出更加平滑。
摘要：针对自主式水下机器人的控制特点,建立了机器人的动力学数学模型。利用运动解耦的方法完成了水下机器人完备控制量的构建。在滑模变结构控制理论的基础上,设计了水下机器人的分布式滑模控制系统,并在Simulink下完成滑模控制器的建模。预先设定了仿真过程中机器人的运动轨迹跟踪,结果表明,滑模控制能有效地控制AUV的航向,对外部扰动具有较强的鲁棒性。
关键词：自主式水下机器人,滑模变结构,运动解耦,分布式控制,航向
参考文献
[1]蒋新松,封锡盛,王棣棠.水下机器人[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2000.
[2]刘金琨.滑模变结构控制Matlab仿真[M].北京:清华大学出版社,2005.
[3]韩盈盈.自主式水下机器人的分布式运动控制系统算法与实现[D].青岛:中国海洋大学,2010.
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[5]WANG Jian-rong,LIU Jian-chen,YU Hua-nan.Slidingmode control of autonomous underwater vehicle[C]//Pro-ceedings of 2002 International Conference on MachineLearning and Cybernetics.[S.l.]:ICMLC,2002,1:247-251.
[6]王丰尧.滑模变结构控制[M].北京:机械工业出版社,1998.
[7]李颖,薛海斌.Simulink动态系统建模与仿真[M].西安:西安电子科技大学出版社,2009.
航向控制 篇8
水下机器人(Remotely Operated Vehicle,简称ROV)是一种能在水下复杂环境中长时间作业的高科技设备,能在深水环境中承担有风险的作业[1]。ROV对深海环境探测、水下目标探测与定位起着重要作用[2]。
ROV航向姿态控制通常采用PID线性控制方法。传统PID控制器是工业过程控制中最常使用的一种调节器,其控制方式简易,参数整定相对简单,但它很难克服复杂的非线性系统中的耦合性和不确定性,一般仅适用于有精确数学模型的对象。ROV在运动中由于不确定扰动会出现偏航较大的情况,由于积分作用使得积分累积产生较大超调,影响ROV的水下精确定位。如何在复杂的水下环境中有效控制ROV的运动姿态是个难题。本文采用积分分离PID算法,尽可能消除积分累积产生的静态误差。考虑到水下的复杂环境,ROV建模困难,所以将模糊控制与积分分离PID结合起来。模糊控制对系统数学模型的精确性无要求,适用于强非线性、大迟滞性以及多自由度的水下机器人控制系统[3]。本文将模糊控制和积分分离PID融合,设计一种基于传统PID的积分分离模糊PID控制器,以精确控制ROV航向。利用MATLAB-SIMU-LINK工具箱对ROV航向系统模型建模仿真,经过参数整定进行了测试验证。图1为设计的机器人俯视外形。
1 ROV数学模型建立
如图2,E为固定坐标系(OXYZ)水面中一点,OX轴水平,指向主航向,OZ垂直,指向下方,OY轴用右手法则确定。O是载体坐标系(OXaYaZa)原点,为水下机器人的重心。ROV动力模型可在固定坐标系和载体坐标系中表示,运动的动力学方程为:
式(1)中,v=[u v w p q r]是载体坐标系中ROV的速度和角速度向量,η=[x y zφθψ]T是ROV的位置向量和姿态向量在固定坐标系中的状态向量,M为惯性矩阵,g(η)为重力和浮力产生的力和力矩向量,C(v)为包含附加质量的科氏力和向心力矩阵,τ为推进器产生的控制力,D(v)为水动力阻力矩阵,J(η)为空间转换矩阵(固定坐标系与载体坐标系欧拉角转换)。式(1)在惯性坐标系下的数学模型可转换为式(2):
2 ROV航向控制算法设计
传统PID控制是工业过程控制中一种极为有效的控制方法,适用于线性控制[4],对于ROV水下复杂环境以及外界不确定干扰造成的非线性和迟滞性问题显然有局限性。而模糊控制的研究对象并不需要精确的数学模型,且具有很强的非线性、时变性和良好的鲁棒性[5]。将二者结合能使系统利用传统PID和模糊控制的双重优点,响应更快速,减小超调。ROV在启动、停止以及外界扰动较大时航向角的摆动较大,产生的航向角瞬时误差也较大,这个较大的误差在积分作用下会引起积分累积,使得控制量超出范围,造成较大的角度控制稳态误差。本文采用积分分离模糊PID以避免这类情况产生。ROV航向控制结构框图如图3所示。
经典PID控制规则:
式(3)中:e(t)=r(t)-y(t),为测量值与设定值的差值;P(t)为调节器的输出信号,KP为比例系数,TI为积分时间,TD为微分时间。对式(3)作离散化处理得式(4):
式(4)中,P(k)为k时刻输出量,为积分系数,为微分系数,T为采样时间。
为避免当航向角偏差较大时系统出现由于积分累积产生的难以消除的稳态误差,本文采用积分分离模糊PID控制器对航向进行控制。积分分离PID离散公式为:
式(5)中β为积分系数,式(6)中ε为积分分离控制器阈值,是根据仿真调节所得。当k时刻,姿态传感器测量的ROV航向角误差|e(k)|>ε,积分项系数为0,采用PD控制以避免ROV航向控制系统产生较大超调量;|e(k)|≤ε,积分项系数为1,为保证系统控制精度,采用PID控制。
3 积分分离模糊PID控制器设计
3.1 模糊控制器设计
选取ROV航向角的误差及其误差变化率作为模糊控制器的两个输入量,ΔKP、ΔKI、ΔKD为3个输出量,在积分分离PID基础上对PID三个参数进行整定得到一个输出,相应3ROV会得到航向角的实际测量值。
3.2 设定模糊集论域
根据模糊控制理论相关知识,对输入输出进行模糊集论域选取如下:
将模糊控制器的模糊语言变量为:{PB正大,OM正中,PS正小,ZO零,NS负小,NM负中,NB负大}[7,8]。
3.3 获取模糊规则表
三角形隶属函数仅与其直斜坡相关,操作简单,且内存占用很小,对称三角形更适用于模糊控制来进行参数的在线调整[9]。选用三角形方法作为语言变量的隶属函数,如图5所示。
根据系统的动态响应性能,可总结出误差、误差变化率和ΔKP、ΔKI、ΔKD的关系[10]如下:①|e|较大时KP较大,从而加快系统的响应速度,使系统更快趋于稳定。为避免出现较大的超调应使KI=0,为使系统不超控制范围,应使KD较小;②|e|和|ec|中等大小时,应使KP较小,从而使系统响应速度快。KI和KD中等大小,可使系统响应速度快、超调较小;③|e|较小时,应使KP和KI较大,使KD中等大,以使系统不出现平衡点震荡现象。
综上所述,建立如表1~表3所示的模糊规则表[11]。
第k个采样时间整定为:
式(8)中Kp0=KP(0),KI0=KI(0),KD0=KD(0),为PID初始参数。
4 积分分离式模糊PID控制器实现
假设无其它安装误差情况,ROV航向角偏差范围为[-1.5,1.5]rad,航向角偏差变化率范围为[-0.2,0.2]rad/s,针对水下机器人航向(yaw)模型,在MATLAB-SIMULINK仿真[12]可得到结果对比,如图6所示。
图6是ROV航向控制得到的IMU(姿态传感器)数据,实线为传统PID的控制效果,虚线为本文所采用的积分分离式模糊PID控制所得,二者对比可看出本文提出的算法在ROV航向控制中是可行的,动态响应速度快,波形无明显振荡现象,具有很强的抗干扰能力,稳态误差小,达到了机器人运动与操控的一致性。
5 结语
本文对水下机器人的航向控制问题进行了研究分析,通过通信模块,将水下机器人自身的状态信息反馈到PC端,并利用SIMULINK工具箱对ROV航向系统进行建模仿真,将本文提出的积分分离式模糊PID仿真结果与传统PID控制结果对比,发现前者性能明显优于后者。然而,由于在PC端算法运算有较大的时滞性,因此,在ROV航向控制中,本文将算法写入微处理器中。本文采用积分分离模糊PID控制算法对ROV进行控制,且通过多组实验及仿真得出了较好的控制效果。将本文控制算法运用在ROV航向控制器中,通过水下测试实验验证了控制算法的有效性和实用性。
摘要：ROV(水下机器人)运动常表现出不确定性,很难建立精确的数学模型。为实现精确航向控制,减小偏航角较大时产生的超调,设计了一种积分分离模糊PID控制器。利用MATLAB-SIMULINK仿真建模,对ROV航向控制进行仿真实验,通过一种小型水下机器人的水池实验,整定优化PID参数,并与经典PID控制性能比较,实验结果证明该控制器具有较好的动态性能和稳态性能。
关键词：ROV,航向控制,积分分离模糊PID控制器,SIMULINK
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航向控制 篇9
直观教学是增强飞行学员理论联系实际的有效手段,伴随着多媒体技术的发展,如何提升传统教学模型不可替代的演示功能,成为制约教学质量的关键。
传统教学模型存在数量多、结构简单、功能单一的缺点,但是其演示功能强,学员可以动手操作的优点是现代多媒体教学方式无法替代的。飞机航向控制显示系统是利用MCS-51单片机控制功能,将系统内多个模型综合,采用机电控制方式实现系统多功能教学和学员操作功能。一方面可以提高教学效果,同时还可以增强教员解决教学问题的动手能力,为将来从事相关科学研究打下坚实的基础。
1系统功能要求
飞机航向控制显示系统为多功能教学系统,本文只探讨其中飞机航向控制及其相关显示部分功能设计与实现。仿真模型仿照飞机座舱安装方向舵[10]。通过微动电门,单片机可接受方向舵三个位置信号:方向舵中立位置时,飞机航向不变化;向左蹬舵时,飞机左转弯;向右蹬舵时,飞机右转弯。飞机改变航向时,要求飞机航向改变方向灯光和座舱显示仪表板上的指示灯相应地发出提示信号。打开开机电门时,所有信号灯都应闪烁。待机时,2个待机灯发出不闪烁的信号。表1为飞机航向控制显示系统真值表。
在飞机航向控制显示系统中,设定打开开机电门时,信号灯以高频(约30 Hz)频率闪烁,提示使用人员准备操作。飞机航向改变或开机状态下,信号灯和座舱显示仪表板指示灯的闪烁频率为1 Hz(低频信号)。
根据飞机航向变化信号显示控制系统的功能,可以用数字逻辑电路来实现,如图1所示。系统中还应有高低频信号发生电路和输出驱动电路。用数字逻辑电路来实现系统功能的缺点是:一旦系统的功能有所改动,电路也要随之变动,灵活性较差;增加功能,实现难度大。
2系统硬件
为适应其他功能需要,飞机航向控制显示系统采用28 V直流供电,所以除单片机外,其他电路采用28 V电源。单片机内部定时器产生闪烁频率信号。图2是采用单片机的飞机航向显示控制系统的基本电路。
在单片机系统中,可以利用其较强的控制功能,实现故障监控和余度设计,提高系统的可靠性[1,2]。例如飞机航向控制显示系统模型教学使用频率高、时间长,显示器件易损耗,设计采用标准的双信号灯并联,以增加系统的冗余度,在一个信号灯出故障时,系统仍能正常工作。即使采用了余度技术,信号灯也全部失灵,或因发生线路上的故障而不能正常工作。因此还希望系统具有故障监控功能,一旦发现故障,能自动报警[3,4]。
图3是这类故障监控方案的电路,它利用T0做检测输入,只增加1个晶体管和几个电阻。假定其中一个信号灯是受控断开的(输出口线送高电平),而其余信号灯皆受控接通。这时晶体管Q7的6个输入端中有5个是低电平。与受控断开的信号灯相应的那个输入端的电平则取决于这一路线路的状态,若28 V电源经过信号灯、连接器、控制线和印制板都是导通的,这一路驱动晶体管也没有发生基极与地短路的现象,则该输入端应保持高电平,使Q7导通,测试口T0是低电平。若这时T0是高电平,说明相应的线路出了故障。
现在让单片机发出控制使所有信号灯都接通,则Q7应截止,测试口T0应呈高电平。如果这时存在控制线与28 V电源短路或驱动晶体管断路等故障,则Q7仍导通,T0呈低电平,表示线路中存在着另一类故障。这种故障监控功能可以通过软件来实现。
3系统软件
系统软件用MCS-51系统布尔处理机机器指令子集汇编语言编写。编写程序按照系统功能分为三部分:第一部分是输入、输出口线说明和变量定义;第二部分是背景程序(主程序);第三部分是中断服务程序。
飞机航向控制显示系统软件程序如下:
3.1 口线说明和变量定义
程序清单中第1行至第16行是说明和定义部分。在图中和图中输入输出口线已初步拟定好。但在程序中不直接采用P1.0,P1.1等这类的口线名称,而是采用了符号地址,即用户自定义的有助记意义的名称。对于一些字节变量或布尔变量也采用了助记名[5]。这样做给程序设计带来了方便,提高了程序的可读性和可维护性,一旦要改变具体的引脚或变量单元(或位),只要在说明和定义部分略作修改,而不必把程序中所有有关的部分都一一修改。
在原理设计阶段,诸如引脚功能的确定,通常是带主观性的。在印制电路板设计阶段可能发现适当变化一下引脚的功能,会给电路板设计带来极大的方便。在不采用符号地址的程序设计中,这种少量的硬件变动可能会造成大量的软件修改量。雷同的情况还可能在其他设计阶段中发生。因此,尽可能采用符号地址[6,7]。
3.2 背景程序(主程序)
程序清单中第18行和第26行至第34行是背景程序。这一段程序的框图如图4所示。
系统中利用定时器/计数器0和一个软件计数器SUB_DIV来产生为时1 s的定时信号,以实现低频(1 Hz)闪烁功能。
对于TH0置初值16,即F0H,使定时器0每隔4 096 μs(采用12 MHz晶体,计数频率为1 MHz)溢出中断一次。每次中断后,重置TH0,并使用软件计数器SUB_DIV的值减1。SUB_DIV的初值为244,当此值减为0时,历经的时间为:
244×4 096×10-6=0.999 424 s
3.3 中断服务程序
定时器0溢出中断服务程序是整个程序的实际主体部分其框图如图5所示。
现对中断服务程序做几点说明:
(1) 故障监控测试过程可参见对图3的说明。发现故障时,转而执行一跳指令CPL S_FALL,S_FALL是P2.3引脚的符号地址。若故障一直存在,则P2.3的状态每隔1 s转换一次。若在此引脚处接一个指示灯(硬件图中未给出),则告警时指示灯以0.5 Hz的频率闪烁。
(2) 关于低频振荡信号(1 Hz)的产生
SUB_DIV的初值为244(11110100B),由244变到0,历经0.999 424 s,其中SUB_DIV.7为1的时间约占117/244 s,为0的时间约占127/244 s,故从SUB_DIV.7(LO_FREQ)获得的就是占空比接近50%(47.95%)的低频(1 Hz)信号。
(3) 关于高频振荡信号(30 Hz)的产生
由第66行至第70行5条指令形成占空比为62.5%的30 Hz高频信号。软件计数器SUB_DIV的值,由244(11110100B)变为0时,SUB_DIV的低3位可以构成8种状态,如表2的左半部所示。在0.999 424 s中这8种状态的重复次数=11110B=30。故把低3位的状态以某种方式组合起来,就可以形成一定占空比30 Hz的高频信号。
表2的右半部分表示不同占空比的信号作用下,在每个周期的8个状态时刻中信号灯通断情况。在50%占空比下信号灯的光不够亮,故本系统采用62.5%的占空比。上述几条指令的执行结果使PARK=1(模型待机)的状态下DIM=SUB_DIV.2OR(SUB_DIV.1 AND SUB_DIV.0),由表2可以看出,在8个状态时刻中,前3个状态信号灯断开(DIM=0),后5个状态信号灯接通(DIM=1),形成占空比为62.5%的30 Hz高频信号。
调节闪烁信号的亮度可以靠对SUB_DIV的低3位进行不同的逻辑操作来实现,例如SUB_DIV.1 OR SUB_DIV.2的结果得占空比75%;SUB_DIV.0 OR SUB_DIV.1 OR SUB_DIV.2的结果得占空比为87.5%等。但要注意,在这8个状态时刻中,信号灯只能通断各一次,否则闪烁频率就变了。
(4) 关于各种信号的形成
由第102行至第113行是程序的基本部分,它们根据系统的输入状态(各开关的位置)来计算送给指示灯的信号。这一段程序用布尔处理机完全实现了图1所示的逻辑功能。
4结论
采用单片机实现飞机航向控制显示系统模型控制,具有系统响应速度快,控制显示功能直观,课堂教学效果好的特点。经过近2年教学使用和跟踪调查,飞行学员在学科考试该部分内容掌握非常好,后期飞行训练阶段相关内容与飞行实际结合效果反映较好。目前按照学科组划分,对其他相关飞机系统模型进行功能组合,以MCS-51单片机开发系统为基础,开展相关系统教学模型的设计,并与多媒体技术交联,实现学科专修室建设。
参考文献
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开启信息技术教育新航向 篇10
信息技术教育正处于一个重要的关口,在风口浪尖上摇摆。如果认为学生拥有一定的计算机操作技能,熟悉一些计算机应用,就能合理地使用数字化工具和资源,并作出信息选择与判断,掌握解决具体问题的方法,无疑是狭隘和短视的。从时代的要求和社会的发展来看,未来将对人们的信息素养有更高的要求,信息技术课程更应该像语文、数学等课程一样成为基础学科,而不是被弱化或者可有可无。因此, 要想充分发挥信息技术教育的功能,信息技术课程就必须从面向学科工具的课程转向面向学科思维的课程,摆脱“纯技术”教育的陈旧观念,转向注重学科知识与学科思维发展相结合的新观点。
在当前的信息技术课堂中,我们已经开始了这样的实践。我们越来越注重对学生计算思维、设计思维和批判思维等信息技术特有的学科思维的培养。我们可以看到学生饶有兴趣地在网页中加入自己编写的特效程序,使网页动感十足;我们也可以看到学生正在设计充满艺术气息、富有创意的书籍封面;我们还可以看到学生面对纷繁复杂的网络世界、信息世界正在尝试做出正确的甄别与选择。这一切必将使学生受益终身!
拨正爱的航向 篇11
但是面对越来越自我、任性的儿子，我陷入了困惑：难道我的教育方式有错吗？带着疑惑，带着对孩子强烈的责任感，我翻阅了一本本炙手可热的家教类书籍，其中《给您一只金手指》，不仅书名极具诱惑力，阅读后更是让我获益良多。看完全书，我深深体会到：真正的爱不是优柔寡断，生怕会伤害孩子，而是要坚守原则，在行为习惯的培养上不放松、不懈怠，帮助孩子拥有健全人格。
因为和老人生活在一起，家中所有的家务活几乎被老人包揽了下来。平时虽然也要求儿子帮忙做些家务，但总是在老人们的一句“家中就这点活，要孩子帮啥忙”中自然“流产”。久而久之，儿子衣来伸手、饭来张口的习惯悄然形成。看着儿子懒懒的样子，我心里着急得就像煮沸的开水，怎么办？这个问题一直纠结在我的心头。《给您一只金手指》中说：爱孩子就让孩子学会承担责任，爱孩子就让孩子参与力所能及的劳动。冷静想想，孩子的行为举止其实都是家庭影响的结果，要改变，还得靠家庭成员间的配合，不可因为孩子尚小，就剥夺他作为小主人参与劳动的权利，这其实对于孩子的能力是一种无情的否认与扼杀。
于是我选择适当的时机，真诚地与爷爷奶奶沟通，取得了老人们的理解后，再与儿子谈心，在他自觉自愿的前提下，我们达成了“君子协议”：他主动参与家务劳动，做得好就可得到相应报酬，并且立即兑现，所得报酬可自由支配。
刚开始，儿子听到劳动可以赚钱，非常开心。抢着去洗碗、擦桌，然后喜滋滋地向我要报酬，一副乐不可支的得意样。这样的情形还没坚持几天，儿子的劳动意识就渐渐淡漠了，最后演变成了有花钱的需求，才屁颠屁颠地抢着做家务。每次劳动后拿到那份报酬，实现了他的愿望，我们再要求他做家务，他却认真地反驳我一句“我今天不想赚钱”。
听着儿子的反驳，我无言以对。看来，用零钱刺激的简单模式，不但没有帮助孩子养成爱劳动的好习惯，反而让他变得功利。这结果显然与我的初衷背道而驰，我意识到“君子协议”必须重新修订。
一天，当儿子兴致勃勃地“工作”完，索要“工钱”时，我认真地对儿子说：“每次洗碗、擦桌你都完成得很好，说明我们的儿子长大了，很能干了。”听到表扬，儿子的小脸溢满了笑容。
我继续说：“你能将这些工作干得很好，我们决定让你一直拥有这份工作。不过，上班族得连续认真工作一个月，老板才发工资；那妈妈缩短天数，连续工作一个星期发一次，你看行吗？”
儿子刚开始有些不高兴，可经不住我一再鼓励，点头同意了。坚持做了一周的家务活，第七天“发工资”时，看到那么多钱，儿子的小脸兴奋得通红，激动地说：“哇，我拿到这么多工资了。”我真诚地赞扬：“是啊，你看你多棒，很有毅力，多了不起呀！”
儿子就这样在劳动中发现了生活的另一种乐趣，每天的情绪变得积极很多，更自信，笑容更灿烂了。
爷爷曾有所担忧，说：“孩子家务劳动给予报酬，会不会养成孩子一切向钱看的不良心理？”当然，这样的忧虑也曾在我的心头闪过，但是看到孩子参与劳动的热情，已让我倍感欣慰。我想，待他形成劳动习惯后，再引导他明白：有很多的付出是不应该求回报的，就像父母将他从小辛苦养育大，从不曾要求过他回报一样。我想孩子会明白的。
事实是，儿子现在会做不少“额外”的事情，比如洗澡前准备自己衣物时也会帮妈妈拿好衣服，洗完后把浴缸擦洗干净等。就是这些小小的变化，让我看到了孩子的进步，通过劳动懂得了照顾、关爱、体谅家人，这样的转变与积累对他来说是一笔多大的财富呀。
看着儿子的改变，我深深感谢《给您一只金手指》给我的帮助，让我在困惑时拥有了拨正爱的航向的能力，让我从一个只有爱的情怀的母亲逐渐拥有了爱的智慧。
TH—8航向陀螺典型故障排除 篇12
关键词：航向陀螺,漂移,旋转轴承
1 综合罗盘 (LZ-1) 的基本原理
综合罗盘 (LZ-1) 的实质就是利用磁罗盘的定向性好的特点来寻找磁航向, 利用陀螺半罗盘的稳定性好的特点来稳定磁罗盘寻找的磁方位。在综合罗盘系统中起着稳定磁航向的核心部件就是航向陀螺 (TH-8) 。
2 故障现象
在对某型号飞机作200小时定检工作时, 发现TH—8航向陀螺在四个基本方位上的漂移量均严重超差, 反复校验发现其在四个方位的漂移量的值都不相同且总在变化。
3 故障原因分析与解决措施
3.1 航向陀螺漂移的原因分析
通过原理可知, 航向陀螺的漂移是由绕内环轴作用的干扰力矩引起的。这个力矩包括:摩擦力矩、静不平衡力矩、结构误差及温度误差等。
3.2 克服航向陀螺漂移采取的措施
3.2.1 调整接触压力, 减小摩擦力矩
合理调整各输电装置、导电环与电刷之间的接触压力, 并抛光接触片导电环, 使其具有较高的光洁度。
3.2.2 通过配平调整, 使内环轴组合件的静不平衡力矩最小
调整好框架的间隙, 以减小转子重心相对内环轴线的偏移, 尽量使内环轴组合件静平衡良好。
3.2.3 在内环轴上采用旋转轴承机构来减小摩擦力矩
电动机经减速器带动滑块做往复运动, 通过拉线带动拉线轮做往复运动, 再经齿轮驱动旋转轴承的中环作周期性换向转动, 这使轴承的摩擦由静摩擦变为动摩擦。而且旋转轴承中环的转向始终是相反的, 因而陀螺内环两轴承的摩擦力矩相反, 这就使内环轴上的摩擦力矩大为减小, 从而大大减小了漂移误差。
3.2.4 通过双金属片进行温度补偿
为了减小温度变化所造成的重心偏移, 内环各零件采用膨胀系数相同的材料, 且在内环上加装带有配重的双金属片进行补偿。
4 故障排除过程与方法
4.1 首先对航向陀螺各电气元件进行测量, 各阻值都符合规定要求。
4.2其次根据上述减小漂移误差的方法, 对各导电环进行抛光并调整导电环与电刷的接触压力, 通电试验, 无明显的效果。
4.3第三调整了内环组件的静平衡及双金属片上的配重, 通电试验, 仍无效果。
4.4最后在通电的情况下, 对航向陀螺进行检查, 发现旋转轴承的电机没转, 测量旋转轴承的电机各绕组阻值均正常, 拆下分解发现旋转轴承电机卡死。更换旋转轴承电机, 通电试验性能合格。
检测过程如流程图所示:
5 总结
TH—8航向陀螺是综合罗盘系统中的核心部件, 结构、原理复杂, 很多故障需要耐心分析, 一步步的检测、试验, 最终找出故障并排除。在此过程中, 培养了严谨扎实的工作作风, 耐心细致的工作态度。为航空机务维修打下坚实基础。
参考文献
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