张凯
- 作品数：5 被引量：13H指数：3
- 供职机构：上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程建筑科学更多>>
- 水下滑翔机的反步与反馈线性化控制对比研究被引量：5
- 2015年
- 水下滑翔机是高阶非线性系统,传统的线性控制方法在滑翔机俯仰角大幅度转换过程中易出现调整时间变长,控制精度下降等问题。通过研究水下滑翔机动力学模型,在保留模型非线性特征的前提下,分别设计了基于反步法以及基于输入输出反馈线性化的水下滑翔机纵倾运动控制器。数值仿真表明,在俯仰角大范围转换动态过程中,2种方法均能实现滑翔机纵倾运动的控制,反步控制器更适宜用于俯仰角的控制,而输入输出反馈线性化对压载水囊质量的控制则更胜一筹。
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- 关键词：反步法
- 实验尺度无人水下滑翔机设计与试验被引量：4
- 2016年
- 无人水下滑翔机是一种高效的水下机器人。实尺度滑翔机在一般水池内很难形成稳态的滑翔运动,不便于研究分析其动力学问题,因此设计一种实验尺度的水下滑翔机,详述滑翔机的设计、建模、控制与试验研究。首先,简述实验尺度滑翔机结构,利用CFD软件计算壳体的水动力参数。然后,根据机体的内部质量分布,建立滑翔机的动力学模型。最后,设计垂直剖面运动的线性二次型调节器(LQR)控制器与线性Kalman观测器,并在观察环节加入一定量的白噪声干扰。仿真结果表明,设计的控制器与观测器可在一定量干扰存在的情况下保证机体的正常运行。水池试验的结果表明,设计的滑翔机可在3 m水深范围完成稳态滑翔运动,并具有良好的稳定性及操纵性。
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- 负风压作用下隐框玻璃幕墙承载行为和脱胶损伤实验研究
- 2024年
- 隐框玻璃幕墙连接用的硅酮结构胶发生损伤导致玻璃面板坠落是当前幕墙服役过程中的常见问题.现有研究大多采用动力学方法对幕墙的脱胶损伤进行检测和评估,该方法通常需要额外施加荷载激励,且测量的动力响应数据易受环境影响,难以实现幕墙安全状态的可靠评估.为解决上述问题,提出在负风压作用下利用玻璃面板的挠度和转角对玻璃面板的脱胶损伤进行检测和评估的方法.首先,设计一系列隐框玻璃幕墙脱胶损伤实验,验证了在风荷载作用下利用挠度和转角对玻璃面板的安全状态进行检测的可行性;之后,基于实验结果构建了隐框玻璃幕墙安全风险监测评估系统,实现玻璃面板脱胶位置和数量的实时监测和快速识别.
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- 关键词：隐框玻璃幕墙挠度转角
- 物理钢化玻璃裂纹形态试验及Voronoi形态表征被引量：3
- 2022年
- 开裂玻璃层残余作用是评估夹层玻璃开裂后性能的重要指标,玻璃裂纹形态对其有显著影响。对于夹层玻璃广泛使用的物理钢化玻璃,其裂纹形态受玻璃表面应力、厚度、开裂位置等因素影响,目前缺乏其形态表征相关研究。首先对81组物理钢化玻璃进行碎裂试验,围绕碎片面积、周长、圆度、分布密度等形态及空间分布指标进行统计分析,明确在表面应力60~105 MPa、厚度6~12 mm和3种开裂位置条件下的裂纹形态和碎片空间分布变化规律。随后,基于控制碎片全局密度和最近邻距离原则,提出了一种新的碎片形心布设方法,并结合Voronoi形态方法对物理钢化玻璃的裂纹形态进行表征。通过与试验结果比较验证,所提出的裂纹形态表征方法具有较高的重构精度。
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- 关键词：钢化玻璃半钢化玻璃表面应力
- 实验尺度水下滑翔机的机翼设计与水动力分析被引量：3
- 2015年
- 为获取优化的实验尺度水下滑翔机水平机翼外形,基于CFD方法建立了滑翔机仿真模型。分析了平板机翼各参数间的关系,结合滑翔机特性,将机翼的表征量简化为安装位置、后掠角、展长、展弦比和根梢比等5个设计参数。通过对比分析各参数对升阻比的影响,提出了一种适用于实验尺度滑翔机的高升阻比水平机翼。仿真研究了设计的机翼对滑翔机运动的影响,结果表明,滑翔机各状态变量快速收敛,保证了滑翔机在水池环境中的稳态滑翔时间。
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