Experimental Study of a Command Governor Adaptive Depth Controller for an Unmanned Underwater Vehicle     

《Applied Ocean Research》2019

Unmanned Underwater Vehicles (UUVs) are increasingly being used in advanced applications that require them to operate in tandem with human divers and around underwater infrastructure and other vehicles. These applications require precise control of the UUVs which is challenging due to the non-linear and time varying nature of the hydrodynamic forces, presence of external disturbances, uncertainties and unexpected changes that can occur within the UUV’s operating environment. Adaptive control has been identified as a promising solution to achieve desired control within such dynamic environments. Nevertheless, adaptive control in its basic form, such as Model Reference Adaptive Control (MRAC) has a trade-off between the adaptation rate and transient performance. Even though, higher adaptation rates produce better performance they can lead to instabilities and actuator fatigue due to high frequency oscillations in the control signal. Command Governor Adaptive Control (CGAC) is a possible solution to achieve better transient performance at low adaptation rates. In this study CGAC has been experimentally validated for depth control of a UUV, which is a unique challenge due to the unavailability of full state measurement and a greater thrust requirement. These in turn leads to additional noise from state estimation, time-delays from input noise filters, higher energy expenditure and susceptibility to saturation. Experimental results show that CGAC is more robust against noise and time-delays and has lower energy expenditure and thruster saturation. In addition, CGAC offers better tracking, disturbance rejection and tolerance to partial thruster failure compared to the MRAC.  相似文献   

新型珊瑚海水混凝土力学性能试验研究   总被引：2，自引：1，他引：1  

吴彰钰  余红发  麻海燕  章艳  梅其泉  达波  谭永山  华实 《海洋工程》2018,36(3):59-68

为了解决全珊瑚海水混凝土(coral aggregate seawater concrete,简称CASC)的脆性问题,采用碱式硫酸镁水泥(basic magnesium sulfate cement,简称BMSC)为胶凝材料和剑麻纤维为增韧材料制备了一种新型全珊瑚海水混凝土(NCASC),系统测定了基本力学性能,并与普通硅酸盐水泥制备的CASC、碱式硫酸镁水泥砂石混凝土(basic magnesium sulfate cement concrete,简称BMSCC)、普通砂石混凝土(ordinary portland cement concrete,简称OPC)以及普通轻骨料混凝土(lightweight aggregate concrete,简称LAC)的力学性能进行对比。结果表明:立方体抗压强度(f_(cu),m)在15~35 MPa范围内的NCASC的轴心抗压强度(f_c,m)、劈裂抗拉强度(f_(sp),m)与f_(cu),m之间具有较显著的线性关系;对于f_(cu),m为15~35 MPa的混凝土,相同强度NCASC的f_c,m高于OPC、LAC及BMSCC,其f_c,m与f_(cu),m比值最大,大致在0.85~0.96之间,NCASC的f_(sp),m比OPC和LAC高,但比BMSCC低,且随着强度的提高,OPC与NCASC的f_(sp),m间的差距在增大,而LAC和BMSCC与NCASC的f_(sp),m间的差距在缩小;在强度等级C15~C55的范围中,NCASC和CASC的f_(sp),m、f_c,m与f_(cu),m之间的关系基本可以采用相同的线性回归方程来描述,利用这两个回归线性方程得到对应于标准强度等级的CASC和NCASC的f_(sp),m和f_c,m数据,为CASC力学性能研究与结构设计提供参考依据。  相似文献   

南海风暴潮对风场和外围海水敏感性研究     

李健  刘清容  阮成卿  訚忠辉  冀承振 《海洋科学》2018,42(2):99-107

为探索来自西北太平洋台风风暴潮与南海局地生成台风风暴潮不同,本研究在假设两种台风气象条件相同情况下,研究随台风而来外围海水所形成增水对南海沿岸的影响。以0814"黑格比"强台风风暴潮为基础,使用ROMS(regional ocean modeling system)模式进行数值模拟并通过设计对比试验方法进行研究,研究发现在台风登陆时引起的增水最大,最大增水出现在台风路径右侧,其中在沿岸区域,外围海水形成增水约占总增水10%,且大约3 h后出现增水回震现象。同时,设计对比试验,研究来自西北太平洋台风风暴潮对台风路径、台风强度、台风移动速度和流入角等气象条件敏感性,并获得与前人一致的结果。  相似文献   

解郁安神法联合体外反搏对PCI术后气滞血瘀型胸痹患者的临床疗效观察          下载免费PDF全文

王敏  徐新利  姜光萍 《应用海洋学学报》2020,36(12):1

目的：观察解郁安神法联合体外反搏（EECP）对经皮冠状动脉介入治疗（PCI）术后气滞血瘀型胸痹患者的临床疗效。方法：将80例冠心病PCI术后气滞血瘀型胸痹患者随机分为治疗组和对照组,每组各40例。对照组采用PCI术后规范化治疗,同时联合EECP治疗;治疗组在对照组基础上加服解郁安神方治疗,随访观察7周,比较2组临床证候疗效、Zung焦虑自评量表（SAS）评分、抑郁自评量表（SDS）评分、西雅图心绞痛调查量表（SAQ）评分。结果：总有效率治疗组为82.5%（33/40）,高于对照组的60.0%（24/40）,2组比较,差异有统计学意义（P<0.05）;2组SAS、SDS、SAQ评分治疗前后组内比较及治疗后组间比较,差异均有统计学意义（P<0.05）。结论：解郁安神法联合EECP治疗可明显改善PCI术后气滞血瘀型胸痹患者的临床症状,缓解焦虑抑郁程度,提高患者生活质量,值得临床推广应用。  相似文献   

离子色谱法测定海水中氯离子和硫酸根离子     

王丕波  曾艳敏  闫晶  殷丽娜  任登龙 《海洋科学》2020,44(11):52-56

氯离子和硫酸根离子是海水中重要的无机阴离子，在研究海洋生态变化、海洋循环作用过程与海洋全球气候变化等领域具有重要的指示意义。其测定方法较多，但缺少相应的测试方法。本文对测定海水中Cl^-，SO₄^2-的离子色谱方法进行了优化，选用IonPacAS14碳酸盐选择性离子色谱柱，以3.5 mmol/L Na₂CO₃+1 mmol/L NaHCO₃为流动相，可消除海水样品中碳酸盐及其他阴离子的干扰。该方法对Cl^-检出限为0.29 mg/L，线性相关系数r²=0.999 2，对SO₄^2-检出限为0.42 mg/L，线性相关系数r²=0.997 9。样品的加标回收率在95%~102%，Cl^-和SO₄^2-的相对标准偏差分别为1.92%和4.18%。该方法简便、迅速、灵敏、准确度高，可满足批量海水样品中Cl^-与SO₄^2-的准确测试。  相似文献   

GDCORS多星系统定位平台测试与分析          下载免费PDF全文

邓思胜  刘文建  胡斯斌 《全球定位系统》2020,45(2):74-79

广东省连续运行卫星定位服务系统(G DCORS)建成了兼容多星系统的北斗地基增强平台,组织开展了新平台与原平台的外业测试.并从内符合精度评定、重复性精度评定、外符合精度、初始化时长等方面对网络实时动态(RTK)定位结果进行了统计和比对分析.测试结果表明,新平台能够提供高可靠性、高精度的网络RTK服务.文中研究结果可为GDCORS用户使用新/原平台提供实际应用参考.  相似文献   

京津冀城市群虚拟水贸易的近远程分析   总被引：2，自引：0，他引：2  

孙思奥  郑翔益  刘海猛 《地理学报》2019,74(12):2631-2645

虚拟水贸易能重新分配区域间的水资源。在京津冀协同发展的背景下,厘清京津冀城市群与外部的虚拟水贸易及城市群内部的虚拟水流动,有助于深入理解该地区的水资源供需现状及问题,为制定虚拟水贸易相关策略、实现区域水资源优化配置、保障区域水资源安全提供决策支持。本文基于2010年全国区域间投入产出表,测算了京津冀城市群各省（市）水足迹及与全国各省域单元的虚拟水贸易量。从近远程视角定量评估城市群地区对内、外部水资源的依赖程度,并分析虚拟水贸易的距离特征。研究发现：① 京津冀城市群各省（市）各部门用水系数显现出差异性,农业部门用水强度最高,直接用水与完全用水系数分别超过300 m ³/万元和400 m ³/万元;② 京津冀城市群内部各省（市）人均消费水足迹差异大,北京、天津、河北的人均水足迹分别为405 m ³、565 m ³、191 m ³;③ 京津冀城市群的消费水足迹遍布全国各省域单元,近程水足迹与远程水足迹分别为91.4亿m ³、198.5亿m ³,其中,近程水足迹主要来源于本省（市）,西部地区对远程水足迹的贡献最大;④ 京津冀城市群的虚拟水输入总体偏向来源于距离较近的省域单元,北京、天津、河北水足迹距离来源地的平均距离分别为1049 km、1297 km、688 km;⑤ 北京和天津为虚拟水贸易的净流入区,对外部水资源的依赖性强;河北为虚拟水贸易的净流出区,为京津冀城市群及其他地区供给水资源,虚拟水净流出进一步加剧了河北的水资源短缺。未来,受人口增长、经济发展等因素影响,京津冀城市群的水资源压力将进一步加剧,提高用水效率、升级产业结构、提倡低水足迹消费模式、实行虚拟水战略是实现京津冀城市群可持续发展的有效途径。  相似文献   

海水海砂混凝土双K断裂参数的确定   总被引：1，自引：1，他引：0  

臧朝会  杨树桐  金亮亮 《海洋工程》2019,37(4):142-150

采用尺寸为515 mm×100 mm×100 mm初始缝高比从0.1变化至0.8的三点弯曲梁试件,利用试验测得起裂荷载Pini、最大荷载Pmax及对应的裂缝口张开位移CMODc等参数,研究了缝高比a0/h对海水海砂混凝土双K断裂参数的影响。并以相同配合比的淡水河砂梁作为对照组,进一步研究了海砂海水混凝土双K断裂参数与普通混凝土之间的关系。结果发现海水海砂混凝土断裂参数在a0/h=0.25～0.7范围内时可以认为是一常数;海水海砂混凝土梁断裂参数比相同配合比情况下的淡水河砂梁大且对边界影响更加敏感。  相似文献   

淡化浓海水日晒盐田原核微生物多样性分析     

秦乐宁  黄鑫洁  朱大玲  侍亚敏  唐娜  王学魁 《海洋科学》2019,43(5):27-35

海滨日晒盐田具有稳定且独特的生态系统。淡化浓海水排入盐田制盐,对盐田生态系统的稳定及盐田的可持续发展具有一定的影响。本研究分析天津汉沽淡化浓海水日晒盐田不同季节不同盐度盐池原核微生物多样性现状及群落结构变化,以期为评估淡化浓海水对盐田原核微生物群落影响提供理论依据。采用温度梯度凝胶电泳和序列测定等方法,分析不同月份不同盐度盐池中细菌和古菌的多样性与群落结构变化。分别采用香农-威纳指数、加权丰富度指数和均匀度指数分析盐田微生物群落多样性、丰富度和均匀度。结果表明,淡化浓海水和溴后水中均未检测出细菌和古菌。不同月份不同盐度盐池样本中细菌多样性变化不大,优势菌主要为γ-变形菌门(γ-Proteobacteria)中的Spiribacter salinus和Pseudoalteromonassp.;古菌仅出现在盐度最高的Ⅶ号盐池中,优势古菌为广古菌门(Euryarchaeota)的Halogeometricum sp.。天津汉沽淡化浓海水日晒盐田中细菌的多样性和丰富度较低,春夏两季细菌群落结构较为稳定,秋冬季节细菌群落结构变化明显。盐度不同的盐池中细菌群落结构变化较大,随着盐度逐渐升高, Spiribacter salinus逐渐取代Pseudoalteromonas sp.成为占主要地位的优势菌种。  相似文献   

Sea‐level rise impact on fresh groundwater lenses in two‐layer small islands          下载免费PDF全文

Hamed Ketabchi  Davood Mahmoodzadeh  Behzad Ataie‐Ashtiani  Adrian D. Werner  Craig T. Simmons 《水文研究》2014,28(24):5938-5953

The fresh groundwater lenses (FGLs) of small islands can be highly vulnerable to climate change impacts, including sea‐level rise (SLR). Many real cases of atoll or sandy islands involve two‐layer hydrogeological conceptualizations. In this paper, the influential factors that affect FGLs in two‐layer small islands subject to SLR are investigated. An analytical solution describing FGLs in circular islands, composed of two geological layers, is developed for the simplified case of steady‐state and sharp‐interface conditions. An application of the developed model is demonstrated to estimate the FGL thickness of some real‐world islands by comparison with existing FGL thickness data. Furthermore, numerical modelling is applied to extend the analysis to consider dispersion effects and to confirm comparable results for both cases. Sensitivity analyses are used to assess the importance of land‐surface inundation caused by SLR, relative to other parameters (i.e. thickness of aquifer layers, hydraulic conductivity, recharge rate and land‐surface slope) that influence the FGL. Dimensionless parameters are used to generalize the findings. The results demonstrate that land‐surface inundation has a considerable impact on a FGL influenced by SLR, as expected, although the FGL volume is more sensitive to recharge, aquifer thickness and hydraulic conductivity than SLR impacts, considering typical parameter ranges. The methodology presented in this study provides water resource managers with a rapid‐assessment tool for evaluating the likely impacts of SLR and accompanying LSI on FGLs.  相似文献