A Cascade Approach for Global Trajectory Tracking Control of Underactuated AUVs

A global trajectory tracking controller is presented for underactuated AUVs with only surge force and yaw moment in the horizontal plane. A transformation is introduced to represent the tracking error system into a cascade form. The global and uniform asymptotic stabilization problem of the resulting cascade system is reduced to the stabilization problem of two subsystems by use of the cascade approach. For the stabilization of the subsystem involving the yaw moment, a control law is proposed based on the feedback linearization method. Another subsystem is stabilized by designing a fuzzy sliding mode controller which can offer a systematical means of constructing a set of shrinking-span and dilating-span membership functions. In order to demonstrate the practicability of the proposed controller, control constraints, parameter uncertainties, and external disturbances are considered according to practical situation of AUVs. Simulation results show very good tracking performance and robustness of the proposed control schemes.     

鞍带石斑鱼工厂化育苗研究

作者设计了一种新的鞍带石斑鱼(Epinephelus lanceolatus)工厂化人工育苗方法。测定了鞍带石斑鱼人工育苗过程中水环境因子和育苗水体浮游生物的种类、数量变化。育苗期间水温28.0～30.7℃;盐度为27.0～32.0;pH值为7.39～7.90;溶氧量6mg/L以上;中午池面平均光照3315.9lx;记录了1d的光照、水温、溶解氧和pH的变化;育苗池前18d只加水不换水,氨氮不断上升,最低值0.24mg/L,最高值2.53mg/L,育苗后期采取换水措施,氨氮迅速下降;育苗期间,水体除正常投喂的轮虫(Brachionus plicatilis)和桡足类外,池中出现浮游植物12种、浮游动物5种,浮游植物平均生物量6.92×106个/L,原生动物平均生物量0.74×106个/L。经过34d的培养,得到平均全长2.45cm鱼种,单位水体育苗密度300尾/m3,育苗成活率为2.73%。结果表明,用有效微生物群(effective microorganisms,简称EM)+高级虾片调节水质的模式,可以保持育苗水质稳定,成功培育出鞍带石斑鱼幼鱼。     

产过氧化氢酶菌株CE-1 的筛选与鉴定

经过含H2O2的平板初筛和摇瓶发酵复筛,从保存的水样中筛选到一株过氧化氢酶高产菌株CE-1,其所产过氧化氢酶活性和比活分别为1 356.2 U/mL和3 401 U/mg。菌株CE-1为革兰氏阴性杆状细菌,根据其形态特征、16S rRNA基因序列系统进化树分析和生理生化特性,以及属内不同种间性状差异等因素的综合分析,将菌株CE-1鉴定为气单胞属(Aeromonas)细菌。     

黄河三角洲清水沟河口区近期冲淤演变特征

黄河三角洲清水沟流路1996年汛前实施清8改汊工程后,河口区的冲淤发生了变化。据1996年10月至2005年9月清水沟滨海区固定断面测深资料的分析表明:新河口区总体上出现淤积,老河口区在总体上发生侵蚀。通过区域泥沙净冲淤量与入海沙量相关分析计算表明:新河口区的淤积速率与入海沙量呈正相关,老河口区的侵蚀速率与入海沙量互不相关。其原因在于:前者位于河流入海口,被海洋动力蚀失的泥沙能得到河流输沙的充足补给,属河流动力为主的河控型海岸;后者远离河流入海口,被海洋动力蚀失的泥沙得不到河流输沙的补给,属海洋动力为主的海控型海岸。     

底栖生物生物量空间插值方法研究

在地统计学和地理信息系统支持下,采用反距离加权(Inverse distance weighting,IDW)、径向基函数(Radial basis functions,RBF)、普通克里格(Ordinary Kriging,OK)3种插值方法对2007年4月获得的大亚湾人工鱼礁区及附近海域底栖生物生物量数据进行空间插值方法研究,并对插值精确度进行交叉验证。结果显示,经对数转化后的数据呈正态分布,而且3种插值方法对其进行插值,所得的等值面图效果比原始数据所得等值面图效果好。交叉验证显示,对数转化数据插值精确度OK﹥RBF﹥IDW。观察插值结果等值面图,发现3种方法均能较客观地模拟出底栖生物生物量的总体分布趋势,在对局部趋势的模拟上,OK的表现效果最好。     

多波束测深仪有效扇面宽度估计方法

根据多波束测深仪的声纳方程,提出多波束测深仪有效扇面宽度概算方法。通过多波束测深仪声学设计原理估计多波束测深仪的声学参数。分别对各波束的目标强度和声源级进行估算,给出了不同工作深度和工作脉宽情况下的各波束声源级分布,通过检索各波束的声源级确定多波束测深仪的有效扇面宽度,并对测船的选择提出建议。     

河嘉203H含硫水平气井测试工艺实践

河嘉203H井是川东北河坝构造嘉二高压含硫气藏部署的第一口水平井,具有埋藏深、储层压力高、腐蚀分压高、地层易漏失、水平井压井堵漏难度大的特点,通过开展工具优选、管柱结构优化设计、流程优选,并对替浆、放喷油嘴控制及压井等主要工序的施工工艺参数进行研究,形成了河坝嘉二含硫气藏水平井测试工艺技术体系,并在河嘉203H井获得成功应用。     

桩74块Es_3下Ⅱ油组低渗透油藏储层非均质性研究

从储层岩性、成岩作用、隔夹层研究等方面入手,利用渗透率变异系数、突进系数、级差、隔夹层参数以及孔隙度、渗透率的变化对桩74块低渗油藏进行了储层非均质性研究。Es_3下Ⅱ油组储层为中孔、特低渗的湖底扇碎屑岩,渗透率与主流孔喉半径具有良好的相关性,成岩作用的差异是造成储层非均质性差异的一个因素。自下而上层内非均质性逐渐加强。夹层不甚发育,对储层非均质性影响不大。层间非均质较强,隔层发育,对储层非均质性影响较大。     

海量多波束数据抽稀方法的比对分析

针对构建海底DEM高效率、高精确度的要求,对比分析了海量多波束水深数据的抽稀方法。利用格网分块结构高效组织海量多波束水深数据,分别采用三种数学模型内插网格节点水深值,实现了不同网格尺度下的数据抽稀。实验证明:所提分块索引策略能提高多波束数据抽稀效率;距离加权内插模型能有效提高海底DEM模型的准确度。     

基于深度学习的钨钼找矿靶区预测方法研究

随着矿产勘查工作由浅部矿向深部隐伏矿、由易识别矿向难识别矿发展,找矿难度日益增大,地质专家越来越重视新理论、新方法、新技术的应用。深度学习作为人工智能的前沿领域/技术,对于实现矿产资源预测“智能化预测评价”具有得天独厚的优势。本文以陕西省镇安县西部钨钼矿集区单元素化探异常原始数据为基础,提出了基于深度学习的钨钼矿产评价方法。该方法以归一化地球化学数据作为模型训练数据,通过深度学习中深度自编码网络方法实现异常值提取进而识别重点成矿有利地段,实现矿产资源找矿远景区定性预测。研究结果表明,在对957条单元素化探异常原始数据分类且做好模型标签后,整个过程在计算机的“黑盒子”中自动完成学习和预测,相较于传统预测研究方法,本文方法具有自动化程度高和客观性强的特征。此外,本文利用已知矿点构建训练数据集,采用随机森林方法对预测区进行矿产资源找矿靶区预测圈定,为进一步缩小找矿靶区范围提供科学依据。