Robust coordinated motion control of an underwater vehicle-manipulator system with minimizing restoring moments

For autonomous manipulation in water, an underwater vehicle-manipulator system (UVMS) should be able to generate trajectori9es for the vehicle and manipulators and track the planned trajectories accurately. In this paper, for trajectory generation, we suggest a performance index for redundancy resolution. This index is designed to minimize the restoring moments of the UVMS during manipulation, and it is optimized without impeding the performance of a given task. As a result, the restoring moments of the UVMS are decreased, and control efforts are also reduced. For tracking control of the UVMS, a nonlinear H_∞ optimal control with disturbance observer is proposed. This control is robust against parameter uncertainties, external disturbances, and actuator nonlinearities. Numerical simulations are presented to demonstrate the performance of the proposed coordinated motion control of the UVMS. The results show that control inputs for tracking are reduced, and the UVMS can successfully track generated trajectories.     

基于扩散滤波的多尺度三维变分研究

将扩散方程引入三维变分分析,揭示了传统3D-VAR不能有效提取多尺度观测信息的根本原因,即观测导致的目标函数梯度在空间的不连续分布.将扩散滤波融入基于梯度的最优化算法,发展了基于扩散滤波的多尺度3D-VAR.海表面温度数据同化试验结果表明,新方法可从长波至短波有效地提取多尺度的观测信息.     

白沙口潮汐电站前海区泥沙冲淤规律及防淤对策的研究

白沙口潮汐电站的淤沙问题在1972年就由中国科学院海洋研究所与山东省水文总站合作进行了研究,并于1974年提出了研究结果和淤沙防治措施的建议。但由于某些原因有关建议未能得以实施。近几年来淤沙又有发展,严重威胁着潮汐电站(图1)的寿命。1983年9月国家科委海洋专业组与山东省科委决定对白沙口电站的淤沙问题开展进一步的研究。解决洄淤问题,不仅是白沙口潮汐电站的迫切任务,而且对开发我国潮汐资源也有着重要的意义。本文根据此项研究的成果撰写,主要阐明电站泥沙运动的基本规律,在此基础上提出防治措施的建议。     

石榴石橄榄岩的熔融实验及其地质意义

在20×10~9Pa和25×10~9Pa条件下,对石榴石橄榄岩进行的14次高温高压熔融实验研究表明,在1600℃时石榴石橄榄岩开始熔融(初熔),熔体中的SiO_2>70％,Na_2O+K_2O>8％,类似于A型花岗岩成分。本实验为地幔花岗岩的成因提供了证据。     

长江口外高盐水入侵分析

本文根据１９７５～１９８２，１９８７～１９９０年东海海洋调查、１９８２～１９８３年上海市海岸带海洋水文调查和１９８８～１９８９年长江口河口锋调查资料，分析了高盐水入侵长江口外的特征和规律，结果表明，高盐水入侵边界的多年平均位置与长江水下三角洲的东边界大致一致，入侵长江口外的高盐水主要源于台湾暖水，冬季尚有黄海混合水入侵的迹象。文中还探讨了高盐水的入侵机理，并阐述了高盐水入侵对入海泥沙输移和长江水下三角洲的发育起着控制作用。     

Molecular analysis of complete ssu to lsu rdna sequence in the harmful dinoflagellatealexandrium tamarense (korean isolate, HY970328M)

New PCR primers (N=18) were designed for the isolation of complete SSU to LSU rDNA sequences from the dinoflagellateAlexandrium tamarense. Standard PCR, employing each primer set selected for amplifications of less than 1.5 kb, successfully amplified the expected rDNA regions of A. tamarense (Korean isolate, HY970328M). Complete SSU, LSU rDNAs and ITS sequences, including 5.8S rDNA, were recorded at 1,800 bp, 520 bp and 3,393 bp, respectively. The LSU rDNA sequence was the first report inAlexandrium genus. No intron was found in the LSU rRNA coding region. Twelve D-domains within the LSU rDNA were put together into 1,879 bp (44.4% G+C), and cores into 1514 bp (42.8% G+C). The core sequence was significantly different (0.0867 of genetic distance, 91% sequence similarity) in comparison withProrocentrum micans (GenBank access. no. X16108). The D2 region was the longest in length (300 bp) and highly variable among the 12 D-domains. In a phylogenetic analysis using complete LSU rDNA sequences of a variety of phytoplankton,A tamarense was clearly separated with high resolution against other species. The result suggests that the sequence may resolve the taxonomic ambiguities ofAlexandrium genus, particularly of the tamarensis complex.     

西太平洋海域现场培养实验中挥发性卤代烃浓度的变化及其影响因素

CH₃I、CHCl₃、C₂HCl₃和CH₂Br₂是挥发性卤代烃4种重要成分,对大气化学产生重要影响。于2018年10月在西太平洋进行船基现场培养实验,研究微量元素Fe (50 nmol/L)、酸化(pH=7.9)、酸化(pH=7.9)和微量元素Fe (50 nmol/L)耦合作用、微量元素Fe (50 nmol/L)和N/P (16∶1)耦合作用及沙尘(4 mg/L)对浮游植物释放CH₃I、CHCl₃、C₂HCl₃和CH₂Br₂含量的影响。结果表明,与对照组相比,实验组CH₃I、C₂HCl₃和CH₂Br₂的释放均被不同程度抑制;CHCl₃的释放除添加沙尘时表现抑制作用外,其他条件下均为促进作用;实...     

2018?2019年舟山近海浮游动物群落结构春季年际变化及其与水团的关系

根据2018?2019年春季两个航次在舟山近海进行的浮游生物调查结果,对舟山近海的浮游动物群落结构(类群组成、优势种数量)年际变化进行了研究,利用典范对应分析(Canonical Correspondence Analysis, CCA)研究了两年春季浮游动物类群组成差异、优势种变化的原因,初步探讨了春季浮游动物群落结构动态变化的机制。结果表明:根据表层温度(Sea Surface Temperature,SST)、表层盐度(Sea Surface Salinity,SSS)的聚类分析,将该区域分为3个水团:杭州湾内水团(I区)、舟山本岛上升流水团II区)、舟山近海水团(III区)。不同水团对浮游动物类群组成影响显著,引起2018年和2019年春季3个水团区差异的主要贡献种(贡献率>10%)均为中华哲水蚤,同一水团两年间年际差异的贡献种如下:I区为捷氏歪水蚤(56.91%)和真刺唇角水蚤(12.34%);II区为中华哲水蚤(72.64%)、五角水母(13.35%);III区为中华哲水蚤(41.93%)、夜光虫(22.94%)。CCA分析表明,第1 CCA轴(CCA1)和第2 CCA轴(CCA2)共解释了两年春季浮游动物优势种累计方差的46.14%和物种?环境累计方差的97.82%。CCA1主要反映了空间(近海水团和湾内水团)的差异。CCA2主要反映了2018年和2019年站位的年际差异。盐度是影响春季浮游动物群落结构空间差异的主要因素,而温度、叶绿素a浓度是春季浮游动物群落结构年际差异的主要因素。     

大别山地区石榴石橄榄岩的岩石学和地球化学

本文首次对我国石榴石橄榄岩类岩石进行系统的岩石学和地球化学研究。通过对大别山地区两个不同类型岩体中的石榴石橄榄岩的岩石学、岩石化学、矿物化学和稀土元素地球化学研究,表明这类岩石属钙碱性系列超基性岩;与地幔成分相比,富集易熔元素,亏损难熔元素;利用矿物地质温压计估算其形成压力为2×10~9pa,成岩温度为600～700℃具有正铕异常和轻稀土元素富集特征 推测为地壳下部的超基性岩经深成变质而成。     

东海西北部水团分析及与渔场的关系

作者用聚类分析法划分浅海水团,目的在于克服大洋水团分析法进行分析所遇到的一些困难,它在根据不同海区特点确定临界值与检验值时有较大的灵活性。本文讨论了浅海变性水团与中心渔场的关系。结果表明,东海底层冷水、东海表层水和大陆沿岸水对渔业生产有重要影响。