近海复杂环境下UUV动态路径规划方法研究

为解决近海环境下水下无人航行器(unmanned underwater vehicle,UUV)的动态路径规划问题,本文提出一种结合全局和局部动态路径规划的算法。首先,本文提出一种基于自适应目标引导的快速拓展随机树算法,以增加随机树生长的方向性,并通过转向和重选策略减少无效拓展加快算法的收敛速度。接着,获得全局路径之后使用自适应子节点选取策略获取动态窗口法的子目标点,将复杂的全局动态任务规划分解为多个简单的动态路劲规划,从而防止动态窗口法陷入局部极小值。最后,通过UUV出港任务仿真实验验证了算法的有效性和实用性。

基于固定时间积分滑模观测器的双闭环UUV轨迹跟踪控制

针对水下无人航行器(UUV)轨迹跟踪控制问题,设计一种基于固定时间积分滑模观测器(FTISO)的双闭环运动控制策略。建立UUV运动数学模型,对运动学外环设计积分滑模控制器,使用非线性微分器获得外环虚拟控制律的导数,以保证航行器位置能够精确收敛。考虑动力学内环存在的模型不确定性和外部干扰难以测量等问题,采用FTISO实现对集总干扰快速估计,同时引入李雅普诺夫函数分析系统的稳定性。在仿真环境下对比基于FTISO的双闭环积分滑模控制与积分滑模控制、RBF网络自适应滑模控制的控制效果。仿真结果表明:基于FTISO的双闭环滑模控制对集总干扰有良好的补偿能力,可提高控制系统的性能及精度,可保证UUV在不同环境下均能实现轨迹跟踪。

在技工院校中医基础理论课程中融入思政教育的探索及应用

为充分发挥课程思政在课堂教学中育人主渠道的作用,本文以落实立德树人根本任务的教育理念,探讨如何在中医基础理论课程中融入思政教育,以期取得更有温度、更接地气的课堂教学效果。

顾及土地利用强度和生态-经济权衡的四川省陆地生态系统碳储量预测与热点分析

中国致力于在2060年前实现碳中和,为缓解气候变化的全球性目标贡献力量。人类活动引起的土地变化是造成碳排放的主要原因之一。四川省森林资源丰富,具有较高的经济增长潜力和重要的生态地位,是中国实现碳中和的关键区域之一。为从土地管理的角度为中国的碳中和提供政策支持,本文在顾及土地利用强度和生态-经济权衡的情景下预测了四川省2030年的土地变化,提出了顾及土地利用强度的陆地生态系统未来碳储量估算方法,并估算了四川省2030年的碳储量。结果表明,四川省若能在未来平衡经济效益和生态效益,可在2030年同时实现经济生产总值(相对于2020)增加约34%和碳储量增加约3%。为实现上述目标,四川省未来具体需加强西北部高原温带湿润/半湿润地区和高原亚寒带半湿润地区的林地和湿地的保护与扩张,并促进以成都为核心的四川省东南部中亚热带湿润地区城市的均衡发展。

基于非线性模型预测的船舶动力定位控制器设计

针对船舶具有推力及力矩存在约束的特点,探究了基于非线性模型预测控制的船舶动力定位控制器.建立了水面3自由度非线性动力定位船舶模型,根据设计控制器需要简化模型.在设计控制器过程中,结合李导数以及相关度的概念,利用非线性模型预测控制技术的预测模型、滚动优化和反馈校正3个特点进行控制器的设计,并判断控制规律是正定的.根据某供给船模型的相关参数,通过仿真验证了非线性模型预测控制器在船舶动力定位上的应用是有效的.

基于HLA的舰船操纵综合仿真平台的设计

应军事分布式仿真由DIS向HLA升级的迫切需求,开发了基于HLA的舰船操纵综合仿真平台。充分利用HLA的模块化建模思想,把整个舰船仿真系统作为一个联邦,将其按功能划分成若干个联邦成员,进行分布式系统仿真。从设计入手,划分联邦成员功能、建立FOM文件,采用RTI集中式分布的星形结构,基于VC++2003.net软件开发工具进行联邦成员的双线程程序开发,并开发了一种有效的联邦测试工具,用于联邦成员集成后的验证。应用表明:该分布式舰船操纵仿真平台能完成日常航渡任务,同时,比集中式仿真具有更好的灵活性和可扩充性,便于未来系统的演化和升级。

基于模型预测控制的船舶动力定位约束控制

研究了模型预测控制在船舶动力定位系统约束控制中的应用,建立了3自由度动力定位船舶的数学模型,提出了船舶动力定位系统设计中应考虑的各种约束.针对某供应船,根据模型预测控制理论进行了动力定位控制器设计,使约束的处理问题贯穿于控制系统设计的始终.仿真试验验证了模型预测控制算法应用于船舶动力定位约束控制的有效性.

营造“三大环境” 让数据说话 靠数据管理

《中国市场监管研究》：最近,江苏省工商局陆续发布消费环境指数、竞争环境指数、准入环境指数的研究报告,从领导批示、专家意见、社会反应来看,＂三大指数＂研究方向受到各方高度关注与充分肯定。李克强总理在相关批示中指出：＂有比较就能看出存在的不足。今年‘放管服’改革要瞄准问题所在着力攻坚,各地各部门都要这样做。＂国家工商总局领导也提出要认真研究、借鉴、推广。

性能函数约束下的动力定位船轨迹跟踪控制

针对动力定位船的轨迹跟踪中经常涉及到控制偏差较大和跟踪误差无法估计的问题,本文提出了一种预设性能函数的约束控制方法。首先建立了三自由度简化的动力定位船运动学和动力学模型,根据模型特性设计了基于预设性能函数的反步自适应控制器,该控制方法能够保证动力定位船在执行轨迹跟踪任务过程中的暂态性能和稳态性能满足控制指标要求。然后通过Lyapunov稳定性判据,证明了满足预设性能前提下的系统稳定性并且能够快速收敛到平衡点的微小邻域内。实验结果表明:此方法减小了轨迹跟踪误差的超调量,保证了轨迹跟踪误差始终在预先设定的约束范围内。

海浪噪声的仿真与滤波

运用海浪谱分析方法,基于MATLAB/SIMULINK对航行中船舶遭遇到的海浪进行实时仿真,描绘出了不规则海浪的特征。海浪对船舶的控制和性能的研究带来很多不便,应该设法消除或削弱其影响。基于切比雪夫函数逼近方法,设计了一种无限冲激响应(IIR)数字滤波器来实时地对海浪噪声进行滤波。对三级海况下船舶遭遇的海浪进行仿真实验,结果表明,该滤波器不仅设计简单、经济,而且实时性强,滤波效果显著。

船用核汽轮机转速串级前馈-反馈模糊PID控制

以船用核汽轮机为研究对象,建立了船用核汽轮机各模块的数学模型,在此基础上设计了核汽轮机转速的串级前馈-反馈PID控制系统,基于模糊控制原理,采用串级前馈-反馈模糊PID控制对串级前馈-反馈PID算法进行改进。对三种控制系统进行了仿真实验,较好地模拟了船用核汽轮机升速过程;进而对控制系统分别添加四种扰动以证明控制算法的有效性,仿真结果表明模糊算法在改进前馈-反馈PID控制效果方面起了显著地作用,体现了智能算法与传统算法相结合的控制思想在船用核汽轮机转速控制方面的应用前景。

一种海浪干扰IIR数字滤波器的设计与仿真

在船舶控制和性能研究中,海浪干扰是不可忽视的环境扰动。海浪影响着舰船的稳定控制和近海面作业的直升机的安全,所以应尽可能想办法消除海浪干扰。文中首先建立了海浪的模型,并进行了三级海况下海浪的实时仿真;接着采用巴特沃兹方法设计了一种海浪IIR数字滤波器,将海浪中的高频一阶波浪部分加以滤除;最后,运用MATLAB编程进行仿真实验,结果表明,所设计的海浪干扰数字滤波器的滤波效果显著,可以用于实际船舶控制应用中。

动力定位船轨迹跟踪鲁棒自适应容错控制

本文研究了输入饱和状态下的动力定位船故障容错鲁棒自适应控制问题.该问题以动力定位船轨迹跟踪任务为目标,提出了一种新颖的鲁棒自适应控制器的设计,并且引入了二阶快速非奇异终端滑模和神经网络控制算法保证了控制器在实际任务中的执行效果.首先,介绍了三自由度动力定位船的运动模型包括了运动学模型和动力学模型以及推进器故障模型.然后,设计了二阶快速非奇异终端滑模面,提出了一种针对时变扰动和模型不确定性的鲁棒控制方案,保证系统无抖振现象的前提下实现了系统更快的收敛速度.同时运用被动容错控制思想,确保动力定位船在推进器故障发生时依然能够实现预计的跟踪性能.此外,通过Lyapunov稳定性判据分析,证明了提出的改进自适应滑模控制方法可确保系统在初始状态未知前提下,跟踪误差渐近收敛于零.最后,通过数值仿真实验结果验证了控制律的有效性.

大型分布交互式仿真系统的DDM策略研究

分布交互式仿真是未来仿真技术发展的方向。大型分布交互式仿真应用具有仿真实体数目较大、实体间信息交互频繁等特点,而分布仿真应用基于的网络带宽资源又十分有限,因此如何降低网络冗余数据,充分利用网络带宽资源以提高网络上的有效数据的传输效率成为一个重要的研究方向。数据分发管理DDM的目标是滤除仿真运行中网络上的无用数据,减少网络上的数据。文中简单地介绍了HLA的基本思想,阐述了路径空间的概念,并结合多目组通讯技术,描述了几种实用的DDM策略,比较了它们的异同点,为选用合适的数据滤除方法管理大型分布仿真的大规模数据提供了依据。

基于结构可靠性的锚泊辅助动力定位滑模控制

针对长期定位在深海恶劣海况下的浮式生产储卸油装置(FPSO)的作业安全问题,提出一种基于缆线结构性的锚泊辅助动力定位滑模控制方法。通过引入结构可靠性因子表征锚泊系统缆线的安全,在此基础上设计一种新型滑模控制器;通过控制结构可靠性因子和艏向达到FPSO锚泊辅助定位目的,并证明系统的稳定性。通过一系列的仿真试验,证明提出的基于结构可靠性的滑模控制器的有效性、安全性和节能性。

基于HLA的船舶避碰仿真平台的实现

为了迅速地搭建船舶避碰仿真平台,采用了HLA的模块化建模思想,既能充分利用现有的功能代码,又能不断添加新的功能模块,省时而高效地完成了仿真任务.首先阐述了基于HLA的船舶避碰仿真平台开发的软硬件环境及平台的体系结构,然后充分把整个船舶避碰仿真平台作为一个联邦,将其按功能划分成若干个联邦成员,按照美国国防部提出的联邦开发的过程——FEDEP进行分布式仿真的设计和开发.想定联邦剧情、划分联邦成员功能、设计FOM/SOM文件,最终用VC2003.net进行各联邦成员的程序开发,建立起了基于HLA的两船避碰仿真平台.在想定剧情下的避碰仿真试验结果表明,该平台能够很好地实现船舶避碰的功能,同时,该分布式避碰仿真平台比集中式仿真具有更好的灵活性和可扩充性,便于未来向复杂的多功能避碰平台的演化和升级.

HLA/RTI的执行结构与实现研究

高层体系结构(HLA)是新一代计算机仿真的标准,运行支撑环境(RTI)是HLA仿真体系的核心组件,已成为仿真界研究的热点。为了揭示基于HLA/RTI的仿真应用的开发具体实现,了解RTI的本质和精髓,提出了RTI的执行结构框架,揭示了RTI开发的三个对象要素与RTI的六大服务间的关系,并总结出了RTI的三种实现方式,包括集中式、分布式和层次式,对它们各自的特点进行了阐述。

用好大数据 当好主力军 提高市场监管现代化水平

大数据是市场监管主力军的＂重武器＂。国家工商总局提出工商部门要发挥市场监管主力军作用,如何当好主力军,2016年江苏省工商系统提出＂六个引领＂,其中之一就是数据引领,就是要发挥工商部门在大数据监管中的引领作用。

转变观念 加快融合 构建基层市场监管新格局

2014年以来，按照江苏省委、省政府统一部署，江苏省启动实施了工商体制调整及市场监管机构改革工作。目前，县以下原工商、质监、食药监部门合并组建市场监管机构的改革基本完成。“三合一”后的市场监管局，不论是工作领域还是体制机制，

创新型人才培养模式下多媒体教学研究

随着网络技术的深入发展,多媒体教学作为一种新型的教学模式,在实际的教学开展中发挥着重要作用。而与此同时多媒体教学自身的优势与特性,为培养创新型人才提供了思路与可能。在学科教学尤其是船舶航海等专业性课程教学中教学优势最为明显,本文就针对船舶自动化相关课程进行多媒体教学分析,探讨其对创新型人才的培养的意义。