基于深度强化学习的智能船舶航迹跟踪控制

[目的]智能船舶的航迹跟踪控制问题往往面临着控制环境复杂、控制器稳定性不高以及大量的算法计算等问题。为实现对航迹跟踪的精准控制,提出一种引入深度强化学习技术的航向控制器。[方法]首先,结合视线(LOS)算法制导,以船舶的操纵特性和控制要求为基础,将航迹跟踪问题建模成马尔可夫决策过程,设计其状态空间、动作空间、奖励函数;然后,使用深度确定性策略梯度(DDPG)算法作为控制器的实现,采用离线学习方法对控制器进行训练;最后,将训练完成的控制器与BP-PID控制器进行对比研究,分析控制效果。[结果]仿真结果表明,设计的深度强化学习控制器可以从训练学习过程中快速收敛达到控制要求,训练后的网络与BP-PID控制器相比跟踪迅速,具有偏航误差小、舵角变化频率小等优点。[结论]研究成果可为智能船舶航迹跟踪控制提供参考。     

铑催化剂用水合三氯化铑的制备

水合三氯化铑是制备铑催化剂的关键原材料之一。随着化工及汽车行业的发展,对铑催化剂有了更多的需求,由此对水合三氯化铑的需求量越来越大。本文综述了当前铑催化剂的应用,以及其原材料水合三氯化铑制备技术的研究进展,并且展望了未来水合三氯化铑的制备技术。     

DH36钢水下湿法焊接压力舱模拟试验研究

在自主设计的压力舱中模拟不同水深焊接12.7 mm厚的DH36海洋工程用钢,用二维运动平台和KEMPPI MASTER 2850焊机进行自动焊,采用UW-CS-1水下焊条进行焊接,焊后根据AWS D3.6M:2010标准对不同水深的焊缝力学性能进行检测。文章从Mn和Si元素的损失、焊缝中气孔和氢的增加、电弧收缩3个角度分析,得出水深的增加会使湿法焊接焊缝力学性能变差的结论,且在水下0.5 m和10.0 m湿法焊接的焊缝力学性能满足AWS标准B级接头的要求,因此可以在海洋10.0 m深处运用此种焊接工艺。     

南海海区航标遥测遥控现状及未来发展的思考

文中对南海海区航标遥测系统现状和未来发展进行分析思考,提出建议,以期未来遥测遥控系统成为航标维护管理现代化的重要手段。     

基于水域精细划分的VTS雷达站选址配置优化

为了提高水上安全监管效率和保障水上运输安全生产, 以船舶交通管理系统(VTS)雷达站为研究对象, 研究了基于水域精细划分的VTS雷达站选址优化问题; 考虑实际环境中遮挡因素和水域风险因素对雷达监测效果的影响, 基于软件ArcGIS 10.4.1提出了水域精细划分方法; 以雷达站建站位置和雷达配置类型为决策变量, 以水域覆盖率最大和总成本最小为目标函数, 构建了混合整数规划模型; 基于模型特点设计了多目标粒子群算法, 给出了生成初始粒子群的启发式规则, 并在算法中引入有效的变异操作; 为了验证方法的有效性, 以ZDT系列测试函数对算法搜寻最优解的性能以及算法的收敛性进行了研究。研究结果表明: 水域精细划分方法能够在考虑遮挡因素和风险因素的情况下实现对水域的空间划分, 实例中在存在62个雷达站候选点的情况下将雷达站所需监测水域划分为2 812个水域单元; 改进的粒子群算法在ZDT测试函数中能够有效地寻找全局最优解, 并且在最优解的分布上具有良好的收敛性和分布性; 针对实例中的VTS雷达站选址项目模型达到了95.92%的覆盖率, 成本为33 800元。可见, 考虑环境遮挡和水域风险因素的VTS雷达站选址模型是有效的, 改进的多目标粒子群算法可以提高VTS雷达站选址的科学性和合理性, 是解决VTS雷达站选址优化问题的一种有效方法。      

管道惯性测绘系统研制及应用

针对管道中心线地理坐标信息的测量需求,基于惯性导航原理,研制了以管道内检测器为载体的管道中心线测绘内检测设备,并将其与漏磁内检测器结合进行工程应用。选取了5处已知点对测绘结果进行了验证,测绘结果和实际验证结果表明:研制的惯性导航内检测器能够准确测绘管道中心线轨迹坐标,在校验点间距约为2 km时,5个距校验点约1 km的已知点的平均测绘误差约为1.8 m;通过将惯性导航检测器与漏磁检测器的组合使用,可有效获取管道缺陷的地理坐标信息,提高了管道内检测缺陷检测定位的精度。     

悬索桥并列双吊索整体风振特性与气动阻尼研究

通过并列耦合双吊索节段模型的整体测振与测力风洞试验,研究不同间距下双吊索的整体振动行为与气动阻尼特性。引入驰振气动阻尼非线性项的动力方程模型,得到非线性振动的近似解析方法。基于弹性悬挂节段模型动力响应识别出驰振非线性气动参数,并与经典单自由度驰振理论结果进行对比分析。研究结果表明:并列耦合双吊索在一定工况下会发生剧烈的整体尾流致振现象,结构阻尼比对其起振风速影响明显;经典驰振理论求得的气动负阻尼绝对值要小于识别得到的气动负阻尼绝对值,横、顺风向两自由度耦合失稳较单自由度驰振更易发生。     

汽油发动机的尾气分析与应用

汽油发动机尾气中主要成份为HC、CO、CO2、NOX、O2等。本文分析了尾气的形成、特征和超标排放原因,以及尾气检测原理和标准,通过几例本人在工作中的实例,说明尾气检测在维修实践中所起到的重要作用,可供维修单位检测参考。