海洋占地球表面積的70%以上,蘊(yùn)藏著各類資源。海洋立體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是人類了解海洋、探索海洋、監(jiān)測(cè)海洋的有效途經(jīng),對(duì)于合理開(kāi)發(fā)與利用海洋,加快海洋科學(xué)研究,預(yù)防海洋自然災(zāi)害具有極其重要的意義。深海自持式剖面浮標(biāo)作為海洋立體觀測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分,可以在各種環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)全天的自動(dòng)監(jiān)測(cè),使全球海洋水下連續(xù)、長(zhǎng)期觀測(cè)成為了可能。自中國(guó)加入全球“Argo計(jì)劃”以來(lái),我國(guó)自持式剖面浮標(biāo)技術(shù)得到不斷發(fā)展,但與國(guó)外的技術(shù)相比還存在很大的差距,這種差距主要體現(xiàn)在下潛深度不夠,運(yùn)行的剖面數(shù)較少及定深控制技術(shù)缺乏等方面。因此,本文針對(duì)自持式剖面浮標(biāo)的結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)和定深控制策略進(jìn)行了研究,主要工作內(nèi)容如下:首先,設(shè)計(jì)了深海4000米自持式剖面浮標(biāo)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng),通過(guò)浮力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)改變標(biāo)體密度,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)浮標(biāo)的上浮和下潛運(yùn)動(dòng),即剖面運(yùn)動(dòng)。利用浮標(biāo)樣機(jī)在南海某海域進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn),下潛深度可達(dá)3550米,驗(yàn)證了深海自持式剖面浮標(biāo)結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的合理性。相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為后續(xù)動(dòng)力學(xué)模型的建立提供了參考。其次,基于所設(shè)計(jì)的浮標(biāo)浮力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)原理,分析了深海自持式剖面浮標(biāo)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,在考慮海水密度非均勻變化的情況下,建...

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 自持式剖面浮標(biāo)國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 自持式剖面浮標(biāo)國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國(guó)內(nèi)外定深控制研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 深海自持式剖面浮標(biāo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 總體功能及設(shè)計(jì)目標(biāo)
    2.3 深海自持式剖面浮標(biāo)的組成結(jié)構(gòu)
    2.4 深海自持式剖面浮標(biāo)的機(jī)械結(jié)構(gòu)
        2.4.1 深海高壓油泵系統(tǒng)
        2.4.2 深海高壓氣動(dòng)系統(tǒng)
    2.5 深海自持式剖面浮標(biāo)的控制系統(tǒng)
        2.5.1 甲板控制系統(tǒng)
        2.5.2 水下控制系統(tǒng)
    2.6 本章小結(jié)
第3章 深海自持式剖面浮標(biāo)動(dòng)力學(xué)模型建立
    3.1 引言
    3.2 深海自持式剖面浮標(biāo)的運(yùn)動(dòng)流程
    3.3 深海自持式剖面浮標(biāo)動(dòng)力學(xué)分析
        3.3.1 深海自持式剖面浮標(biāo)受力分析
        3.3.2 深海自持式剖面浮標(biāo)動(dòng)力學(xué)參數(shù)分析
        3.3.3 深海自持式剖面浮標(biāo)動(dòng)力學(xué)方程建立
    3.4 深海自持式剖面浮標(biāo)動(dòng)力學(xué)模型仿真
    3.5 本章小結(jié)
第4章 深海自持式剖面浮標(biāo)定深控制策略研究
    4.1 引言
    4.2 深海自持式剖面浮標(biāo)的傳統(tǒng)PID定深控制
        4.2.1 PID定深控制器的設(shè)計(jì)
        4.2.2 仿真實(shí)驗(yàn)
    4.3 深海自持式剖面浮標(biāo)的雙閉環(huán)模糊PID定深控制
        4.3.1 模糊控制器的設(shè)計(jì)
        4.3.2 模糊PID定深控制器的設(shè)計(jì)
        4.3.3 仿真實(shí)驗(yàn)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 深海自持式剖面浮標(biāo)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
    5.1 引言
    5.2 深海自持式剖面浮標(biāo)單元實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 深海自持式剖面浮標(biāo)打壓實(shí)驗(yàn)
        5.2.2 浮力驅(qū)動(dòng)單元實(shí)驗(yàn)
        5.2.3 深海自持式剖面浮標(biāo)高低溫實(shí)驗(yàn)
        5.2.4 深海自持式剖面浮標(biāo)通訊實(shí)驗(yàn)
    5.3 深海自持式剖面浮標(biāo)水域功能試驗(yàn)
        5.3.1 深海自持式剖面浮標(biāo)水池實(shí)驗(yàn)
        5.3.2 深海自持式剖面浮標(biāo)湖試試驗(yàn)
    5.4 深海自持式剖面浮標(biāo)南海海域剖面功能試驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)
    6.1 結(jié)論
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明
致謝



本文編號(hào)：4044254