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题名水质监测与采样一体化无人船设计与试验
被引量：2
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作者
李俊
陈普坤
陈雷雷
张丽珍
胡庆松
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机构
上海海洋大学工程学院
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出处
《上海海洋大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期405-416,共12页
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基金
上海市科技兴农推广项目(沪农科推字〔2018〕第3-3号)
上海市水产动物良种创制与绿色养殖协同创新中心项目(2021科技02-12)
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文摘
良好的水体水质是池塘健康养殖的基础,为了实现监测和采样的自动化,设计一体化无人水质监测船并进行性能试验。兼顾水质监测与采样需求,对船体结构进行设计,考虑承重和稳性对船舱传感器与采样、电源与控制盒、水样采集瓶功能区进行布局设计,基于双螺旋桨差速驱动模型融合GPS和姿态传感器开发自主巡航控制系统,应用物联网技术集成水质采样控制系统和水质监测数据平台。综合试验结果表明:无人船行驶轨迹准确,监测点位最大偏差量为1.49 m,最小偏差量为0.39 m,平均偏差量为1.003 m;监测及采样功能稳定,可实时回传水体的pH、温度和溶氧数据,6只500 mL水样采集瓶能够实现符合国家标准的水下50 cm精准取样。研究结果为水产养殖全水面水质监控提供一种低成本、高可靠的实施方案。
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关键词
水质监测
水体采样
无人船
自主导航
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Keywords
water quality monitoring
water sampling
unmanned boat
autonomous navigation
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分类号
S959
[农业科学—水产养殖]
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题名虾塘差速无人投饲船巡边算法设计与仿真分析
被引量：2
- 2
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作者
胡庆松
陈研霖
陈普坤
陈雷雷
匡兴红
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机构
上海海洋大学工程学院
上海海洋可再生能源工程技术研究中心
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出处
《渔业现代化》
CSCD
2021年第4期1-8,共8页
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基金
上海市科技兴农推广项目(沪农科推字(2018)第3-3号)
国家自然科学基金(51309150)
国家重点研发计划(2019YFD0900401)
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文摘
为提升虾塘巡边投饲作业的效率和可靠性,以差速无人投饲船为研究对象,提出了基于变积分PID姿态控制和边距区间搜索控制动态切换的控制算法。该控制算法在建立差速无人投饲船运动模型和姿态反馈模型的基础上,追踪无人船巡边过程的距离信息和角度信息以保持投饲船巡边的正确姿态。同时,考虑无人船控制的非线性特征,设计了边距区间搜索控制算法,使船体快速地收敛到PID调整范围内,降低了算法的复杂性。通过Matlab仿真分析不同参数和边界下算法的有效性,验证了算法在0~3 m/s的巡边速度下,最大巡边误差可控制在0.3 m以内,最大角度跟踪误差可控制在9°以内。研究表明,提出的巡边算法满足虾塘投饲装备巡边指标要求,具有较好的实用价值。
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关键词
投饲船
差速投饲船
自动投饲
姿态反馈
虾塘
水产养殖
投饲效率
MATLAB仿真
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Keywords
feeding ship
differential-speed feeding ship
automatic feeding
attitude feedback
shrimp pond
aquaculture
feeding efficiency
Matlab simulation
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分类号
S969.
[农业科学—水产养殖]
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