西气东输管道公司工程建设项目
施工管理规定(发布稿
(GZ18/GC A/0
第一章总则
第一条为加强工程建设项目施工管理,提高管理水平,确保工程建设项目优质、安全、高效建成,制订本规定。
第二条本规定适用于公司自建项目新建、改扩建工程施工。集中建设委托建设项目施工管理按照委托建设协议的约定执行。
第三条参加公司自建项目新建、改扩建工程施工单位,应具有本规定要求的资质,并取得中国石油天然气集团公司准入资格或西气东输管道公司颁发的市场准入证。
第四条施工单位的选择应符合西气东输管道公司招标投标管理办法的规定。
第五条公司工程建设项目分管部门(以下简称建设单位应按照有关规定与工程施工单位协商订立施工合同和HSE合同,并严格履行。
第六条工程施工除执行本规定外,尚应执行设计要求、施工规范的规定和西气东输管道公司有关管理规定。
第二章工作分工
第七条建设单位负责分管项目施工单位的选择,负责分管项目的组织实施、协调和管控,对分管项目的质量、安全、进度、投资负责。
第八条公司各有关部门相关施工管理工作依照《西气东输管道公司建设项目管理实施细则》的规定执行。
第三章施工资质及相关要求
第九条参加公司自建项目新建、改扩建工程施工单位应具有国家或地方主管部门颁发的一级施工资质证书(经公司同意的分包单位不应低于二级资质,并取得国家或地方主管部门颁发的相关类别压力管道安装许可证书,承担其他特种设备安装、改造、维修施工单位,应按照国家规定取得相应特种设备安装、改造、维修许可证书;承担消防工程施工单位应具有国家或地方主管部门颁发的消防设施工程专业施工资质证书和消防设施工程施工许可证书。承担防雷工程施工单位应取得国家气象主管机构颁发的防雷工程专业施工甲级资质证书。
第十条参加公司自建项目新建、改扩建工程施工单位应具有有效的质量管理体系认证证书、职业健康、安全管理体系认证证书、环境管理体系认证证书。
第十一条施工单位应根据施工合同约定的施工范围、内容及工期和工程的类别、规模、技术复杂程度、工程环境
等因素,建立施工组织机构,配置施工资源。配备的施工管理人员应岗位健全,专业施工人员应工种配套,满足施工和管理需要。
第十二条施工单位的项目经理应具有二级及以上建造师资格证书,且从事相应岗位工作3年以上。应是经建设单位认可的投标文件或施工组织设计(方案所列人员,如现场更换,应经建设单位同意。
第十三条施工单位的项目技术、质量、HSE管理负责人应具有中级以上技术职务任职资格证书,且从事相应岗位工作3年以上。应是经建设单位认可的投标文件或施工组织设计(方案所列人员,如现场更换,应经建设单位同意。质量、安全管理人员应经过培训,具有相应资格证书。
第十四条施工单位的主要工种人员(焊工、电工、起重工、驾驶员、机械操作手、防腐工等应具有相应有效的资格证书,具有相应岗位工作经历。
第十五条焊接、防腐施工作业人员应经过上岗前培训,通过考试(核并取得项目监理机构颁发的上岗证后,方可从事其岗位工作。
第十六条施工单位应配备满足现场施工及质量管理需要的施工机具设备、计量检测仪器和设备。施工机具设备状态应完好、使用安全可靠且符合环保要求,计量检测仪器和设备的使用和管理应符合国家计量法律法规和计量规范要
求。进场机具设备应得到项目监理部的检查和准入签认。
第十七条工程所用设备、材料必需具有产品质量检验合格证明、检(试验单、鉴定证书及使用说明书等文件,所有计量仪表(包括压力表、温度计、变送器、流量计、液位计等需经有资质机构检定或校准。实施生产许可证或使用产品质量认证标志的产品,应有许可证或质量认证的编号、批准日期和有效期限。凡进入现场的设备、材料须通过项目监理机构的全面检查、质量验收,检(复验合格后方准入场使用。
第十八条工程焊接无损检测应由第三方无损检测单位实施,无损检测单位及其检测人员应按照国家现行规定取得相应资格证书,按照国家现行检测标准,实施检测工作。
第十九条建设工程不得转包或违规分包。承包单位需要将建设工程分包的,须经建设单位批准。分包工程发生质量问题的,追究建设单位的监督管理责任和承包单位的直接管理责任。
第四章施工过程管理
第二十条工程开工前,建设单位应组织施工单位依据招标文件、设计文件、施工技术标准、验收规范、国家有关法律、法规等,结合工程实际,编制施工组织设计(方案并按照管理程序履行报批手续。
管道工程特殊地段(工艺施工方案、清管、试压、干燥方案、重要穿、跨越施工方案应单独编制报批。
储气库地下工程施工设计应按单井分专业单独编制报批。
施工组织设计(方案报批程序为:施工单位编制上报施工组织设计—项目监理机构专业监理工程师审查,提出审查意见—施工单位进行修改完善—项目监理机构专业监理工程师复审-项目监理机构总监理工程师签批-建设单位审查、主管经理签批。运行站场施工组织设计(方案应经运行单位审查同意后方可批准。经批准的施工组织设计,施工单位应报建设单位两套,并报光盘两套。
第二十一条施工组织设计(方案编制应符合下列规定:
(一施工组织设计应由施工单位项目经理或技术经理主持、相关专业工程师参加编制,施工单位总工程师或技术总负责人批准。
管道工程施工组织设计的主要内容应包括工程概况、施工部署、施工方案、施工准备、施工总进度计划、各项资源需要量计划、质量保证措施及HSE管理措施、工期保证措施、冬雨季施工措施、材料和设备的接、保、检、运措施、降低成本措施、信息及文控管理措施、主要技术经济指标、施工平面布置图等。
施工平面布置图包括施工区域平面图和施工现场平面布置图。管道线路施工区域平面图绘制的主要内容应包括工
程概括、施工部署、设计桩号、里程、铁路、公路、主要河流、施工便道、施工驻地、物资中转站等,绘图比例宜为1∶100000~1∶250000。
线路施工应根据施工工艺及施工作业带宽度,绘制施工各工序及有关HSE设施现场平面布置图。站场施工应根据现场情况合理、合规布设施工、预制、物料堆放、办公、生活区域及水电线路、HSE设施等,需临时征占地时,应标注用地范围和尺寸。施工现场平面布置图绘制比例宜为1∶200~ 1:1000。
(二施工方案应由施工单位项目部技术经理主持、专业工程师参加编制,项目经理批准。
(三无损检测施工组织设计(检测方案应由无损检测单位项目经理主持、无损检测人员参加编制,无损检测单位总工程师或技术总负责人批准。其中,无损检测工艺规程应由无损检测中级(Ⅱ级及以上人员编制,无损检测责任工程师审核,无损检测单位总工程师或技术总负责人批准;无损检测工艺卡应由无损检测中级(Ⅱ级及以上人员编制,无损检测责任工程师审核。
(四储气库地下工程施工设计编制应符合行业规定和建设单位要求。
第二十二条工程开工前,建设单位应组织各参建单位按照西气东输管道公司QHSE管理体系要求建立项目QHSE管
理体系,配置相应资源,对项目进行风险评估,编制HSE“两书一表”,并制定风险消减措施,编制应急预案等。施工单位、检测单位编制的HSE“两书一表” 及应急预案应报项目总监理工程师审批,并应通过建设单位的QHSE审计。
第二十三条工程开工前,建设单位应组织召开设计交底和安全交底会议,各参建单位项目经理、技术、质量、HSE 管理负责人及项目部有关管理人员、现场管理人员等参加。运行站场设计、安全交底应有运行单位管理和技术负责人参加。设计交底内容应包括:工程设计内容、设计技术要求、工作界面划分、技术、质量控制要点和有关项目管理要求等。
安全交底内容应包括:现场作业条件(社会、自然、工艺设备、公共设施、安全环保条件、HSE合同要点及要求、项目HSE风险及控制要求、现场安全环保监督和审核程序、作业许可、劳保用品穿戴规定及现场应急措施等。
第二十四条工程具备开工条件后由施工单位提出开工申请,经项目总监理工程师签批后报建设单位批准。对于施工组织设计未编制完成或未得到批准、未经QHSE审计或QHSE审计不合格的单位,不得批准开工。
第二十五条各项工程施工前,施工单位应对全体施工人员进行技术交底和安全交底,并填写交底记录,经项目专业监理工程师认可后方能开工。
第二十六条建设单位、项目监理机构应监督施工单位
依据被批准的施工组织设计组织施工,严格按照设计要求、施工技术规范和作业指导书、操作规程进行施工作业。各部施工应符合设计要求和相应施工规范、规程的规定。重要隐蔽工程的验收,建设单位、运行单位派员参加。
第二十七条建设单位、项目监理机构应对施工过程中施工单位各项施工记录进行监督检查。施工过程各项原始记录应填写及时、清晰、真实、准确、齐全并妥善保管,记录表格格式及填制内容应符合西气东输管道公司竣工资料编制规定和要求。
第二十八条工程施工中不得擅自更改设计。施工中的各项变更和签证应符合《西气东输管道公司工程变更、现场签证及工程结算管理办法》的规定和要求。如施工图需要变更,须告知运行单位。未经建设单位的设计变更认可,施工单位不得擅自替换工程材料和设备。
第二十九条建设单位、项目监理机构应组织施工单位依据项目控制计划,制定详尽的项目总体施工计划和月、周进度执行计划。项目总体计划应得到项目总监理工程师、建设单位主管经理审查批准。月、周进度执行计划应得到项目总监理工程师、建设单位主管部门负责人审查批准。施工中,施工单位应按照被批准的实施计划配置满足进度需求的各项资源,切实制定现场调控及纠偏措施,每周进行1次计划完成情况测评,每月进行一次计划执行情况检查总结,确保
施工计划的完成。
第三十条建设单位、项目监理机构应严格监督施工单位质量控制程序、保证措施的实施,严格施工质量控制。隐蔽工程隐蔽前,施工单位须报项目专业监理工程师进行检查验收,重大、关键隐蔽工程应由设计、施工、监理人员和建设单位、运行单位人员共同检查验收。隐蔽工程为工程质量监督停(必监点的,还应通知工程建设质量监督机构进行质量检验检查。运行站场隐蔽工程应有运行人员检验检查。隐
蔽工程经检查验收合格后,方准进行下道工序施工。站场埋地管道防腐施工应严格执行《西气东输管道站场埋地管道防腐施工技术、质量管理规定》。
第三十一条建设单位、项目监理机构应监督施工单位按照HSE作业计划书的内容,落实各项措施,按计划开展HSE 监测,做好持续改进的计划并落实改进措施。施工工期一年以上的项目建设单位应组织开展审核与评审工作。
第三十二条在管道穿越特殊环境敏感地区(自然保护区、农田保护区、水源地、大中型河流、林地等施工时,施工单位应单独编制施工方案,并依据项目环境影响报告书、水土保持方案报告书及其批复意见编制环境保护与管理专项方案,编制环境事故应急预案,制定事故抢修方案,报项目监理机构、建设单位审查批准。开工前建设单位应组织相关单位向当地行政主管部门申请办理相关穿越施工许可
手续,未得到许可不得开工。
第三十三条建设单位、项目监理机构应对施工单位、检测单位在施工、检测作业过程中产生的固体废弃物、泥浆、污水、废液等进行监督检查,施工单位应取得当地环保或行政主管部门许可并在其指定地点排放,或委托当地专业单位处理。如管道试压需在当地河流、沟渠取水,施工单位应取得当地主管部门取水许可,试压水排放应取得当地主管部门排水许可。
第三十四条在文物潜在存在地区施工作业时,对偶然发现的文物,施工单位应及时采取保护措施并通过建设单位报文物管理单位确认。
第三十五条在工程施工中,建设单位、项目监理机构应组织施工单位按照施工图纸同步完成安全、环保、水保设施及防雷装置等施工,及时对作业带进行地貌恢复,获得工程地貌恢复验收证书。
第三十六条进入生产运行站场施工,须将施工作业区与生产运行设施(装置进行有效的隔离,并设置明显的警示标识。未经许可,施工作业人员不得进入生产运行隔离区和操作、动用生产运行设施。若需动用必须报经运行单位批准并由运行人员负责操作。未经批准,不得在站场内从事夜间任何工程施工作业。
第三十七条压力容器等特种设备安装前,建设单位应
组织施工单位书面告知所在地直辖市或设区的市特种设备安全监督管理部门，办理告知手续。特种设备使用前或投入使用后 30 日内，建设单位应组织施工单位协助使用单位向当地直辖市或设区的市特种设备安全监督管理部门办理注册登记手续。第三十八条消防设施施工前施工单位应协助建设单位完成消防设施施工报审工作。消防设施施工完工后，建设单位应组织施工单位委托具备资格的建筑消防设施检测单位进行技术测试，取得《建筑消防设施技术测试报告》，施工单位配合建设单位、运行单位完成消防验收申报、取证工作。第三十九条防雷装置施工应按照县级以上地方气象主管部门审核同意的防雷装置设计方案进行，并接受当地气象主管机构监督管理。在施工中变更和修改设计方案的，应按照原申请程序重新申请审核。防雷装置施工完工后，建设单位应组织施工单位通过当地县以上气象主管部门委托具有省、自治区、直辖市气象主管机构认定的防雷装置检测资质的检测机构对防雷装置进行检测，出具检测报告。按照《防雷装置设计审核和竣工验收规定》，建设单位应组织施工单位协助运行单位完成防雷装置验收申请、取证工作。第四十条施工单位完成合同规定的全部工程内容，并经过有关试验、检验和联合调试，各项交工资料齐全，具备
工程交工条件后，由施工单位向项目监理机构提交工程预验收申请报告，由项目监理机构按照其编制并被批准的工程预验收实施方案组织工程预验收，并向建设单位提交预验收报告。第四十一条在工程通过预验收，预验收提出的整改事项整改完毕，并经过试运行考核合格后，由施工单位向项目监理机构提交工程交工验收申请，经项目监理机构审核、总监理工程师签批后报建设单位，由建设单位提请公司工程建设主管部门组织交工验收。交工验收主要是检查和评定工程的设计使用功能和施工质量及其竣工资料，达到交工条件，同意工程交工后，颁发工程交工证书。施工单位编制的竣工资料未达到公司竣工资料编制、归档要求的不予签发交工验收证书。第四十二条建设单位应组织施工单位在工程交工验收后三个月内按照项目监理机构、建设单位、公司总部审查程序办理完毕竣工资料归档验收手续。竣工资料未提交归档的不予签发工程交工保修证书。第四十三条施
工合同约定的工程保修期应自工程交工保修证书签发之日始，至签发工程保修期满质量合格证书之日止。在工程保修期限内施工单位应履行保修义务，并对造成的损失承担责任。第四十四条建设单位应组织施工单位配合完成安全、
环保、水保、职业病防护设施、竣工档案等专项验收相应工作和竣工验收相应工作。第五章施工考核第四十五条工程建设实施中，建设单位应对项目施工单位的施工进度、质量、安全、环保及投资控制实施情况和综合管理与服务情况进行检查考核，并公布考核结果。检查考核时应充分听取运行单位的意见和建议。第四十六条建设单位应每个季度组织进行一次分管项目的施工考核，工程技术处每半年组织进行一次公司自建项目新建、改扩建工程的综合检查和考核。第四十七条经考核，对于考核不合格的施工单位，给予黄牌警告，责令施工单位撤换相关人员；对于连续二次考核不合格的施工单位，责令施工单位撤换项目经理；对于连续三次考核不合格的施工单位终止其服务合同。第四十八条工程施工、保修过程中及竣工投入使用过程中发生的施工质量、HSE 事故，按照公司相关管理规定和施工合同的约定，追究施工单位的责任，对施工单位进行扣罚和索赔，并按照公司市场准入管理办法的规定中止或取消其准入资格。第四十九条对于受到清退人员、终止服务合同、中止市场准入资格处理的施工单位，在获准参与西气东输管道公司工程建设或技术服务招标投标时，上述处理作为对其评分
的扣分项纳入评标。第六章附则第五十条本规定由公司工程技术处负责解释。第五十一条本规定自公布之日起施行。原制定的《西气东输管道公司工程建设项目施工管理暂行办法》（西气东输工程【2010】133 号）同时废止。
医学统计学 1、应用相对数时应注意的事项 ①计算相对数时分母不能太小； ②分析时不能以构成比代替率； ③当各分组的观察单位数不等时，总率（平均率）的计算不能直接将各分组的率相加求其平均； ④对比时应注意资料的可比性：两个率要在相同的条件下进行，即要求研究方法相同、研究对象同质、观察时间相等以及地区、民族、年龄、性别等客观条件一致，其他影响因素在各组的内部构成应相近； ⑤进行假设检验时，要遵循随机抽样原则，以进行差别的显著性检验。 2、正态分布的特点及其应用 性质：①两头低中间高，略呈钟形； ②只有一个高峰，在X=μ，总体中位数亦为μ； ③以均数为中心，左右对称； ④μ为位置参数，当σ恒定时，μ越大，曲线沿横轴越向右移动； σ为变异度参数，当μ恒定时，σ越大，表示数据越分散，曲线越矮胖，反之，曲线越瘦高； ⑤对于任何服从正态分布N（μ，σ2）的随机变量X作的线性变换，都会变换成u 服从于均数为0，方差为1的正态分布，即标准正态分布。 应用：①概括估计变量值的频数分布； ②制定参考值范围； ③质量控制； ④是许多统计方法的理论基础。 3、确定参考值范围的一般原则和步骤、方法 一般原则和步骤：①抽取足够例数的正常人样本作为观察对象； ②对选定的正常人进行准确而统一的测定，以控制系统误差； ③判断是否需要分组测定； ④决定取单侧范围值还是双侧范围值； ⑤选定适当的百分范围； ⑥选用适当的计算方法来确定或估计界值。 方法：①正态分布法：②百分位数法（偏态分布） 4、总体均数的可信区间与参考值范围的区别 概念：可信区间是按预先给定的概率来确定的未知参数μ的可能范围。 参考值范围是绝大多数正常人的某指标范围。所谓正常人，是指排除了影响所研究指标的疾病和有关因素的人；所谓绝大多数，是指范围，习惯上指正常人的95%。 计算公式：可信区间① ② ③ 参考值范围①正态分布 ②偏态分布 用途：可信区间用于总体均数的区间估计 参考值范围用于表示绝大多数观察对象某项指标的分布范围
第6章 船舶运动控制系统建模应用 6.1 引 言 数学模型化(mathematical modelling)是用数学语言(微分方程式)描述实际过程动态特性的方法。在船舶运动控制领域，建立船舶运动数学模型大体上有两个目的：一个目的是建立船舶操纵模拟器(ship manoeuvring simulator)，为研究闭环系统性能提供一个基本的仿真平台；另一个目的是直接为设计船舶运动控制器服务。船舶运动数学模型主要可分为非线性数学模型和线性数学模型，前者用于船舶操纵模拟器设计和神经网络控制器、模糊控制器等非线性控制器的训练和优化，后者则用于简化的闭环性能仿真研究和线性控制器(PID, LQ, LQG, H ∞鲁棒控制器)的设计。 船舶的实际运动异常复杂，在一般情况下具有6个自由度。在附体坐标系内考察，这种运动包括跟随3个附体坐标轴的移动及围绕3个附体坐标轴的转动，前者以前进速度(surge velocity)u 、横漂速度(sway velocity)v 、起伏速度(heave velocity)w 表述，后者以艏摇角速度(yaw rate)r 、横摇角速度(rolling rate)p 及纵摇角速度(pitching rate)q 表述；在惯性坐标系内考察，船舶运动可以用它的3个空间位置000,,z y x (或3个空间运动速度 000,,z y x &&&)和3个姿态角即方位角(heading angle)ψ、横倾角(rolling angle)?、纵倾角 (pitching angle)θ (或3个角速度θ?ψ&&&,,)来描述，),,(θ?ψ称为欧拉角[4](见图6.1.1)。 显然T ],,[w v u 和T 000],,[z y x &&&以及T ],,[r q p 和T ],,[θ? ψ&&&之间有确定关系[4]。但这并不等于说，我们要把这6个自由度上的运动全部加以考虑。数学模型是实际系统的简化，如何简化就有很大学问。太复杂和精细的模型可能包含难于估计的参数，也不便于分析。过于简单的模型不能描述系统的重要性能。这就需要我们建模时在复杂和简单之间做合理的折中。对于船舶运动控制来说，建立一个复杂程度适宜、精度满足研究要求的数学模型是至关重要的。 图6.1.1的坐标定义如下：000Z Y X O -是惯性坐标系(大地参考坐标系)， 为起始 位置，0OX 指向正北，0OY 指向正东，0OZ 指向地心；o -xyz 是附体坐标系，为船首尾之间连线的中点，ox 沿船中线指向船首，oy 指向右舷，oz 指向地心；航向角ψ以正 北为零度，沿顺时针方向取0?～360?；舵角δ以右舵为正。对于大多数船舶运动及其控制问题而言，可以忽略起伏运动、纵摇运动及横摇运动，而只需讨论前进运动、横漂运动和艏摇运动，这样就简化成一种只有3个自由度的平面运动问题。图6.1.2给出图6.1.1经简化后的船舶平面运动变量描述。 船舶平面运动模型对于像航向保持、航迹跟踪、动力定位、自动避碰等问题，具有足够的精度；但在研究像舵阻摇、大舵角操纵等问题时，则必须考虑横摇运动。本章根据刚体动力学基本理论建立船舶平面运动基本方程，据此进一步导出状态空间型(线性和非线性)及传递函数型船舶运动数学模型，并考虑了操舵伺服系统的动态特性和风、浪、流干扰的处理方法。这些结果将作为设计各种船舶运动控制器的基础。计及横摇的四自由度船舶运动数学模型参见文献[5]。
大作业: 直流双闭环调速MATLAB仿真 运动控制技术课程名称： 名：姓电气学院院：学 自动化业：专 号：学 孟濬指导教师： 2012年6月2日
------------------------------------- -------------学浙大江 李超 一、Matlab仿真截图及模块功能描述 Matlab仿真截图如下，使用Matlab自带的直流电机模型： 模块功能描述： ⑴电机模块（Discrete DC_Machine）：模拟直流电机 ⑵负载转矩给定（Load Torque）：为直流电机添加负载转矩 ⑶Demux：将向量信号分离出输出信号 ⑷转速给定（Speed Reference）：给定转速 ⑸转速PI调节（Speed Controller）：转速PI调节器，对输入给定信号与实际信号
的差值进行比例和积分运算，得到的输出值作为电流给定信号。改变比例和积分运算系数可以得到不同的PI控制效果。 ⑹电流采样环节（1/z）：对电流进行采样，并保持一个采样周期 ⑺电流滞环调节（Current Controller）：规定一个滞环宽度，将电流采样值与给定值进行对比，若：采样值＞给定值+0.5*滞环宽度，则输出0； 若：采样值＜给定值—0.5*滞环宽度，则输出1； 若：给定值—0.5*滞环宽度＜采样值＜给定值+0.5*滞环宽度，则输出不变 输出值作为移相电压输入晶闸管斩波器控制晶闸管触发角 ：根据输入电压改变晶闸管触发角，从而改变电机端电压。GTO⑻晶闸管斩波．⑼续流二极管D1：在晶闸管关断时为电机续流。 ⑽电压传感器Vd：测量电机端电压 ⑾示波器scope：观察电压、电流、转速波形 系统功能概括如下：直流电源通过带GTO的斩波器对直流电机进行供电，输出量电枢电流ia和转速wm通过电流环和转速环对GTO的通断进行控制，从而达到对整个电机较为精确的控制。 下面对各个部分的功能加以详细说明： （1）直流电机 双击电动机模块，察看其参数：
统计学（Statistics）：运用概率论、数理统计的原理与方法，研究数据的搜集；分析；解释；表达的科学。 总体（population）：大同小异的研究对象全体。更确切的说，总体是指根据研究目的确定的、同质的全部研究单位的观测值。 样本（sample）：来自总体的部分个体，更确切的说，应该是部分个体的观察值。样本应该具有代表性，能反映总体的特征。利用样本信息可以对总体特征进行推断。 抽样误差（sampling error）在抽样过程中由于抽样的偶然性而出现的误差。表现为总体参数与样本统计量的差异，以及多个样本统计量之间的差异。可用标准误描述其大小。 标准误(Standard Error) 样本统计量的标准差，反映样本统计量的离散程度，也间接反映了抽样误差的大小。样本均数的标准差称为均数的标准误。均数标准误大小与标准差呈正比，与样本例数的平方根呈反比，故欲降低抽样误差，可增加样本例数 区间估计（interval estimation）：将样本统计量与标准误结合起来，确定一个具有较大置信度的包含总体参数的范围，该范围称为置信区间（confidence interval，CI），又称可信区间。 参考值范围描述绝大多数正常人的某项指标所在范围；正态分布法（标准差）、百分位数法，参考值范围用于判断某项指标是否正常 置信区间揭示的是按一定置信度估计总体参数所在的范围。t分布法、正态分布法（标准误）、二项分布法。置信区间估计总体参数所在范围 可信区间：按预先给定的概率确定的包含未知总体参数的可能范围。该范围称为总体参数的可信区间（confidence interval，CI）。它的确切含义是：可信区间包含总体参数的可 能性是1- α ，而不是总体参数落在该范围的可能性为1-α 。 参数统计（parametric statistics） 非参数统计（nonparametric statistics）是指在统计检验中不需要假定总体分布形式和计算参数估计量,直接对比较数据(x)的分布进行统计检验的方法。 变异（variation）：对于同质的各观察单位，其某变量值之间的差异 同质（homogeneity）：研究对象具有的相同的状况或属性等共性。 回归系数有单位，而相关系数无单位 β为回归直线的斜率(slope)参数，又称回归系数(regression coefficient)。 线性相关系数（linear correlation coefficient）：又称Pearson积差相关系数（Pearson product moment coefficient），是定量描述两个变量间线性关系的密切程度与相关方向的统计指标。 参数（parameter）：描述总体特征的统计指标。 统计量（statistic）：描述样本特征的统计指标。实验设计的基本原则 对照 (control) 对受试对象不施加处理因素的状态。在确定接受处理因素的实验组时，要同时设立对照组 重复 (replication)相同实验条件下进行多次实验或多次观察。整个实验的重复；观察多个受试对象（样本量）；同一受试对象重复观察。作用是估计变异大小和降低变异 随机化(randomization) 采用随机的方式，使每个受试对象都有同等的机会被抽取或分配到试验组和对照组。 I类错误（假阳性错误）真实情况为H0是成立的，但检验结果为H0不成立，这样的错误称为I类错误。其发生的概率用α表示。在假设检验中作为检验水准。一般取0.05或0.01。 II类错误（假阴性错误）真实情况为H1是成立的，但检验结果为H1不成立，这样的错误称为II类错误。其发生的概率用β表示。由于其取值取决于H1 ，因此在假设检验中无法确定。 变异指标是用于描述一组观察值围绕中心位置散布的范围，即描述离散趋势的统计指标。数值越大，说明数据越离散，反之越集中。极差 (range)；四分位数间距(quartile range)；方差(variance)；标准差(standard deviation)；变异系数(coefficient of variation 平均数指标用于描述一组同质观察值的集中趋势，反映一组观察值的平均水平。算术均数（arithmetic mean）；几何均数（geometric mean）；中位数（median）；众数（mode） 单纯抽样将调查总体的全部观察单位编号，从而形成抽样框架，在抽样框架中随机抽取部分观察单位组成样本。每个观察对象都有相同的机会被抽中系统抽样又称机械抽样。按照某种顺序给总体中的个体编号，然后随机地抽取一个号码作为第一个调查个体，其他的调查个体则按照某种确定的规则“系统”地抽取。最常用的方法是等距抽样 分层抽样先将总体中全部个体按某种特征分成若干“层”，再从每一层内随机抽取一定数量的个体组成样本。分层特征与研究目的有关。按各层比例抽样。为减少抽样误差，要求层内误差最小，层间误 差最大。 整群抽样先将总体分成若干“群”，从中随机抽取 几个群，抽取群内的所有观察单位组成调查样本。 “群”的确定与研究目的无关。为减少抽样误差， 需多抽几个“群”。 方差分析：又称变异数分析或 F检验，适用于对多 个平均值进行总体的假设检验，以检验实验所得的 多个平均值是否来自相同总体。 析因设计（factorial design）实验：凡同时配置两个 或两个以上处理因素，这些因素的各水平又具有完 全组合的实验，统称为析因设计（factorial design） 实验。 随机区组设计（randomized block design）是事先 将全部受试对象按某种可能与实验因素有关的特征 分为若干个区组（block），使每一区组内的受试对 象例数与处理因素的分组数相等，使每个实验组从 每一区组得到一例受试对象。 单向方差分析（one way analysis of variance）是指 处理因素只有一个。这个处理因素包含有多个离散 的水平，分析在不同处理水平上应变量的平均值是 否来自相同总体。 （2）计数资料：将观察单位按某种属性或类别分组， 所得的观察单位数称为计数资料 （count data）。计数资料亦称定性资料或分类资料。 其观察值是定性的，表现为互不相容的类别或属性。 如调查某地某时的男、女性人口数；治疗一批患者， 其治疗效果为有效、无效的人数；调查一批少数民 族居民的A、B、AB、O 四种血型的人数等。 （3）等级资料：将观察单位按测量结果的某种属性 的不同程度分组，所得各组的观察单位数，称为等 级资料（ordinal data）。等级资料又称有序变量。如 患者的治疗结果可分为治愈、好转、有效、无效或 死亡，各种结果既是分类结果，又有顺序和等级差 别，但这种差别却不能准确测量；一批肾病患者尿 蛋白含量的测定结果分为+、++、+++等。 随机变量（random variable）是指取指不能事先确 定的观察结果。随机变量的具体内容虽然是各式各 样的，但共同的特点是不能用一个常数来表示，而 且，理论上讲，每个变量的取值服从特定的概率分 布。 变异系数（coefficient of variation）用于观察指标单 位不同或均数相差较大时两组资料变异程度的比 较。用CV 表示。计算：标准差/均数*100% 直线回归（linear regression）建立一个描述应变量 依自变量变化而变化的直线方程， 并要求各点与该直线纵向距离的平方和为最小。直 线回归是回归分析中最基本、最简单的一种，故又 称简单回归（simple regression）。 回归系数（regression coefficient ）即直线的斜率 (slope)，在直线回归方程中用b 表示，b 的统计意 义为X每增（减）一个单位时，Y平均改变b 个单 位。 相关系数r：用以描述两个随机变量之间线性相关 关系的密切程度与相关方向的统计指标。 秩次：变量值按照从小到大顺序所编的秩序号称为 秩次（rank）。 秩和：各组秩次的合计称为秩和（rank sum），是非 参数检验的基本统计量。 方差（variance）：方差表示一组数据的平均离散情 况，由离均差的平方和除以样本个数得到。 检验效能：1- β称为检验效能（power of test），它是 指当两总体确有差别，按规定的检验水准a 所能发 现该差异的能力。 百分位数（percentile）是将n 个观察值从小到大依 次排列，再把它们的位次 依次转化为百分位。百分位数的另一个重要用途是 确定医学参考值范围 随机误差（random error）又称偶然误差，是指排 除了系统误差后尚存的误差。它受多种因素的影响， 使观察值不按方向性和系统性而随机的变化。误差 变量一般服从正态分布。随机误差可以通过统计处 理来估计。 一、统计表有哪些要素构成的？制表的注意事项有 哪些？ 一般来说，统计表由标题、标目、线条和数字、备 注五部分组成。但备注并不是必需的内容，可以根 据需要出现。 1简明扼要，重点突出：最好一张表突出一个中心， 不易太多中心，如果需要说明多个中心，可分成多 张统计表。 2合理安排主语和谓语的位置：对于表中任意一行， 从左至右，通过简短的连接词，可连成成一句通顺 的句子。 3表中数据要认真核对，保证准确可靠 二、为什么不宜用t 检验对多组均数进行比较？ 如果用t检验进行多个样本均数的两两比较，则会 增加犯I 类错误的概率。 经检验得到拒绝H0 ，认为两组之间有差别的结论 可能犯I类错误的概率为α，不犯I类错误的概率为 1- α.每次判断均不犯I类错误的概率为(1- α)k, k为比较的次数，上例α=0.05, k=3，则均不犯错误 的概率为( 1- 0.05)3 =0.86. 至少有一次判断犯I 类错误的概率为1-(1- α)k 三、方差分析的基本思想是什么？ 按实验设计的类型，将全部观察值间的变异分解成 两个或多个组成部分，然后将各部分的变异与随机 误差进行比较（每个部分的变异可由某因素的作用 来解释），以判断各部分的变异是否具有统计学意 义，从而推断不同样本所代表的总体均数是否相同。 五、简述直线相关与回归的区别与联系 区别：1．回归说明依存关系，直线回归用于说明两 变量间数量依存变化的关系，描述y如何依赖于x 而变化；相关说明相关关系，直线相关用于说明两 变量间的直线相关关系，此时两变量的关系是平等 的 2．r与b有区别：r说明具有直线关系的两个 变量间相关的密切程度与相关方向； b表示x每改 变一个单位，y平均增（减）多少个单位； 3．资料要求不同：直线回归要求应变量 y是来自正态总体的随机变量，而x可以是来自正 态总体的随机变量，也可以是严密控制、精确测量 的变量，相关分析则要求x，y是来自双变量正态分 布总体的随机变量。 4.取值范围：-∞ 船舶运动控制概述 随着经济全球化的加剧，现代物流业飞速发展，市场对进出口的需求越发的加大，造成了与之相应的航运自动化的繁荣发展，各种新的控制算法不断地应用于传播控制以提高营运的经济效益。作为大连海事大学自动化专业的学生，我们有必要了解船舶相关的知识，包括船舶运动控制，船舶控制系统，船舶导航等的相关知识。并将储备的知识运用到以后的学习与工作中。 一、欠驱动船舶的控制器设计 首先我们先来聊聊船舶的驱动。由于船舶动力驱动结构具有非完整约束和典型的欠驱动特性,而且航行条件的变化、环境参数的严重干扰和测量的不精确性等又使船舶运动呈现出大惯性、长时滞、非线性等特点,采用传统的船舶控制方法已经不能满足控制要求,必须探索新的船舶控制方法。 欠驱动系统是指由控制输入向量空间的维数小于系统广义坐标向量空间维数的系统，即控制输入数小于系统自由度的系统[1]。欠驱动船舶模型一般都具有非线性运动方程的形式，欠驱动船舶模型一般都具有非线性运动方程的形式，欠驱动船舶模型一般都具有非线性运动方程的形式，约束都是不可积的微分表达式,属于非完整系统。 研究欠驱动船舶的控制器设计也具有非常重要的现实意义。一个欠驱动船舶以较少数目的驱动器来完成航行任务,降低了系统的费用及重量,提高了营运效益,同时也会因控制设备的减少而降低船舶机械故障的发生率,使系统运行更加稳定而易于维护。更为重要的是,欠驱动控制同时对船舶完全驱动系统提供了一种备份控制技术。如果全驱动系统遇故障不能正常运行时,可采用欠驱动船舶控制策略,利用仍在工作的控制器对船舶进行有效控制,增大设备出现故障时系统的可靠性。 正是由于上述原因,对欠驱动船舶的控制研究得到了广泛重视并成为控制领域的研究热点之一[2]。作为一种特殊的非线性控制方法,欠驱动船舶控制技术的发展目前还存在着很多问题,有待于更多的科技工作者致力于深入的研究。为了促进欠驱动船舶控制技术的发展,本文在查阅有关资料的基础上,对欠驱动船舶数学模型、控制方法及其发展做了较为详细的综述,并对该领域存在的问题以及可能的发展方向进行了探讨。 如果把船舶作为一个刚体来研究,则船舶的运动有六个自由度,称之为横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡和垂荡。考虑常规船舶水平面运动的控制,所关心的主要是船舶在水面上的位置和航向,而且就低重心的普通船舶而言,垂荡、纵摇和横摇对其水平面运动影响甚微,可以忽略。因此水面船舶的六自由度运动就可以简化为沿x方向前进、y方向横移及绕z轴旋转(艏摇)的三自由度运动。由于船舶的推进装置仅装备有螺旋桨推进器和船舵,也就是说系统只有2个控制输入(前向推力和旋转力矩),但需要同时控制船舶在水平面运动的3个自由度,因此对常规船舶平面运动的控制研究可归结为欠驱动控制问题。 上述的船舶的控制问题 ,船的质量和阻尼矩阵都假定为三角阵 ,船舶模型参数和环境干扰的不确定性也被忽略 ,都是在理想的条件下对船舶进行镇定Π跟踪控制。 第一章 绪论习题 一、选择题 1．统计工作和统计研究的全过程可分为以下步骤:（D ） A . 调查、录入数据、分析资料、撰写论文 B . 实验、录入数据、分析资料、撰写论文 C . 调查或实验、整理资料、分析资料 D. 设计、收集资料、整理资料、分析资料 E. 收集资料、整理资料、分析资料 2.在统计学中，习惯上把（B ）的事件称为小概率事件。 A.10.0≤P B. 05.0≤P 或01.0≤P C. 005.0≤P D.05.0≤P E. 01.0≤P 3～8 A.计数资料 B.等级资料 C.计量资料 D.名义资料 E.角度资料 3.某偏僻农村144名妇女生育情况如下：0胎5人、1胎25人、2胎70人、3胎30人、4胎14人。该资料的类型是（ A ）。 4.分别用两种不同成分的培养基（A 与B ）培养鼠疫杆菌，重复实验单元数均为5个，记录48小时各实验单元上生长的活菌数如下，A ：48、84、90、123、171；B ：90、116、124、225、84。该资料的类型是（C ）。 5.空腹血糖测量值，属于（ C ）资料。 6.用某种新疗法治疗某病患者41人，治疗结果如下：治愈8人、显效23人、好转6人、恶化3人、死亡1人。该资料的类型是（B ）。 7.某血库提供6094例ABO 血型分布资料如下：O 型1823、A 型1598、B 型2032、AB 型641。该资料的类型是（D ）。 8. 100名18岁男生的身高数据属于（C ）。 二、问答题 1．举例说明总体与样本的概念. 答：统计学家用总体这个术语表示大同小异的对象全体，通常称为目标总体，而资料常来源于目标总体的一个较小总体，称为研究总体。实际中由于研究总体的个体众多，甚至无限多，因此科学的办法是从中抽取一部分具有代表性的个体，称为样本。例如，关于吸烟与肺癌的研究以英国成年男子为总体目标，1951年英国全部注册医生作为研究总体，按照实验设计随机抽取的一定量的个体则组成了研究的样本。 2．举例说明同质与变异的概念 答:同质与变异是两个相对的概念。对于总体来说，同质是指该总体的共同特征，即该总体区别于其他总体的特征；变异是指该总体内部的差异，即个体的特异性。例如，某地同性别同年龄的小学生具有同质性，其身高、体重等存在变异。 3．简要阐述统计设计与统计分析的关系 答：统计设计与统计分析是科学研究中两个不可分割的重要方面。一般的，统计设计在前，然而一定的统计设计必然考虑其统计分析方法，因而统计分析又寓于统计设计之中；统计分析是在统计设计的基础上，根据设计的不同特点，选择相应的统计分析方法对资料进行分析 简答题 0. 算术均数、几何均数和中位数各有什么适用条件？ 答：（1）算术均数：适用对称分布，特别是正态或近似正态分布的数值变量资料。 （2）几何均数：适用于频数分布呈正偏态的资料，或者经对数变换后服从正态分布（对数正态分布）的资料，以及等比数列资料。 （3）中位数：适用各种类型的资料，尤其以下情况： A 资料分布呈明显偏态； B 资料一端或两端存在不确定数值（开口资料或无界资料）； C 资料分布不明。 1.对于一组近似正态分布的资料，除样本含量n 外，还可计算 S X ,和S X 96.1±，问各说明什么？ （1）X 为算数均数，说明正态分布或近似正态分布资料的集中趋势 （2）S 为标准差，说明正态分布或近似正态分布的离散趋势 （3）S X 96.1±可估计正态指标的95%的医学参考值范围，即此范围在理论上应包含95%的个体值。 2.试述正态分布、标准正态分布的联系和区别。 正态分布 标准正态分布 原始值X 无需转换 作u=（X-μ）/σ转换 分布类型 对称 对称 集中趋势 μ μ=0 均数与中位数的关系 μ=M μ=M 参考：标准正态分布的均数为0，标准差为1；正态分布的均数则为μ，标准差为σ（μ为任意数，而σ为大于0的任意数）。标准正态分布的曲线只有一条，而正态分布曲线是一簇。任何正态分布都可以通过标准正态变换转换成标准正态分布。标准正态分布是正态分布的特例。 3.说明频数分布表的用途。 1）描述频数分布的类型 2）描述频数分布的特征 3）便于发现一些特大或特小的可疑值 4）便于进一步做统计分析和处理 4.变异系数的用途是什么？ 多用于观察指标单位不同时，如身高与体重的变异程度的比较；或均数相差较大时，如儿童身高与成人身高变异程度的比较。 5.试述正态分布的面积分布规律。 （1）X 轴与正态曲线所夹的面积恒等于1或100%； （2）区间μ±σ的面积为68.27%，区间μ±1.96σ的面积为95.00%，区间μ±2.58σ的面积为99.00%。 6.试举例说明均数的标准差与标准误的区别与联系。 7.标准正态分布(u 分布)与t 分布有何不同？ 船舶转心在操船实践中的运用 惠州港引航站陈国平张曾华 0引言 船舶转心是指船舶作旋回运动时，船舶的回转中心。转心的位置是旋回中某瞬时的旋回中心，因此转心又称为“瞬时转动中心”。可以把船舶运动看作成一个保向斜航运动和绕转心的旋回运动的合运动。船舶转心是一个动态的点，在船舶无左右横倾时，对水运动速度V及船舶方型系数C将直接影响转心在船舶首尾线上的位置。当船舶对水前行时，船舶转心移至重心之前，速度V越大则转心前移得越多，反之亦然。对于船长和吃水相同的船舶，方型系数CB越小其转心前移越多；由于军舰的方型系数较小，因而其转心的位置越靠前移，不利于船舶旋转，因此需要安装多部推进器，加以克服。当在离转心越远处对船舶施加外力，则船舶越容易旋转；而在转心附近处对船舶施加外力，则船舶旋转效应差，越接近转心处，旋转效果越差。 在船舶掉头、侧推使用、船舶避让、拖轮协助等多方面都涉及船舶的转心。把握好船舶的转心，利用好转心的作用，能给船舶操纵带来许多方便；但是，如果对转心利用不好，则会给船舶驾驶带来麻烦。 1船舶转心的变化规律 船舶运动的同时推开其周围的流体，而周围的流体又来填充之前被船舶所占据的空间。当船舶相对于水向前运动时，紧贴船艏处的水在瞬时被加速(即水压力很大)，当该水流速度达到与船速相同时，可把水看作是一个与船舶融合在一起的一个整体，即无形中增加了船舶的虚拟质量或称附加质量。而船尾处由于水流(伴流)速度已经被提起来了，即加速度很小，其水压力也就很小，因此其产生的附加质量就小得多。船舶在静止的情况下，船舶转心随船舶重心变化而作同向变化；当船舶相对于水向前运动时，相当于船艏处增加了重量，重心前移，船舶转心也就自然向前移动。至此，我们可以得出以下转心变化规律的解释：船舶对水运动速度越快，其顶流的一面船舶受到的水压力越大，产生的附加质量也就越大，重心朝顶流面移动，船舶转心也就朝顶流面移动。所以，当船舶对水向前运动，则船舶转心移至重心之前，相对速度越快，转心前移越多；船舶对水朝后运动时，船舶转心移至重心之后，且对水运动速度越快，船舶转心后移也越多。在研究船舶转心时，通常不考虑风压力的影响。其实风压力对船舶转心的变化也是有一定影响的，由于空气密度远小于水密度，其所能产生的附加质量要小得多，因此研究转心变化规律时，对于船舶就只需要考虑水压力的影响即可。2转心的运用实例 2.1拖轮协助船舶旋回掉头时转心的运用 见图1所示:①至④为拖轮的四个作用点，既可拖也可顶，当船 舶对水朝前运动时，即SPD >0，当利用拖轮来控制船舶朝有转右时， 我们来比较①至④四个作用点的旋回效果(朝右转向则图示中①和④ 为顶推点，②和③为拖拉点)。由于船舶朝前运动，转心前移至 接近船艏位置，③和④的作用力臂远大于①和②的作用力臂，因此③ 和④的作用效果远大于①和②的作用效果。而一般施加的拖力其效果 仅为顶推力的70%左右。因此，我们很容易得出以上四点受力的旋回 效果的大小顺序为:④>③>①>②。图1拖轮作用位置图 1.动力定位技术背景 1.1 国外动力定位技术发展 目前，国际上主要的动力定位系统制造商有Kongsberg公司、Converteam公司、Nautronix公司等。 下面分别介绍动力定位系统各个关键组成部分的技术发展现状。 1．动力定位控制系统 1)测量系统 测量系统是指动力定位系统的位置参考系统和传感器。国内外动力定位控制系统生产厂家均根据船舶的作业使命选择国内外各专业厂家的产品。位置参考系统主要采用DGPS，水声位置参考系统主要选择超短基线或长基线声呐，微波位置参考系统可选择Artemis Mk 4，张紧索位置参考系统可选择LTW Mk，激光位置参考系统可选择Fanbeam Mk 4，雷达位置参考系统可选择RADius 500X。罗经、风传感器、运动参考单元等同样选择各专业生产厂家的产品。 2)控制技术 20世纪60年代出现了第一代动力定位产品，该产品采用经典控制理论来设计控制器，通常采用常规的PID控制规律，同时为了避免响应高频运动，采用滤波器剔除偏差信号中的高频成分。 20世纪70年代中叶，Balchen等提出了一种以现代控制理论为基础的控制技术-最优控制和卡尔曼滤波理论相结合的动力定位控制方法，即产生了第二代也是应用比较广泛的动力定位系统。 近年来出现的第三代动力定位系统采用了智能控制理论和方法，使动力定位控制进一步向智能化的方向发展。智能控制方法主要体现在鲁棒控制、模糊控制、非线性模型预测控制等方面。 2001 年5 月份，挪威著名的Kongsberg Simrad 公司首次展出了一项的新产品—绿色动力定位系统（Green DP），将非线性模型预测控制技术成功地引入到动力定位系统中。Green DP 控制器由两部分组成：环境补偿器和模型预测控制器。环境补偿器的设计是为了提供一个缓慢变化的推力指令来补偿一般的环境作用力；模型预测控制器是通过不断求解一个精确的船舶非线性动态数学模型，用以预测船舶的预期行为。模型预测控制算法的计算比一般用于动力定位传统的控制器设计更加复杂且更为耗时，主要有三个步骤：1.从非线性船舶模型预测运动；2.寻找阶跃响应曲线；3.求解最佳推力。控制器结构如图所示[1]： 图1.1Green-DP总体控制图 第一套试卷及参考答案 一、选择题（40分） 1、根据某医院对急性白血病患者构成调查所获得的资料应绘制（ B ） A 条图 B 百分条图或圆图 C线图 D直方图 2、均数和标准差可全面描述 D 资料的特征 A 所有分布形式Ｂ负偏态分布Ｃ正偏态分布Ｄ正态分布和近似正态分布 3、要评价某市一名5岁男孩的身高是否偏高或偏矮，其统计方法是（ A ） A 用该市五岁男孩的身高的95%或99%正常值范围来评价 B 用身高差别的假设检验来评价 C 用身高均数的95%或99%的可信区间来评价 D 不能作评价 4、比较身高与体重两组数据变异大小宜采用（ A ） A 变异系数 B 方差 C 标准差 D 四分位间距 5、产生均数有抽样误差的根本原因是（ A ） A.个体差异 B. 群体差异 C. 样本均数不同 D. 总体 均数不同 6. 男性吸烟率是女性的10倍，该指标为（ A ） （A）相对比（B）构成比（C）定基比（D）率 7、统计推断的内容为（ D ） A.用样本指标估计相应的总体指标 B.检验统计上的“检验假设” C. A和B均不是 D. A和B均是 8、两样本均数比较用t检验，其目的是检验（ C ） A两样本均数是否不同 B两总体均数是否不同 C两个总体均数是否相同 D两个样本均数是否相同 9、有两个独立随机的样本，样本含量分别为n1和n2，在进行成组设计资料的t检验时，自由度是（ D ） （A）n1+ n2（B）n1+ n2–1 （C） n1+ n2 +1 （D） n1+ n2 -2 10、标准误反映（ A ） A 抽样误差的大小B总体参数的波动大小 C 重复实验准确度的高低 D 数据的离散程度 11、最小二乘法是指各实测点到回归直线的 (C) 1、总体（population）：是根据研究目的确定的同质研究对象的全体。 2、样本（sample）：从总体中抽取的一部分有代表性的个体。 3、同质（homogeneity）：是指所研究的观察对象具有某些相同的性质或特征。 4、变异（variation）：指同质个体的某项指标之间的差异。 5、参数（parameter）：反映总体特征的指标称为参数。 6、统计量（statistic）：通过样本资料计算出来的相应指标称为统计量。 7、抽样误差（sampling error）：由随机抽样造成的样本指标与总体指标之间、样本指标与样本指标之间的差异。 8、概率（probability）：某事件发生的可能性大小。 9、正态分布（normal distribution）：高峰位于均数处，中间高两边低，左右完全对称地下降，但永远不与横轴相交的钟形曲线。 10、平均数（average）：是描述一组同质变量值的平均水平或集中趋势的指标。 11、中位数（median）：将一组数据由小到大排列，位于中间位置的观测值。 12、医学参考值范围（medical reference range）：又称正常值范围，医学上常将包括绝大多数正常人的某项指标的波动范围称为该指标的正常值范围。 13、方差（variance）：是各个数据与平均数之差的平方的平均数。 14、标准差（standard deviation）：是各数据偏离平均数的距离的平均数，它是离均差平方和平均后的方根，用σ表示。 15、标准误（standard error）：样本均数的标准差，等于原变量总体标准差除以例数的平方根，用以说明均数抽样误差的大小。 16、均数的抽样误差（sampling error of mean）：由个体差异和抽样所导致的样本均数与样本均数之间，样本均数与总体均数之间的差异。 17、假设检验（hypothesis testing）：先对总体做出某种假设，然后根据样本信息来推断其是否成立的一类统计方法的总称。 18、统计推断（statistical inference）：是根据已知的样本信息来推断未知的总体，是统计分析的目的，包括参数估计和假设检验。 19、Ⅰ型错误（type Ⅰ error）：拒绝了实际上成立的H0，这类弃真错误，发生的概率为α，为已知。 20、Ⅱ型错误（type Ⅱ error）：不拒绝实际上不成立的H0，这类存伪错误，发生的概率为β，未知。 21、检验效能（power of test）：又称把握度，为1-β，其意义是两总体确有差别，按α水准能发现它们有差别的能力。 22、可信区间（confidence interval）：指总体参数可能所在的范围。 23、率（rate）：说明某现象发生的频率或强度。 24、构成比（constituent ratio）：表示某事物内部各组成部分所占的比重或分布，常以百分数表示。 25、相对比（relative ratio）：表示两个有关事物指标之比，常以百分数和倍数表示，用以说明一个指标是另一个指标的几倍或百分之几。 26、标准化率（standardized rate）：亦称调整率，是采用统一的标准对内部构成不同的各组频率进行调整和对比的方法。 27、参数检验（parametric test）：一类依赖于总体分布的具体形式的统计推断方法。 28、非参数检验（non parametric test）：一类不依赖总体分布类型的检验，在应用中可以不考虑被研究对象为何种分布以及分布是否已知，检验假设中没有包括总体参数的统计方法。 目录 第一章船舶操纵性能 第一节船舶旋回性 （三副：船舶旋回性和舵效） 第二节航向稳定性和保向性 （三副：船舶航向稳定性） 第三节船舶的变速运动性能 （三副：船速与冲程） 第四节船舶操纵性试验基本知识 第五节IMO船舶操纵性衡准适用的船舶和基本内容 第一章船舶操纵性能 第一节船舶旋回性 大副知识点1：船舶旋回运动三阶段 【典型考题】 1．直航船操一定舵角后，其转舵阶段的______。 A．横移速度较小，横移加速度较小 B．横移速度较小，横移加速度较大 C．横移速度较大，横移加速度较大 D．横移速度较大，横移加速度较小 参考答案：B 解析：第一阶段亦称转舵阶段，船舶从开始转舵起至转至规定舵角止一般约8-15s，横移加速度v 和旋回角加速度r 均较大，旋回角加速度在此阶段可达最大值。由于船舶运动惯 性的原因，船舶重心G 基本上沿原航向滑进，横移速度v 和转向角速度r 变化绝对值不大。 2．船舶操舵后，在转舵阶段将______。 A ．出现速度降低、向转舵一侧横倾现象 B ．出现速度降低、向转舵相反一侧横倾现象 C ．出现速度增大、向转舵一侧横倾现象 D ．出现速度增大、向转舵相反一侧横倾现象 参考答案：A 解析：在舵力转船力矩M δ的作用下，船首有向操舵一侧回转的趋势，重心则有向操舵相反方向的微量横移，与此同时，船舶因舵力位置比重心位置低而出现少量内倾。因此，该阶段也称为横移内倾阶段。 3．直航船操一定舵角后，其过渡阶段的______。 A ．转向角速度为变量，角加速度为常量 B ．转向角速度为常量，角加速度为变量 C ．转向角速度为变量，角加速度为变量 D ．转向角速度为常量，角加速度为常量 参考答案：C 解析：第二阶段亦称过度阶段，诸指标均为变量。该阶段中，船舶的旋回角速度、横移速度和漂角均逐步增大，水动力F w 的作用方向由第一阶段来自正前方，逐渐改变为来自船首外舷方向。由于水动力F W 作用点较重心更靠近船首，因而产生水动力转船力矩M δ，方向与舵力转船力矩MJ 一致，使船舶加速旋回；与此同时，随着旋回角速度的不断提高，又会产生不断增大的船舶旋回阻矩，从而使旋回角速度不断降低，角速度的增加受到限制。 【点评1】阶段中船舶的运动特点是： 1）船舶降速明显。其首要因素是船舶斜航时水动力F w 的纵向分力F wx 的增加，如图（a ），其次是舵力P n 的纵向分力P nx ，旋回运动产生的离心力Q 的纵向分力Q x 以及旋回中推进效率的下降。 2）由反向横移变成向操舵一侧正向横移。原因是船舶在旋回中，随着漂角β的增大，水动 力F w 不断增大，而舵力却有所下降，以致F W 的横向分力大于P n 的横向分力。 3）船舶出现外倾并逐渐增大。其原因是舵力横向分力P ny 、水动力横向分力F wy 以及旋回中产生的离心力的横向分力Q y 作用于船舶垂直方向的不同位置，构成了力矩，从而使船舶由初始阶段的内倾变为外倾。如图（b ）所示。 【相关考题】 4．直航船操一定舵角后，其过渡阶段的______。 A ．横移速度为变量，横移加速度为常量 B ．横移速度为常量，横移加速度为变量 .C ．横移速度为变量，横移加速度为变量 D ．横移速度为常量，横移加速度为常量 参考答案：C 解析：见本知识点点评1 第４７卷 ２０１８年７月 一一一一一一一一 一一一一一 船海工程 ＳＨＩＰ＆ＯＣＥＡＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ 一一 一一一一一一一一一一一一 Ｖｏｌ.４７ Ｊｕｌ.２０１８ 一 一一 ＤＯＩ:１０.３９６３/ｊ.ｉｓｓｎ.１６７１￣７９５３.２０１８.Ｓ１.０３３ 船舶运动控制的舵机仿真改进 张志恒?张显库?周韬 (大连海事大学航海学院?辽宁大连１１６０２６) 摘一要:基于大连海事大学校船 育鲲 轮海试数据?在已有舵机特性的基础上增加了小的航向偏差不操舵环节和舵效维持环节?建立非线性Ｎｏｍｏｔｏ模型和ＭＭＧ模型?进行仿真验证?仿真发现?在风浪流干扰作用下?在舵机特性中增加舵效维持环节模拟操舵响应缓慢特性?操舵频率和操舵幅度更符合航海实践?操舵效果与海试舵效基本一致?结果表明?用舵效维持模拟船舶操舵响应缓慢的特性更符合海试操舵效果? 关键词:船舶工程?船舶运动控制?仿真?零阶保持器?舵机 中图分类号:Ｕ６７５.７９一一一一文献标志码:Ａ一一一一文章编号:１６７１￣７９５３(２０１８)Ｓ１￣０１５４￣０７ 收稿日期:２０１８－０３－１１修回日期:２０１８－０４－１１ 基金项目:国家自然科学基金(５１６７９０２４)?中央高校 青年教师基本科研业务费(３１３２０１６３１５) 第一作者:张志恒(１９９１ )?男?硕士生研究方向:船舶运动控制和鲁棒控制 一一海洋运输是交通运输的重要方式?船舶运动控制是海洋运输研究的热点?实船实验是理论应用于实践验证的重要环节?但船舶实验成本较高?所以仿真实验成为研究者进行科研的重要手段?理论研究是更好工程应用的前提?本研究基于大连海事大学校船 育鲲 轮海试试验?根据舵角反馈器记录数据的特点?改进现有船舶运动控制仿真?本研究结合海试数据二船长经验及文献[１￣６]对航海操舵进行如下总结? １)船舶如果不是在受限水域掉头或紧急避让?多数不采用大舵角?通常用小舵角来抑制船舶偏转?用中等舵角来进行转向或正常避让? ２)根据经验?航海实践中好的海况不操舵的 航向偏差一般限定为?０.５?~?１.０??恶劣海况不操舵的航向偏差一般限定为?３?~?５?? 文献[７]采用自适应神经网络控制算法?船舶航向跟踪控制效果良好?但操舵频繁?文献[８]研究了二阶非线性多智能体系统的输出反馈同步控制?舵机操舵幅度小?操舵频繁?文献[９]基于ＲＢＦ神经网络对２艘船舶进行仿真控制?但舵角在?０.１?范围内频繁操舵?文献[１０￣１２]的操舵频率为每次０.３~３ｓ?对船舶航向保持控制 效果良好?但操舵频率较高?不符合航海实践?在航海实践中?舵机具有大惯性二舵角饱和和舵角速率限制二小的航向偏差不操舵二操舵频率低等特性?船舶运动的大惯性特点?时间常数为几十秒甚至是几百秒?操舵响应缓慢?在响应过程中舵角把定(维持)某个状态等待船舶状态调整?本研究以大连海事大学校船 育鲲 和 育鹏 为例?分别采用非线性Ｎｏｍｏｔｏ模型和ＭＭＧ模型进行仿真验证?基于Ｎｏｍｏｔｏ模型?给出了包含舵机惯性环节二舵角饱和和舵角速率限制特性的非线性模型?在此基础上?分别增加了小的航向偏差不操舵环节二时滞环节以及零阶保持器(Ｚｅｒｏ－Ｏｒｄｅｒ－Ｈｏｌｄｅｒ?ＺＯＨ[１３])环节的仿真对比效果?基于ＭＭＧ 模型?给出了包含舵机惯性环节二舵角饱和和舵角速率限制特性模型以及增加零阶保持器环节模型的航向保持控制和操舵的对比效果? １一准备工作 为了仿真研究中舵效更接近航海实践?对舵 机加入了小航向偏差不操舵二舵角维持(或舵角时滞)二舵机惯性环节二舵角饱和和舵角速率限制等特性?舵机仿真结构见图１?结合航海实践?小的航向偏差取?１.０??舵角维持(每间隔操舵一次)设定为１０ｓ?舵机惯性为一阶惯性环节１ Ｔｒｓ＋１?Ｔｒ ＝５ｓ?舵角范围为－３５?~３５??舵角速率范围为－５?/ｓ~５?/ｓ? 舵角维持环节和时滞环节对系统的响应产生干扰?控制输出不能很好地跟踪控制输入?根据文献 ４ ５１船舶运动控制概述
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