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分数阶时滞切换网络的全局同步研究

分数阶时滞切换网络的全局同步研究

作者：朱琳安徽大学

学位级别：硕士

同步作为复杂网络中最重要的一种动态行为，因其在科学、工程和社会中的广泛应用而备受关注。在现实生活中，很多网络往往是有向的且具有切换拓扑结构,这使得有向切换网络上的同步问题研究变得更加复杂。另一方面，相较于传统的整数阶... 详细信息

同步作为复杂网络中最重要的一种动态行为，因其在科学、工程和社会中的广泛应用而备受关注。在现实生活中，很多网络往往是有向的且具有切换拓扑结构,这使得有向切换网络上的同步问题研究变得更加复杂。另一方面，相较于传统的整数阶模型，分数阶模型的记忆性和遗传特性使得其在描述一些复杂的物理过程方面表现出特别的优势。此外，在信息的传输过程中将不可避免地产生时滞。因此，本文将分别考虑Caputo和Riemann-Liouville型分数阶时滞切换网络的全局同步问题,主要研究以下内容:　　1.分别考虑了在无向和有向切换拓扑下，同时具有时滞耦合和无时滞耦合的Ca-puto型分数阶网络的全局同步。通过构造二次共同Lyapunov函数，并利用图论、改进的分数阶Razumikhin定理和矩阵分解理论得到了在任意切换信号下网络实现全局同步的矩阵不等式条件。最后通过数值算例和仿真进一步证明了结论的可行性。　　2.分别考虑了在无向和有向切换拓扑下，同时具有时滞耦合和无时滞耦合的Riemann-Liouville型分数阶网络的全局同步。通过构造合适的共同Lyapunov函数,结合传统的Lyapunov直接法、分数阶微积分的性质以及矩阵分解理论得到了实现全局同步的充分条件。最后，通过数值结果验证了理论方法的有效性。　　本文的主要创新如下:（1）研究对象的创新。本文的主要研究对象是同时具有时滞耦合和无时滞耦合的分数阶切换网络，且耦合结构矩阵可以不具备交换性。(2)研究方法的创新。本文提出了简便有效的方法研究两种经典分数阶导数意义下切换时滞网络的全局同步，所提方法可以很好地克服分数阶微积分、时滞和拓扑切换带来的困难。

关键词： Caputo导数 Riemann-Liouville导数全局同步 Razumikhin方法切换拓扑时滞

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壳聚糖衍生物的制备及对小麦抗盐作用研究

壳聚糖衍生物的制备及对小麦抗盐作用研究

作者：王文芸青岛科技大学

学位级别：硕士

土壤盐渍化是影响作物产量的主要非生物胁迫之一,极大地制约着农业发展,已成为全球广泛关注的问题。目前,通过外源物质提高植物抗盐性是最为有效和简便的方式。壳聚糖能够增强植物在逆境中的耐受性、促进植物生长,并且具有良好的生物相... 详细信息

土壤盐渍化是影响作物产量的主要非生物胁迫之一,极大地制约着农业发展,已成为全球广泛关注的问题。目前,通过外源物质提高植物抗盐性是最为有效和简便的方式。壳聚糖能够增强植物在逆境中的耐受性、促进植物生长,并且具有良好的生物相容性、可降解性等优点,在提高作物的诱导抗逆方面具有重要作用和广阔的应用前景。本论文在壳聚糖骨架中引入氨基丁酸,设计、合成了壳聚糖γ-氨基丁酸衍生物和壳聚糖β-氨基丁酸衍生物,并研究了新型壳聚糖衍生物对盐胁迫下小麦幼苗抗盐作用的影响,确定了诱导小麦抗盐效果最佳的衍生物结构特征,并初步探讨了壳聚糖氨基丁酸衍生物诱导抗盐机理。主要结果如下:1.利用耦合剂与缩合剂使壳聚糖与氨基丁酸发生酰胺化反应,设计、合成了不同分子量和不同取代的12种壳聚糖氨基丁酸衍生物,并通过红外光谱、核磁氢谱、核磁碳谱等手段确定了衍生物的结构和取代度。衍生物均具有良好的水溶性。2.研究了壳聚糖氨基丁酸衍生物对盐胁迫下小麦幼苗生长发育的影响,结果表明:外源施加壳聚糖衍生物COS-G,与Na Cl胁迫组相比,苗长、根长、苗鲜重、苗干重生物量指标分别显著增加24.1%、24.1%、48.9%、28.2%;PSⅡ系统Pn、Tr、Fm、Fv/Fo、NPQ、Rfd等光合参数分别提高了134.3%、277.5%、16.8%、27.4%、26.4%、102.4%,Fv/Fm恢复至正常值0.83,显著增强光的吸收利用率,有利于植物进行光合作用,提高碳水化合物积累,促进植物生长;显著提高小麦幼苗的总体抗氧化能力521.0%,通过激活SOD、CAT、PAL等抗氧化酶活性,进而及时清除过多的活性氧,降低了小麦幼苗O产生速率和HO含量;显著降低MDA含量43.0%,减少细胞膜相对透性,降低了细胞膜的受损伤程度;显著增加了可溶性糖含量342.4%,增加脯氨酸含量27.9%,通过维持渗透调节,保护细胞膜结构的稳定,有效减轻了盐胁迫对小麦的伤害,促进小麦幼苗生长,从而提高小麦幼苗的抗盐能力。3.不同分子量和不同取代度的衍生物对小麦幼苗诱导抗盐活性的筛选,结果发现:不同衍生物对诱导小麦抗盐存在不同的活性差异,衍生物抗盐活性表现为:9 K-G>3 K-G>1 K-G>3 K-B>1 K-B>3-B>1-G>1-B>3-G>9 K-B>9-G>9-B,其活性受壳聚糖分子量、氨基丁酸构型以及取代度影响,取代度对活性的影响最为明显,其中高分子量、高取代度的9 K-G诱导小麦抗盐效果最强,且优于壳聚糖、氨基丁酸以及两者混合组,较盐胁迫组相比生物量增加82.1%以上。4.进一步探究了壳聚糖γ-氨基丁酸衍生物的诱导抗盐机理,结果表明:壳聚糖衍生物有利于降低植物组织内Na含量,在根、茎中含量降低25.0%-32.6%,促进K向地上部的运输,维持低Na/K比值,保持植物体内离子平衡。壳聚糖衍生物促进了盐胁迫小麦幼苗SOD、CAT等抗氧化酶的活性,提高了As A-GSH循环系统中关键抗氧化物质抗坏血酸和谷胱甘肽含量,同时促进了As A-GSH循环系统中APX、GR等关键酶的活性,说明壳聚糖衍生物可作为信号分子调节抗氧化酶活性以及有效提高As A-GSH循环系统的运作效率,降低活性氧水平和膜脂过氧化伤害,显著缓解盐胁迫对小麦幼苗的生长抑制作用。5.对小麦耐盐基因研究分析表明:壳聚糖γ-氨基丁酸衍生物上调了离子转运基因SOS1和NHX3的表达,将Na外排,促进其区隔化,改善小麦幼苗的离子稳态;同时显著诱导SOD、POD、CAT、APX抗氧化酶基因的表达,从而减轻了盐胁迫对小麦幼苗的氧化胁迫,提高了小麦幼苗的抗盐作用。本论文制备了12种壳聚糖氨基丁酸衍生物,所得衍生物有8种相对于壳聚糖的诱导抗盐作用有不同程度的提高,并以高取代度的壳聚糖γ-氨基丁酸9 K-G活性最强,具有较好的应用潜力,衍生物可能通过提高小麦植株体内Na外排能力以及增强抗氧化能力来提高植物的抗盐性,本研究为新型植物抗盐剂的开发奠定了基础。

关键词：壳聚糖氨基丁酸衍生物制备抗盐作用

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分数阶非线性切换系统的可控性研究

分数阶非线性切换系统的可控性研究

作者：骆慧萍安徽大学

学位级别：硕士

TyG指数及不同肾功能状态对急性冠脉综合征患者预后的影响

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TyG指数及不同肾功能状态对急性冠脉综合征患者预后的影响

作者：韩晓荣青岛大学

学位级别：硕士

目的探讨甘油三酯葡萄糖乘积指数(TyG)、不同肾功能状态以及二者叠加对急性冠脉综合征患者预后的影响。方法回顾性分析2020年1月至2020年6月于我院行冠脉造影并确诊的急性冠脉综合征患者的临床资料,计算入院的TyG指数以及eGFR。根据纳... 详细信息

目的探讨甘油三酯葡萄糖乘积指数(TyG)、不同肾功能状态以及二者叠加对急性冠脉综合征患者预后的影响。方法回顾性分析2020年1月至2020年6月于我院行冠脉造影并确诊的急性冠脉综合征患者的临床资料,计算入院的TyG指数以及eGFR。根据纳入患者TyG指数的中位数分为Q1组和Q2组;根据eGFR分为中重度肾功能不全组和肾功能正常组;最后将Q1组中肾功能正常的患者与Q2组中肾功能不全的患者进行对比,分别为TyG高且肾功能不全组和TyG低且肾功能正常组。分析患者的临床特征及随访时间内主要心血管不良事件(MACE)发生情况,并绘制Kaplan-Meier曲线探究TyG指数与ACS患者不良预后的关系,采用受试者工作特征曲线(ROC)曲线分析TyG指数预测急性冠脉综合征患者死亡风险。结果在30个月的随访中,Q1组和Q2组患者MACEs发生率分别是20.5%和31%,肾功能正常组和中重度肾功能不全组MACEs的发生率分别是21.1%和41.1%,TyG高且肾功能不全组和TyG低且肾功能正常组MACEs的发生率分别是41.7%和13.5%,差异具有统计学意义(P<0.05)。Kaplan-Meier曲线提示,Q1组生存率高于Q2组,肾功能正常组生存率高于中重度肾功能不全组,TyG低且肾功能正常组生存率显著高于TyG高且肾功能不全组,差异有统计学意义(log-rank P<0.05)。二元Logistic回归分析显示,糖尿病(OR=1.971,95%CI为1.080-3.594,P<0.05)和TyG指数(OR=1.647,95%CI为1.051-2.580,P<0.05)与ACS患者发生MACEs相关。ROC曲线分析提示TyG指数对ACS患者具有一定的预后预测价值(AUC为0.621)。结论高TyG指数和eGFR下降与ACS患者的不良预后相关,其与冠状动脉粥样硬化的相关性尚需前瞻性研究进一步证实。

关键词： TyG指数急性冠脉综合征肾功能不全胰岛素抵抗

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面向综合能源园区场景的电采暖系统运行优化

面向综合能源园区场景的电采暖系统运行优化

作者：蔡小雨华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

在全球碳中和背景下,由于经济发展方式的转变以及产业结构的优化调整,电能替代成为园区综合能源系统的重要发展方向,同时园区综合能源系统具有灵活的调节手段和更为多样的能源服务模式已被视为能有效促进可再生能源消纳的重要方式。但... 详细信息

在全球碳中和背景下,由于经济发展方式的转变以及产业结构的优化调整,电能替代成为园区综合能源系统的重要发展方向,同时园区综合能源系统具有灵活的调节手段和更为多样的能源服务模式已被视为能有效促进可再生能源消纳的重要方式。但在传统电力需求响应中,需求侧用户仅能参与电能需求响应,未曾考虑到电采暖系统参与需求响应后用户用热与用电之间的耦合效应;此外也未考虑电采暖系统参与需求响应后的零碳排放效应。因此电采暖系统参与需求响应的园区综合能源运行优化已经成为能源智慧互联和智能管理的研究重点,亟需研究分析面向综合能源园区场景的电采暖系统及其优化控制策略,进一步挖掘用户的需求响应潜力。本文首先提出一种电采暖系统参与需求响应的园区综合能源运行架构,建立了电采暖系统参与需求响应的用户模型和园区综合能源源荷储协调优化模型,结果表明电采暖系统参与园区综合能源系统运行后不仅有利于降低碳排放成本和园区综合能源系统运行成本,还能够提升用户响应潜力从而达到提升用户参与综合需求响应的效益。其次介绍了基于负荷聚合商云平台的电采暖系统控制流程,建立了基于建筑物虚拟储热特性的计及需求响应的电采暖负荷可调节时段模型,提出了综合能源园区下电采暖系统优化控制策略,实现了在满足用户舒适度的前提下,通过对电采暖系统进行控制从而挖掘其最大的需求响应潜力,为解决园区综合能源的低碳运行和电采暖用户的灵活响应提供参考。

关键词：电能替代综合能源园区需求响应电采暖系统优化运行

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基于应力调控的二硫化钼微区电化学探究

基于应力调控的二硫化钼微区电化学探究

作者：江惠丽湖南大学

学位级别：硕士

出于社会层面不断增长的能源需求及对环境保护的需要,我们亟需建立以可再生能源为主导的能源体系。拥有高质量能量密度的氢气(H)是一种极具发展前景的清洁能源,而电化学分解水是清洁且高效产氢的有效手段。催化剂可以提高电化学转化过... 详细信息

出于社会层面不断增长的能源需求及对环境保护的需要,我们亟需建立以可再生能源为主导的能源体系。拥有高质量能量密度的氢气(H)是一种极具发展前景的清洁能源,而电化学分解水是清洁且高效产氢的有效手段。催化剂可以提高电化学转化过程中的速率和效率,在清洁能源的生产中起着至关重要的作用,寻找一种可以代替铂等贵金属的催化剂至关重要。二硫化钼(Mo S)作为二维过渡金属硫族化合物(TMDs)中的代表,拥有可调控的带隙、独特的层状结构与优异的催化活性,可作为析氢催化研究的理想体系。然而在作为催化剂时,Mo S还存在基面呈惰性、导电性差等局限性。应力作为一种调控TMDs材料能带结构与电学性能的有效手段,可通过引起键长的变化而影响态密度(DOS),是向催化剂活性位点提供电子的有效方法。基于此,我们构建了一种基于应力阵列基底上Mo S的微区电化学探索平台,以期通过应力改善Mo S基面的析氢催化活性,并借助微纳加工技术对电化学过程进行更精确的探索以设计高性能催化剂。工作内容主要包括以下几个方面:(1)利用化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition)制备单层Mo S,并通过改善聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)辅助湿法转移在褶皱基底上的应用,提高单层Mo S转移的成功率,使得Mo S在目标基底上贴附更紧,以使应力成功产生作用;(2)借助拉曼(Raman)光谱、光致发光(PL)图谱及其成像技术等手段的表征,确认应力类型为拉伸应力,Raman图谱上E 峰、PL峰红移且带隙减小对应于Mo S结构变化和Mo 4d-S 3p轨道杂化所导致的d-歧化,进而引起了激子共振能量的红移,开尔文探针力显微镜(KPFM)表征证明了应力区域费米能级的变化,电子的运动引发了背靠背内建电场的生成,而表面电荷的增加为析氢性能提升的解释奠定了基础;(3)通过光刻、蒸镀等手段构建了场效应晶体管电学器件与微区电化学器件,并借助探针台、电化学工作站对其进行了表征,结果表明应力引起了载流子传输特性的变化,载流子迁移率(μ)的大小受到应力影响而改变,但Mo S仍保持n型半导体的特性;对应力区域选区曝光的微区电化学测试表明Mo S的基面析氢催化性能随应力的引入而得到了改善,且随应力增加析氢性能得到进一步提升,这是由于应力引起费米能级附近DOS的变化,促进了氢原子的吸附从而提升了析氢催化性能。

关键词：析氢催化二维过渡金属硫族化合物应力工程二硫化钼微区电化学

基于石墨烯和钛酸锶的相互作用调控功能异质结的研究

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基于石墨烯和钛酸锶的相互作用调控功能异质结的研究

作者：罗江波湖南大学

学位级别：硕士

自支撑功能氧化物薄膜由于其自身的柔性以及丰富的磁性、铁电和金属绝缘转换等性质,可用于柔性传感,柔性显示和可穿戴电子器件等领域。石墨烯是一种具有六边形蜂窝状结构的二维晶体,因为其独特的能带结构和优异的物理性质,在纳米尺寸器... 详细信息

自支撑功能氧化物薄膜由于其自身的柔性以及丰富的磁性、铁电和金属绝缘转换等性质,可用于柔性传感,柔性显示和可穿戴电子器件等领域。石墨烯是一种具有六边形蜂窝状结构的二维晶体,因为其独特的能带结构和优异的物理性质,在纳米尺寸器件领域受到广泛的研究。因此,把功能氧化物和石墨烯结合,通过界面工程可以有效地调控功能异质结性质,探索出新的器件。本硕士论文主要解决以下三方面的问题:首先,石墨烯由于其致密的π电子云,在室温下可以有效地防止气体渗透,然而,和功能氧化物结合时,在高温下是否依然可以防止界面氧气的扩散,以及与氧化物基底的相互作用,目前并不清楚;其次,当前制备自支撑功能氧化物薄膜的方法主要为通过牺牲层刻蚀的湿法转移和以石墨烯做中间层的干法转移。然而,一个系统地对比研究两种方法的优缺点,目前还是缺乏的;最后,在制备自支撑功能氧化物薄膜的基础上,将其做成转角的功能异质结,目前已经有一些工作报道。然而,如何有效地精确控制转角,以及探索转角对氧化物异质结的性质影响,还有待进一步研究。基于以上三个问题,本硕士论文系统研究了石墨烯在高温下与单晶氧化物基底SrTiO（STO）的相互作用,并探索了使用干法转移和湿法转移制备不同的自支撑功能氧化物薄膜的生长条件。在此基础上,我们发展了一种更为精准控制角度的方法来制备转角氧化物薄膜,为研究转角氧化物薄膜的电子结构和物理性质和提供了平台。主要研究结果如下:（1）石墨烯和STO的相互作用。本章研究了石墨烯对STO在高温下氧空位的影响,并探究氧气在高温下对石墨烯的穿透能力。我们将石墨烯转移至STO基底并在高温高真空环境中退火,研究石墨烯和STO的相互作用。通过拉曼光谱和X射线光电子能谱（X-ray photoelectron spectroscopy,XPS）表征发现了石墨烯在高温下仍能防止STO中的晶格氧透过,减少高温状态下STO中氧空位的产生,且石墨烯中的碳原子会与STO中的钛原子成键。我们的研究揭示了石墨烯应用于高温下的防氧涂层以及调控功能氧化物性质的可能性。（2）干法和湿法制备自支撑功能氧化物薄膜的优缺点。在上一章的基础上,本章对干法转移制备自支撑YBaCuO（YBCO）和VO薄膜的生长过程进行探索。发现石墨烯在脉冲激光沉积（pulsed laser deposition,PLD）生长的过程中会被激光与靶材相互作用产生的羽辉破坏,但是通过降低生长的温度和氧气含量或者直接在氧化物基底生长石墨烯的方式代替石墨烯转移过程可以解决这一问题,从而将功能氧化物薄膜从基底剥离,但剥离的薄膜面积较小,并且石墨烯在这一过程中会受到一定程度的掺杂。我们的研究澄清了干法和湿法的优缺点,有利于未来自支撑功能氧化物薄膜制备方法的选择做了基础。（3）转角STO同质结的制备。在之前技术积累上,本章使用SrAlO（SAO）作为牺牲层通过湿法转移制备自支撑STO薄膜,通过对刻蚀过程中的支撑层进行改善,我们得到了毫米级无破损的自支撑STO薄膜。在此基础上利用高精度硅基掩模版在薄膜表面制作特定形状的标记物,用于对准过程,制备了角度精准可控的转角STO薄膜,并用X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）φ扫描验证了转角的度数。我们的研究为未来转角电子学在功能氧化物薄膜的发展铺平了道路。

关键词：功能氧化物薄膜石墨烯界面工程自支撑转角电子学