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一类广义时变系统的输出调节问题研究

一类广义时变系统的输出调节问题研究

作者：刘文爱沈阳工业大学

学位级别：硕士

随着对广义系统的不断深入研究,学者们研究的范围从一般的广义时不变系统转变为更加广泛的广义时变系统上来。输出调节问题是控制理论中的一个重要研究课题之一。广义时变系统的输出调节问题对于电力网络、航空航天工程、机械臂操作等... 详细信息

随着对广义系统的不断深入研究,学者们研究的范围从一般的广义时不变系统转变为更加广泛的广义时变系统上来。输出调节问题是控制理论中的一个重要研究课题之一。广义时变系统的输出调节问题对于电力网络、航空航天工程、机械臂操作等系统的研究具有重要意义。本文基于调节器方程和内模原理对广义时变系统的输出调节问题进行研究。针对广义时变系统,研究了系统的输出调节问题。首先,对于广义时变系统,提出了一种具有微分代数矩阵方程形式的调节器方程。依据广义时变系统的等价变换,获得了调节器方程的唯一解。其次,基于调节器方程,分别设计了状态反馈控制器和动态测量输出反馈控制器,得到了广义时变系统输出调节问题可解的充分必要条件。最后,通过数值算例验证了该方法的有效性。针对含有不确定性的广义时变系统,研究了系统的鲁棒输出调节问题。首先,对于含有不确定性的广义时变系统,通过设计一种新的反馈机制,将外系统浸入到广义时变系统中,依据一致可观测性的性质,得到广义时变内部模型。此模型使得所研究的系统可以自动生成误差渐近趋于零的控制输入。其次,对系统的可控性和可观性进行分析得到了闭环系统一致渐近稳定的充要条件。最后,通过数值实例证明了所提出方法的有效性。

关键词：广义时变系统输出调节状态反馈控制器动态误差输出反馈控制器

不同C/P下AOA-SBR工艺磷形态转化规律及污泥特性

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中国环境科学 2022年第1期42卷 92-101页

作者：曲红石雪颖聂泽兵李清哲刘文爱于鸽马云广边德军长春工程学院吉林省城市污水处理重点实验室吉林长春130012 东北师范大学环境学院吉林省城市污水处理与水质保障科技创新中心吉林长春130117 中国市政工程东北设计研究总院有限公司吉林长春130021

采用5组厌氧/好氧/缺氧(AOA)模式运行的SBR反应器,考察不同C/P(120,40,24,17,13)下AOA-SBR系统磷形态转化规律及污泥特性.结果表明,5组反应器的COD、TN、NH_(4)^(+)-N去除效果均优于一级A标准.随着C/P的降低,系统TP去除量逐渐提高.C/P小... 详细信息

采用5组厌氧/好氧/缺氧(AOA)模式运行的SBR反应器,考察不同C/P(120,40,24,17,13)下AOA-SBR系统磷形态转化规律及污泥特性.结果表明,5组反应器的COD、TN、NH_(4)^(+)-N去除效果均优于一级A标准.随着C/P的降低,系统TP去除量逐渐提高.C/P小于24时,TP的去除效果开始变差且波动剧烈,在C/P为40时系统TP去除效果最稳定,平均去除率为99.22%.磷形态结果表明,随着C/P的降低,污泥中各项磷形态含量均有所升高.IP是TP最主要的磷形态,不同C/P下IP占TP的含量相近(约96%).随着C/P的降低,NAIP、AP占污泥TP的含量与IP都呈先上升后下降的趋势,而OP占污泥TP的含量保持下降趋势.生物有效磷(NAIP与OP之和)对污水除磷效果影响最大,C/P为40的系统中污泥中生物有效磷占比最高,污水TP去除效果最好.污泥MLSS与SVI值随着C/P的降低而增大,C/P较低的系统有发生污泥膨胀的风险.高通量测序表明,随着C/P的降低,除Dechloromonas外,PAOs与DPB含量均有所下降,污水TP去除效果较差且波动较大.

关键词： AOA-SBR工艺 C/P 磷形态污泥特性 PAOs

A^(2)O工艺处理低温污水污泥膨胀及恢复机理研究

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环境科学与技术 2022年第6期45卷 117-123页

作者：康华王帆刘文爱李亚静闫艺明边德军长春工程学院水利与环境工程学院吉林长春130012 吉林省城市污水处理重点实验室吉林长春130012 珠海市供排水管网有限公司广东珠海519000

该文以模拟生活污水作为处理对象,采用A^(2) O工艺进行低温污泥膨胀及恢复机理研究,为解决冬季污水处理厂污泥膨胀问题提供参考。试验结果表明:低温下污泥SVI值升高,丝状菌占优势,容易出现污泥膨胀现象,低温和低有机物负荷是影响污泥膨... 详细信息

该文以模拟生活污水作为处理对象,采用A^(2) O工艺进行低温污泥膨胀及恢复机理研究,为解决冬季污水处理厂污泥膨胀问题提供参考。试验结果表明:低温下污泥SVI值升高,丝状菌占优势,容易出现污泥膨胀现象,低温和低有机物负荷是影响污泥膨胀的重要因素。在间歇运行条件下增大曝气量、降低污泥龄或投加活性炭,均未消除低温下的污泥膨胀,而进水有机负荷的增加有助于提高污泥沉降性能,污泥膨胀得到有效控制。通过对4种工况下污泥粒径分布进行对比分析,发现污泥粒径与SVI值变化在一定的情况下存在相关性。

关键词： A^(2)O工艺低温污泥膨胀污泥指数

梯度增加NH_(4)^(+)-N负荷低温启动改良A/A/O工艺研究

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水处理技术 2022年第8期48卷 87-92,97页

作者：王帆李亚静曲红刘文爱闫艺明边德军长春工程学院水利与环境工程学院吉林省城市污水处理重点实验室吉林长春130012

在低温下通过梯度增加进水NH_(4)^(+)-N浓度的方法启动改良A/A/O耦合流离生化工艺,其中将启动阶段分为四个工况,每个工况NH_(4)^(+)-N浓度梯度递增约5 mg/L。反应器在温度(15±1)℃条件下,控制HRT为12 h,污泥回流比为100%,硝化液回流比... 详细信息

在低温下通过梯度增加进水NH_(4)^(+)-N浓度的方法启动改良A/A/O耦合流离生化工艺,其中将启动阶段分为四个工况,每个工况NH_(4)^(+)-N浓度梯度递增约5 mg/L。反应器在温度(15±1)℃条件下,控制HRT为12 h,污泥回流比为100%,硝化液回流比为200%,填料填充率为30%的条件下经过43天启动成功。启动期间出水稳定,COD低于50 mg/L,NH_(4)^(+)-N保持在1.5 mg/L以下,TP保持在0.5 mg/L以下,TN保持在15 mg/L以下。启动后,系统的生物量得到了稳定增长,存在大量杆菌与球菌,且系统的好氧隔室内发生了同步硝化反硝化反应。梯度增加进水NH_(4)^(+)-N浓度时系统微生物适应良好,可快速恢复活性进行大量繁殖,能有效提高污染物去除效率,有利于改良A/A/O耦合流离生化工艺的启动。

关键词：梯度递增NH_(4)^(+)-N负荷低温启动运行去除率

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基于GF1卫星的红树林病虫害遥感识别

科学技术与工程 2023年第34期23卷 14682-14690页

作者：陈燕丽孙明陈诚陶艳成刘文爱广西壮族自治区气象科学研究所南宁530022 广西科学院广西红树林研究中心/广西红树林保护与利用重点实验室北海536000

定量化红树林病虫害监测评估可为红树林保护修复提供科学依据。以广西北仑河口红树林保护区的红树林为研究对象,利用高分一号(GF1)卫星数据建立模型识别受虫害红树林,结果表明:GF1数据的红光和近红外波段是判识红树林健康与否的优选波段... 详细信息

定量化红树林病虫害监测评估可为红树林保护修复提供科学依据。以广西北仑河口红树林保护区的红树林为研究对象,利用高分一号(GF1)卫星数据建立模型识别受虫害红树林,结果表明:GF1数据的红光和近红外波段是判识红树林健康与否的优选波段;差值植被指数(difference vegetation index,DVI)是区分健康和虫害红树林的优选植被指数,通过训练样本可划定不同群落虫害红树林DVI阈值区间;利用归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)和绿光波段可有效去除水体和裸露滩涂等背景干扰信息,综合DVI、NDVI和绿光波段,构建虫害红树林识别决策树模型,模型识别精度良好。木榄-白骨壤、秋茄-白骨壤、木榄-桐花树、木榄-白骨壤+桐花树群落的综合指标F(F-measure)大于0.89,且准确率A(accuracy)、精确率P(precision)、召回率R(recall)大于0.85,但白骨壤分类精度较低,综合指标仅0.76。

关键词：红树林病虫害高分一号决策树模型

广西海岸带互花米草入侵时空动态遥感监测研究

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广西科学 2023年第4期30卷 776-786页

作者：陶艳成潘良浩刘文爱孙仁杰葛文标广西科学院广西海洋科学院(广西红树林研究中心) 广西红树林保护与利用重点实验室广西北海536007 厦门大学环境与生态学院滨海湿地生态系统教育部重点实验室福建厦门361102

为全面了解和分析外来入侵物种互花米草(Spartina alterniflora)在广西海岸带的时空分布特征与扩散趋势,应用遥感与GIS技术手段,基于多源多时序高分辨率遥感影像对广西海岸带互花米草进行时空动态监测,并结合历史调查资料进行分析。结... 详细信息

为全面了解和分析外来入侵物种互花米草(Spartina alterniflora)在广西海岸带的时空分布特征与扩散趋势,应用遥感与GIS技术手段,基于多源多时序高分辨率遥感影像对广西海岸带互花米草进行时空动态监测,并结合历史调查资料进行分析。结果表明:2001、2008、2010、2013、2016、2019年广西海岸带互花米草面积分别为46.90、204.05、331.23、608.75、776.99、1320.79 hm 2;2001-2019年,互花米草面积增加了1273.89 hm 2,年均增长率为20.38%。2019年,北海市海岸带互花米草总面积为1317.06 hm 2,占广西互花米草总面积的99.72%;钦州市互花米草面积为3.68 hm 2;互花米草已入侵防城港市,面积约为0.05 hm 2。丹兜海、铁山港湾、廉州湾及北海银滩至营盘镇近岸滩涂是互花米草集中扩张区,且仍处于快速增长阶段;防城港市企沙半岛东侧近岸滩涂及北海市涠洲岛均已出现互花米草零星斑块;广西山口红树林生态国家级自然保护区内互花米草扩散有所减缓,而广西合浦儒艮国家级自然保护区内仍处于增长阶段。广西海岸带互花米草入侵仍处于快速扩张状态,且呈由东往西扩散的趋势。本研究可为广西海岸带互花米草治理提供基础数据和理论指导,对湿地保护、管理和可持续发展具有重要意义。

关键词：互花米草生物入侵时空动态高分辨率遥感监测广西海岸带

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广州小斑螟发生与环境因子的关系

生态学报 2011年第23期31卷 7320-7324页

作者：刘文爱范航清广西科学院广西红树林研究中心广西红树林保护重点实验室北海536000

广州小斑螟是红树林的一种灾害性的食叶害虫。通过室内饲养和野外观察,对广州小斑螟的发生和环境因素的关系进行了详细的研究。结果表明,随着龄级的增加,取食量增大;在不同样地不同滩位的虫口密度差异性规律不同;在单株白骨壤的不同方... 详细信息

广州小斑螟是红树林的一种灾害性的食叶害虫。通过室内饲养和野外观察,对广州小斑螟的发生和环境因素的关系进行了详细的研究。结果表明,随着龄级的增加,取食量增大;在不同样地不同滩位的虫口密度差异性规律不同;在单株白骨壤的不同方位虫口密度差异显著,正南方向虫口密度最高,正西、正北虫口密度最低;在单株白骨壤的中上部明显高于下部;广州小斑螟大龄幼虫较耐水淹,水淹6 h的死亡率为0;不同地区温度的差异可导致广州小斑螟的发育进度的不同。

关键词：广州小斑螟环境因素白骨壤

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萧氏松茎象综合防治的研究

萧氏松茎象综合防治的研究

作者：刘文爱福建农林大学

学位级别：硕士

通过2a野外调查、搭棚饲养观察和室内饲养，进一步掌握萧氏松茎象在福建闽西北地区的生物学特性。该虫在福建闽西北地区2a发生1代，以幼虫和成虫越冬。越冬成虫3月中旬出孔活动，4月下旬开始产卵，5月中旬卵开始孵化，当年12月上旬幼虫... 详细信息

通过2a野外调查、搭棚饲养观察和室内饲养，进一步掌握萧氏松茎象在福建闽西北地区的生物学特性。该虫在福建闽西北地区2a发生1代，以幼虫和成虫越冬。越冬成虫3月中旬出孔活动，4月下旬开始产卵，5月中旬卵开始孵化，当年12月上旬幼虫越冬，至翌年3月中旬越冬幼虫出蛰，8月中旬开始化蛹，9月中旬开始羽化并在蛹室内或土壤中越冬。首次在林间发现成虫在交配高峰期有聚集习性，聚集地点常位于枯枝落叶之下。成虫有明显向上爬的习性，易附着在其他物品上被传带。经测定越冬幼虫的过冷却点最高为-4.39℃，最低为-16.50℃，平均值为-9.71℃，表明其能忍受较低的温度，其地理分布北界在北纬30°附近。利用聚集度指标法和Iwao等方法对萧氏松茎象幼虫的空间格局进行了测定，结果表明，其在林间呈聚集分布，符合负二项分布，得出幼虫林间理论抽样数公式为：N=(1.0528／M—0.1326)／D。对萧氏松茎象发生环境因子进行调查分析表明：有虫株率与胸径之间有极显著相关性，拟合的回归模型为：y=—0.029x+0.2608x—0.0549;有虫株率与树高之间无显著的相关性;有虫株率与植被盖度之间有极显著的相关性，拟合的回归模型为：y=0.2717Ln(x)+1.2499;紫色土上生长马尾松林很少发现萧氏松茎象的危害;有虫株率与郁闭度之间有显著的相关性，拟合的回归模型为：v=0.4916x-0.0732;海拔与萧氏松茎象的种群密度的相关性不显著;西南坡上萧氏松茎象发生较轻，而北坡的萧氏松茎象发生较重;中下坡的马尾松受害要明显重于上坡;40a生以下的马尾松与树龄相关系数为0.92，达到极显著水平。试验表明，于成虫出孔高峰期在林间设置新鲜伐桩可诱捕到萧氏松茎象成虫，能有效降低虫口密度;根部施药法的效果明显优于注干法，以氧化乐果的防治效果最佳，其有效防治效果达66.1％;林地清杂可起到一定的预防萧氏松茎象发生的作用，并且以萧氏松茎象成虫出孔高峰期进行处理的效果要好于产卵高峰期进行处理的效果;室内毒力测定表明，成虫接种感染绿僵菌菌株J10d后的LC为1.2×10～2.3×10／ml，15d后的LC为4.6×10／ml～1.0×10／ml;求得剂量浓度为10／ml和10／ml下的时间效应指标值LT分别为10.7d和8.0d;表明该菌株对萧氏松茎象成虫具有了较强的致病力，其对萧氏松茎象成虫种群控制的潜能值得进一步研究，试验结果采用了时间-剂量-死亡率模型进行分析，准确地体现了时间与剂量效应的完整统一性，因而使时间和剂量效应的估量更加科学合理。野外施放白僵菌起到较好的防治效果，施用菌粉防治成虫的效果为50.6％，燃放粉炮防治成虫的效果为21％，施用菌粉较燃放粉炮的防治效果好。

关键词：萧氏松茎象生物学特性生态学特性化学防治生物防治诱捕防治林业技术防治

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广西廉州湾红树林湿地景观格局动态及其成因

森林与环境学报 2018年第2期38卷 171-177页

作者：李丽凤刘文爱桂林电子科技大学海洋信息工程学院广西北海536000 钦州学院陶瓷与设计学院广西钦州535000 广西科学院广西红树林研究中心广西北海536000 广西红树林保护与利用重点实验室广西北海536000

运用景观生态学的理论与方法,结合2005、2008、2012和2015年4个时段Quick Bird图像,定量研究广西廉州湾红树林湿地景观格局的特征。2005—2015年,该区域红树林面积年平均增长率为8.44%,其中自然生长占增加面积的96.69%;人工造林占增加... 详细信息

运用景观生态学的理论与方法,结合2005、2008、2012和2015年4个时段Quick Bird图像,定量研究广西廉州湾红树林湿地景观格局的特征。2005—2015年,该区域红树林面积年平均增长率为8.44%,其中自然生长占增加面积的96.69%;人工造林占增加面积的3.31%。2005—2015年,减少的红树林面积为104 216 m^2,为挖塘养殖、修建堤坝、挖河道、河水冲击、鱼藤、团水虱等自然因素和人为干扰构成,其中自然因素占63.79%,人为干扰占36.21%。截止2015年,互花米草面积51.170 6 hm^2,其中2005—2012年平均增长率为55.05%,2012—2015年平均增长率为59.17%;因鱼藤缠绕覆盖造成的红树林死亡面积最大,约33 616 m^2。2005—2012年红树林因团水虱危害死亡面积7 990 m^2;截止2015年10月,无瓣海桑分散扩散的单体植株为670株,最远扩散距离达6 408 m。2005—2012年景观格局指数呈现下降趋势,景观破碎化降低;2012年后景观格局指数趋于上升,景观异质增强。稳定期红树林斑块平均分维数为1.053 9,平均形状系数为1.489 2。红树林湿地的保护和恢复要尽量利用本土物种的自然生长扩散来达成,人工造林的红树林斑块块形状可以参考天然红树林斑块形状。红树林损失的主要原因已由人为直接干扰转变为自然干扰,该区域红树林湿地面临的主要生态问题有无瓣海桑扩散、鱼藤蔓延、互花米草入侵和团水虱危害。

关键词：廉州湾红树林湿地景观格局