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快速频率响应负荷参与惯量辅助服务能力评估及应用

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电力系统自动化 2024年第16期48卷 99-108页

作者：缪蔡然江叶峰施琳樊陈姚建国王琦东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 国网江苏省电力有限公司江苏省南京市210024 中国电力科学研究院有限公司(南京) 江苏省南京市210003

新能源比重的不断增加导致电力系统惯量水平降低。为防止低惯量系统故障后频率快速跌落,亟须挖掘新型惯量响应资源。快速频率响应负荷(FFRL)可以根据电网故障后频率变化率灵活调节负荷水平以提供紧急支撑。文中基于FFRL参与的电力系统... 详细信息

新能源比重的不断增加导致电力系统惯量水平降低。为防止低惯量系统故障后频率快速跌落,亟须挖掘新型惯量响应资源。快速频率响应负荷(FFRL)可以根据电网故障后频率变化率灵活调节负荷水平以提供紧急支撑。文中基于FFRL参与的电力系统频率响应模型给出了FFRL惯量支撑效果评估方法,并结合不同市场主体的惯量服务补偿机制建立了FFRL参与惯量辅助服务优化模型。算例结果验证了所提FFRL惯量支撑效果评估方法的准确性与FFRL参与惯量辅助服务对系统运行经济性与系统频率安全稳定的提升效果。相比于传统火电机组,FFRL可以凭借更少的响应容量提供更多的惯量响应,并根据其响应策略与控制方式进行灵活变换,从而更精准地响应电网对自身惯量水平的要求。

关键词：新能源快速频率响应负荷电力系统惯量惯量支撑辅助服务

木质纤维素基生物质炭改性半导体及其光催化应用

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化工进展 2024年

作者：方碧瑶邱健豪李伊馨姚建峰南京林业大学化学工程学院江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心

因木质纤维素基生物质炭表面丰富的官能团、易于调控的结构及化学性质稳定等优点，其被广泛应用于催化、吸附及电化学等领域。其中，在光催化材料的构筑中，生物质炭能够改善半导体吸光差、光生载流子分离效率低、活性位点较少、比表面... 详细信息

因木质纤维素基生物质炭表面丰富的官能团、易于调控的结构及化学性质稳定等优点，其被广泛应用于催化、吸附及电化学等领域。其中，在光催化材料的构筑中，生物质炭能够改善半导体吸光差、光生载流子分离效率低、活性位点较少、比表面积较低等问题，进而优化其光催化性能。本文重点讨论了纤维素和木质素基生物质炭用于不同半导体(TiO2、g-C3N4及ZnO等)的改性，改性方式包括复合改性和掺杂改性，复合改性又分为碳点复合和以炭为载体两种形式。同时，详细介绍了改性后的催化剂在各种光催化应用(光催化有机污染物降解、Cr(VI)还原、产氢及产H2O2等)中的性能表现。最后从催化材料设计和光催化应用角度分别讨论了木质纤维素基生物质炭改性半导体用于光催化的研究现状及存在问题，并提出了相应的解决方案。另外，还展望了该领域的未来发展前景。本综述能够为生物质衍生炭的应用及光催化材料的设计提供较为深入的见解和指引。

关键词：纤维素木质素生物质炭半导体光催化

离子液体中PMBA脱羧反应及界面水影响的电化学SERS研究

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高等学校化学学报 2024年第1期45卷 129-135页

作者：秦海敬贺乾军徐敏敏袁亚仙姚建林苏州大学材料与化学化工学部苏州215123

基于气-液界面自组装法和转移技术制备了负载Au纳米粒子单层膜的玻碳电极(Au MLF@GC),并将其用于离子液体-电化学体系界面过程现场的研究.以对巯基苯甲酸(PMBA)的表面等离激元共振(SPR)催化脱羧生成苯硫酚(TP)反应为探针,采用电化学-表... 详细信息

基于气-液界面自组装法和转移技术制备了负载Au纳米粒子单层膜的玻碳电极(Au MLF@GC),并将其用于离子液体-电化学体系界面过程现场的研究.以对巯基苯甲酸(PMBA)的表面等离激元共振(SPR)催化脱羧生成苯硫酚(TP)反应为探针,采用电化学-表面增强拉曼光谱(SERS)技术,通过电位阶跃法研究了其在离子液体体系中的反应动力学行为.结果表明,亲水性离子液体[BMIm]BF_(4)/Au MLF@GC的零电荷电位(pzc)为−0.95 V,PMBA脱羧反应仅在pzc以正区间发生;通过SERS谱峰强度变化以二级反应拟合获得该反应的速率常数,发现其反应速率常数的对数与阶跃后电位呈线性关系;随着体系外加水的含量(摩尔分数)由0增至0.001和0.003,阶跃后发生脱羧反应的起始电位负移,且同一阶跃电位下反应速率常数随着外加水量的增加而增大.

关键词：离子液体表面增强拉曼光谱电化学脱羧反应速率常数零电荷电位

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参数自整定模糊PID时间程序温度控制系统

科技资讯 2006年第16期4卷 172-172页

作者：姚建永武汉职业技术学院电信工程学院湖北武汉430074

温度控制系统特别是时间程序的温度控制系统具有非线性、强耦合、时滞、时变等特点,单独采用常规的PID或模糊控制均难以兼顾高精度和快速性的双重要求。为此设计了一个参数自整定模糊PID温度控制系统,通过模糊控制技术在线实时整定PID... 详细信息

温度控制系统特别是时间程序的温度控制系统具有非线性、强耦合、时滞、时变等特点,单独采用常规的PID或模糊控制均难以兼顾高精度和快速性的双重要求。为此设计了一个参数自整定模糊PID温度控制系统,通过模糊控制技术在线实时整定PID的参数以达到优良的温度控制效果。此温度控制系统已用于工业控制,结果表明:系统控制精度高、响应快,较好的解决了时间程序温度控制中的大滞后、非线性、时变、模型确定困难等问题。

关键词：温度控制 PID控制模糊控制自整定时间程序

Al−Cu−Li−Mg合金纳米相之间溶质配分行为的第一性原理研究

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第6期34卷 1734-1744页

作者：刘正卿江勇王怡人姚建刚中南大学材料科学与工程学院长沙410083 烟台南山学院材料科学与工程学院烟台265713 中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

采用一性原理计算考察25种合金化元素在大多数商业牌号Al−Cu−Li−Mg合金中主要纳米相(δʹ-Al3Li、θʹ-Al2Cu、T1-Al6Cu4Li3和S-Al2CuMg)之间的溶质配分能和配分行为。计算结果表明,主合金化元素Li不能直接影响θʹ和S相,Cu不能直接影响δʹ... 详细信息

采用一性原理计算考察25种合金化元素在大多数商业牌号Al−Cu−Li−Mg合金中主要纳米相(δʹ-Al3Li、θʹ-Al2Cu、T1-Al6Cu4Li3和S-Al2CuMg)之间的溶质配分能和配分行为。计算结果表明,主合金化元素Li不能直接影响θʹ和S相,Cu不能直接影响δʹ相,Mg不能直接影响θʹ和δʹ相,但可以较弱地固溶于T1相。对于微合金化元素,Si是唯一一种可以固溶于4种纳米相的元素。Au能固溶于δʹ、θʹ和S相,Cd能固溶于δʹ、T1和S相,Zr能固溶于δʹ和T1相,Ni仅有微弱的趋势固溶于θʹ和S相。Ti、V、Zn、Ag和Mo只能固溶于δʹ相,而Cr、Mn、Fe和Co对这4种纳米相均没有直接影响。几乎所有的稀土元素均能强烈固溶于T1、δʹ和S相,但无法固溶于θʹ相。仅Sc略显特殊,对S相没有明显的固溶趋势。计算预测的溶质配分能构成了一个原型数据库,有利于指导和加速Al−Li合金及其他相关Al合金的设计。

关键词： Al−Cu−Li−Mg合金纳米相微合金化溶质配分第一性原理

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基于模型预测控制的机器人姿态控制策略研究

机械工程学报 2024年

作者：姚建均张宜坤柯运钱琛王超哈尔滨工程大学机电工程学院

针对机器人复杂灵活的任务，需要机器人具有运动平滑、大范围定位与高精度跟踪的能力。为了解决离线规划导致的低系统实时性，与低精度运动学数值逆解导致机器人抖动的问题，提出一种基于模型预测控制的机器人姿态控制策略。首先，建立... 详细信息

针对机器人复杂灵活的任务，需要机器人具有运动平滑、大范围定位与高精度跟踪的能力。为了解决离线规划导致的低系统实时性，与低精度运动学数值逆解导致机器人抖动的问题，提出一种基于模型预测控制的机器人姿态控制策略。首先，建立机器人正运动学模型，将其表达为状态空间模型；其次，考虑机器人极限关节位置与运动平滑性两种约束条件，构造其为紧、凸集合；然后，将机器人求解运动学逆解的问题转换为求解带约束最优控制问题，并得出最优控制量；最后，理论证明了控制器的稳定性；仿真表明，相对于经典控制策略，提出的控制策略具有更好的大范围定位能力；设计基于六自由度机器人的大范围定位实验与复杂轨迹跟踪实验，证实了提出的控制策略具有良好的跟踪与定位能力。

关键词：机器人姿态控制模型预测控制约束系统轨迹跟踪

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基于滤波器的浸入与不变自适应控制

控制与决策 2024年第1期39卷 151-160页

作者：陈伟胡健姚建勇聂伟荣周海波南京理工大学机械工程学院南京210094 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410000

针对机电伺服系统存在参数不确定、未建模动态及时变扰动这一问题,提出一种基于滤波器的浸入与不变自适应算法,该算法能够准确估计伺服系统中的未知参数.首先,构造系统状态及回归函数的滤波器,再根据滤波后的辅助变量构造参数估计器;然... 详细信息

针对机电伺服系统存在参数不确定、未建模动态及时变扰动这一问题,提出一种基于滤波器的浸入与不变自适应算法,该算法能够准确估计伺服系统中的未知参数.首先,构造系统状态及回归函数的滤波器,再根据滤波后的辅助变量构造参数估计器;然后,依据浸入与不变理论设计参数估计器中的辅助函数,从而保证参数估计误差的收敛性.此外,为了进一步降低集总扰动对系统闭环性能的影响,提出一种扰动观测器,这种扰动观测器结构简单,并且能保证估计误差的渐近稳定,从而有效地补偿系统中的未建模动态和外部扰动.最后,利用Lyapunov理论分别证明了参数估计器、扰动观测器及闭环系统的稳定性,仿真与实验结果验证了所提出的自适应方法及扰动观测器的有效性.

关键词：浸入与不变扰动观测器机电伺服系统自适应控制状态滤波器渐近稳定

考虑输入时滞的舵机伺服系统自适应指令滤波输出反馈控制

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西安交通大学学报 2024年第3期58卷 149-161页

作者：郭峻秀胡健姚建勇黄玲谭天乐刘宇南京理工大学机械工程学院南京210094 上海航天控制技术研究所上海201108

针对舵机伺服系统运行过程中存在复杂非线性以及信号输入时滞、使系统的精度降低,严重时甚至造成系统失稳的问题,提出了一种考虑输入时滞的自适应指令滤波输出反馈控制策略。首先,将系统中存在的输入时滞考虑为控制器信号输入时滞,给出... 详细信息

针对舵机伺服系统运行过程中存在复杂非线性以及信号输入时滞、使系统的精度降低,严重时甚至造成系统失稳的问题,提出了一种考虑输入时滞的自适应指令滤波输出反馈控制策略。首先,将系统中存在的输入时滞考虑为控制器信号输入时滞,给出舵机伺服系统状态方程,选用梯度下降法设计时滞估计律对未知时滞进行估计;其次,将系统中存在的复杂非线性统一为扰动,选用扩展状态观测器(ESO)加以估计,将观测的系统状态值用于设计控制量实现输出反馈控制;然后,选用指令滤波将高阶求导过程转化为求积分,实现信号滤波以抑制微分噪声;最后,基于Lyapunov-Krasovskii泛函稳定性定理证明控制器实现系统有界稳定。仿真及实验表明,所提的控制方法与传统反步控制方法、自抗扰控制和比例微分积分(PID)控制方法相比,响应时间分别提升了92%、88%和51%,跟踪精度分别提升了90%、84%和26%。

关键词：舵机伺服系统输入时滞输出反馈指令滤波

阿姆河右岸中-下侏罗统烃源岩地球化学特征及其沉积环境研究

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地质科学 2024年第2期59卷 352-364页

作者：姚建廷周栋刘荣和刘四兵成都理工大学能源学院成都610051 川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院成都610051

阿姆河盆地是中亚地区天然气资源最丰富的盆地。阿姆河右岸区域的主力烃源岩存在于中-下侏罗统的煤系地层中,但烃源岩的地球化学特征、有机质来源及沉积环境还需进一步明确。本文以阿姆河盆地右岸地区侏罗系烃源岩为对象,在利用烃源岩... 详细信息

阿姆河盆地是中亚地区天然气资源最丰富的盆地。阿姆河右岸区域的主力烃源岩存在于中-下侏罗统的煤系地层中,但烃源岩的地球化学特征、有机质来源及沉积环境还需进一步明确。本文以阿姆河盆地右岸地区侏罗系烃源岩为对象,在利用烃源岩样品开展系统的地球化学测试的基础上,对样品有机碳、镜质体反射率、饱和烃与芳烃气相色谱及有机碳同位素等数据进行了分析。结果表明:1)阿姆河右岸中-下侏罗统烃源岩的有机质丰度及生烃潜力较高,有机质类型以Ⅱ_(1)与Ⅱ_(2)型为主,存在少量Ⅲ型干酪根,烃源岩整体处于成熟—高成熟阶段;烃源岩以生油为主,兼生气。2)阿姆河右岸中-下侏罗统烃源岩大部分沉积于高盐度的强还原环境,少数沉积于低盐度氧化环境中。3)阿姆河右岸中-下侏罗统烃源岩中有机质母质的来源主要为低等浮游生物,部分有机质来源于高等植物。

关键词：烃源岩地球化学特征沉积环境有机质来源阿姆河盆地