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基于无模型的PMLSM改进自适应滑模自抗扰控制

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电机与控制学报 2024年第1期28卷 142-151页

作者：李争张梓豪王康涛孙鹤旭河北科技大学电气工程学院河北石家庄050018 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

为了提高永磁直线同步电机的自抗扰控制的动态响应性能和抗干扰性能,增强系统整体的控制性能,提出了一种基于无模型控制的改进滑模自抗扰控制策略。首先,基于滑模变结构原理以及无模型控制理论对自抗扰控制器中的扩张状态观测器和非线... 详细信息

为了提高永磁直线同步电机的自抗扰控制的动态响应性能和抗干扰性能,增强系统整体的控制性能,提出了一种基于无模型控制的改进滑模自抗扰控制策略。首先,基于滑模变结构原理以及无模型控制理论对自抗扰控制器中的扩张状态观测器和非线性状态误差反馈进行优化,建立了超局部模型,采用非奇异快速终端滑模控制代替原有的非线性状态误差反馈,同时设计相应滑模面与扩张状态观测器相结合,提高观测器对扰动因素的观测精确度的同时增强控制器的动态响应性能和抗干扰能力。然后设计了改进指数趋近率,通过引入系统状态变量使得控制器可以进行自适应调节,进一步提高系统的控制性能。通过李雅普诺夫理论证明了控制策略的稳定性,仿真和实验结果表明,该控制策略相对传统的自抗扰控制器所具备的优越性。

关键词：永磁直线同步电机无模型控制非奇异快速终端滑模改进滑模趋近率自抗扰控制改进扩张状态观测器

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污水处理厂海洋环境影响评价中扩散模型源项的确定

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海洋湖沼通报 2010年第4期 47-52页

作者：付会刘艺杰孙鹤鲲左华青岛市环境保护科学研究院山东青岛266003 青岛出入境检验检疫局山东青岛266001

基于污水处理厂削减污染物的特性探讨了在受直排污水影响海区预测污水处理厂建设后对海洋环境影响时,采用排放口入海污染物的减少量作为扩散模型的源项。并以烟台套子湾污水处理厂二级扩建工程为例介绍此方法的运用,结果符合客观实际,... 详细信息

基于污水处理厂削减污染物的特性探讨了在受直排污水影响海区预测污水处理厂建设后对海洋环境影响时,采用排放口入海污染物的减少量作为扩散模型的源项。并以烟台套子湾污水处理厂二级扩建工程为例介绍此方法的运用,结果符合客观实际,能反映出了污水处理厂的建设对水环境的改善,表明源项选取正确,对开展污水处理厂的海洋环境影响评价工作具有一定的实用和参考价值。

关键词：污水处理厂海洋环境影响评价扩散模型源项

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胶州湾营养盐限制的上行效应研究

海洋科学集刊 2004年第1期 148-157页

作者：王勇周毅孙鹤鲲中国科学院海洋研究所青岛266071 青岛市环保局青岛266071

在许多水体生态系统中,浮游植物的生长受到营养盐可利用性的调控(Howarth,1988)。在一定的浓度范围内,营养盐对浮游植物的生长有促进作用,但如果营养盐浓度过低,则会对浮游植物的生长产生限制作用,过高则有毒理作用。由于人类活动的影... 详细信息

在许多水体生态系统中,浮游植物的生长受到营养盐可利用性的调控(Howarth,1988)。在一定的浓度范围内,营养盐对浮游植物的生长有促进作用,但如果营养盐浓度过低,则会对浮游植物的生长产生限制作用,过高则有毒理作用。由于人类活动的影响,导致大量富含N、P的工业与生活污水排放入海水中,造成沿岸海水的富营养化。营养盐本底含量的增加对沿岸海水中浮游植物群落的组成影响巨大(Durate,1995)。Pedersen等(1996)指出,在沿岸海洋生态系统中,富营养化的结果会促进生长快速、生活周期短的藻类的丰度与生产力迅速增加,而生长缓慢的藻类由于在竞争中处于劣势,其丰度则可能下降。

关键词：上行效应营养盐浓度胶州湾生活周期水体生态系统沿岸海浮游植物群落富营养化生活污水排放可利用性

硅废料基锂离子电池负极材料的制备及性能研究

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硅废料基锂离子电池负极材料的制备及性能研究

作者：孙鹤航北方民族大学

学位级别：硕士

全球对清洁能源的巨大需求促进了光伏产业的发展,在光伏硅组件的生产过程中会产生大量的硅废料,其对环境和生产成本有显著影响,因此,硅废料的回收利用成为一个重大技术难题。硅作为锂离子电池负极材料应用时,具有比容量高和工作电位较... 详细信息

全球对清洁能源的巨大需求促进了光伏产业的发展,在光伏硅组件的生产过程中会产生大量的硅废料,其对环境和生产成本有显著影响,因此,硅废料的回收利用成为一个重大技术难题。硅作为锂离子电池负极材料应用时,具有比容量高和工作电位较低等优势,但硅在发生电化学嵌脱锂反应时会因锂嵌入与脱出发生巨大的体积膨胀与收缩,导致硅的粉化以及电极的开裂,从而造成电池容量急剧衰减。针对上述问题,本文将硅废料的回收利用与高容量、低成本硅基负极材料需求相结合,制得基于硅废料原料的高容量锂离子电池负极材料。研究先对硅废料进行纯化除杂制得高纯度的硅原料,然后进行球磨、氧化和碳包覆以及预锂化处理制得硅基复合负极材料,再对制得复合负极材料进行结构和形貌表征以及电化学性能测试分析,探究其结构对电化学性能的影响。本文通过设计制备合适的氧化层和碳层结构可有效的抑制硅电极充放电过程的体积膨胀,通过预锂化处理提升首次库伦效率,从而提高硅废料基负极材料的电化学性能。本论文的研究内容及结果如下:（1）硅废料的提纯及氧化制备Si@SiO复合负极材料。将硅废料进行酸洗除杂纯化,球磨细化颗粒再加入一定量的HO进行表面氧化处理,然后高温煅烧得到Si@SiO。硅废料颗粒表面原位氧化形成硅氧化物结构层,纯化除杂后仍残留的Fe与Si在负极材料制备过程中生成FeSi相并且表面包裹一层硅氧化物层,这可作为缓冲层用来抑制Si在充放电过程中发生的体积变化。所制备的Si@SiO复合材料具有较好的结构稳定性,其在0.5 A·g电流密度下循环300圈后的充电比容量为652.4mAh·g,容量保持率达到77.1%。（2）碳包覆制备Si@C复合材料。采用PVP、NaCl与硅废料进行混合包覆,然后高温碳化处理来改善硅废料的电化学性能。研究结果表明,当PVP、硅废料与NaCl的比例为1:1:3时,制得的复合负极材料具有优异的电化学性能。这是因为具有良好分散性的PVP能够将硅废料颗粒进行完整包覆,而添加Na Cl之后球磨处理,使PVP附着更均匀,能够更好的抑制硅的体积变化。实验所制备的Si@C-1:1:3的复合负极材料在0.5 A·g电流密度下循环200圈容量高达910.4 mAh·g,其容量保持率为78.6%,即使在3 A·g的大电流下仍发挥出590.1 mAh·g的高比容量。（3）预锂化处理提升Si@C复合负极材料的首次库伦效率。首先将锂粉、萘与四氢呋喃以一定的比例进行混合制得预锂化悬浮液,再对Si@C-1:1:3负极极片进行预锂化处理,以提高其首次库仑效率。研究发现,使用Li-Np/THF悬浮液进行预锂化处理能够改善硅基负极电化学性能和提高首次库伦效率。基于Si@C-15m负极材料在0.1 C电流密度下表现出1429.2 mAh·g的初始充电比容量,首次库伦效率达到84%,甚至在3 A·g的大电流下预锂化15 min的Si@C复合材料仍发挥出高达596.1 mAh·g的比容量。

关键词：硅废料锂离子电池负极材料预锂化

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新媒体环境下少儿出版品牌建设的机遇与路径

出版广角 2024年第7期 29-33,68页

作者：王小鲲中国少年儿童新闻出版总社

新媒体环境给出版行业带来重大变革,少儿出版品牌建设面临诸多新的机遇:新媒体的高度连接为品牌形成广泛影响提供了基础条件,新媒体丰富的应用形态为品牌施行立体营销带来更多机会,新媒体的平行性和互动性有利于读者与品牌之间形成更加... 详细信息

新媒体环境给出版行业带来重大变革,少儿出版品牌建设面临诸多新的机遇:新媒体的高度连接为品牌形成广泛影响提供了基础条件,新媒体丰富的应用形态为品牌施行立体营销带来更多机会,新媒体的平行性和互动性有利于读者与品牌之间形成更加稳定的关系,新媒体技术的高速迭代为新品牌崛起开辟空间。新媒体环境下少儿出版品牌建设也出现新的可行性路径,少儿出版应放大核心优势,擦亮机构品牌;强化整合营销,打响文化品牌;强化IP概念,运营产品品牌。

关键词：少儿出版新媒体出版品牌建设机遇途径

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等容预压缩等离子体中的快点火热斑形成与燃烧波传播

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物理学报 2024年第5期73卷 247-256页

作者：王美乔徐泽鲲吴福源张杰中国科学院大学物理科学学院北京100049 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心北京100190 上海交通大学物理与天文学院激光等离子体教育部重点实验室上海200240 上海交通大学 IFSA协同创新中心DCI联合研究团队上海200240

研究热斑点火物理过程对于实现聚变点火和高增益聚变放能具有重要意义,但是,迄今为止的大部分相关研究都是针对等压构型预压缩等离子体进行的,对等容构型预压缩等离子体中的热斑点火过程研究尚不充分.本文针对双锥对撞点火方案产生的等... 详细信息

研究热斑点火物理过程对于实现聚变点火和高增益聚变放能具有重要意义,但是,迄今为止的大部分相关研究都是针对等压构型预压缩等离子体进行的,对等容构型预压缩等离子体中的热斑点火过程研究尚不充分.本文针对双锥对撞点火方案产生的等容预压缩高密度等离子体,建立了描述热斑边界演化和核聚变燃烧的半解析模型.该模型表明,在等容预压缩高密度等离子体中的热斑边界,可以用对热斑产生的α粒子具有强烈吸收作用的激波波峰的位置来定义,且等容预压缩等离子体中的热斑点火过程也存在α粒子射程主导的自调节现象.通过考虑α粒子的空间不均匀沉积效应,可以利用该模型描述等容预压缩等离子体中热斑内部的温度和密度演化.使用该模型分析热斑在点火初期时刻的劳森参数和平均热斑温度发现,在快电子总能量相同情况下,能量较低的快电子束更有利于实现点火.辐射流体模拟程序O-SUKI-N的验证计算表明,本文提出的半解析模型的计算结果具有较强的合理性.

关键词：等容预压缩等离子体快点火热斑演化 α粒子沉积

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用于动态无线电能传输的新型线圈结构设计

哈尔滨工业大学学报 2024年第9期56卷 85-94页

作者：李争孙仲淳唐明磊谢奇龙孙鹤旭河北科技大学电气工程学院石家庄050018 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

为改善动态无线电能传输(dynamic wireless power transfer,DWPT)过程中,因发射阵列之间摆放间距过大而产生的输出电压和输出功率的波动问题,提出一种新型发射结构。首先,在BPP(bipolar pad)线圈结构基础上,将主发射(domination transmi... 详细信息

为改善动态无线电能传输(dynamic wireless power transfer,DWPT)过程中,因发射阵列之间摆放间距过大而产生的输出电压和输出功率的波动问题,提出一种新型发射结构。首先,在BPP(bipolar pad)线圈结构基础上,将主发射(domination transmitter,Dtx)线圈与补偿(compensation,Cx)线圈串联组成一个发射段,并对DWPT系统采用分段控制,以减小损耗;其次,采用解耦电容解耦Dtx线圈与Cx线圈,并分析了系统的电路原理;然后,利用Ansys Maxwell有限元分析软件对耦合结构进行优化设计,并选择最佳的切换位置,以减小功率的波动;最后,搭建实验平台以验证结构的可行性。实验结果表明:新型磁耦合结构输出功率的波动为3.9%,输出电压的波动为2.9%,与改进前的耦合结构相比,输出功率的波动降低了15.8%,输出电压的波动降低了7.6%;在相邻Dtx线圈的过渡区域中,与改进前的耦合结构相比,输出功率提高了33.8%,且系统传输效率稳定在88%左右。所提出的新型发射结构有助于减小移动过程中输出电压和输出功率的波动,可为磁耦合结构的设计与应用提供理论支持。

关键词：动态无线电能传输磁耦合结构功率波动补偿线圈分段控制

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动态约束下船舶固定时间非奇异滑模包容控制

电机与控制学报 2024年第4期28卷 167-176页

作者：马俊达孙鹤方谭冲辛华健刘可哈尔滨理工大学自动化学院黑龙江哈尔滨150080 黑龙江省复杂智能系统与集成重点实验室黑龙江哈尔滨150000 广西工业职业技术学院智能制造学院广西南宁530200 哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院黑龙江哈尔滨150080

为了解决动态约束下的无人船鲁棒包容控制问题,以固定时间稳定性理论为基础,结合预设性能函数和滑模控制技术,提出一种固定时间非奇异滑模鲁棒包容控制律。首先,设计固定时间扩张观测器,对速度不可测以及集总不变项进行估计。然后,通过... 详细信息

为了解决动态约束下的无人船鲁棒包容控制问题,以固定时间稳定性理论为基础,结合预设性能函数和滑模控制技术,提出一种固定时间非奇异滑模鲁棒包容控制律。首先,设计固定时间扩张观测器,对速度不可测以及集总不变项进行估计。然后,通过设计性能函数实现对包容跟踪偏差的约束,结合转换函数转换成无约束问题对包容控制偏差进行约束控制。进一步,构造非奇异滑模面并设计固定时间趋近律,实现跟随船在固定时间内收敛至虚拟领导船张成的凸包内。最后,利用固定时间稳定性理论证明系统误差在固定时间内收敛于平衡点。仿真结果说明,所提控制律可以使多无人船在固定时间内形成高精度且稳定的编队形式并且在设置的预设性能下实现包容控制偏差的收敛。

关键词：多船编队包容控制固定时间控制扩张观测器非奇异滑模动态约束

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加强环境保护促进青岛可持续发展

山东环境 2001年第1期 7-9页

作者：陈宗团吴衍秋孙鹤鲲青岛市环境保护局