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频变非线性动力系统辨识方法的理论和实验研究

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频变非线性动力系统辨识方法的理论和实验研究

作者：宛春博东北大学

学位级别：硕士

非线性动力系统辨识是为了估计描述系统动力学特性的模型及参数。一般来说,常规的系统辨识是根据已有的试验数据和先验知识得到系统动力学方程的估计形式,然后利用辨识理论识别出系统各种运动状态下动力学方程中某几项或全部项的系数,... 详细信息

非线性动力系统辨识是为了估计描述系统动力学特性的模型及参数。一般来说,常规的系统辨识是根据已有的试验数据和先验知识得到系统动力学方程的估计形式,然后利用辨识理论识别出系统各种运动状态下动力学方程中某几项或全部项的系数,从而确定该系统动力学模型。工程实际中的动力学系统几乎总含有各种各样的非线性因素,而频变非线性正是众多非线性因素中的一种。目前对频变非线性动力系统辨识的理论研究尚不完善,系统动力学控制方程形式的准确预估及系统频变特性的形成机理均有待进一步深入研究。本文以颗粒介质中简支梁振动系统及国产某型号涡扇式航空发动机全机静子支承系统为研究对象,基于常规的振动测试技术,采用本文提出的多维最小二乘法及频域分析方法对两振动系统的模型及参数进行了有效辨识。研究结果表明,两振动系统的非线性均来源于系统参数的频变特征。本文的主要工作有:1.针对传统去噪方法需预先估计噪声的统计特性及软阈值去噪方法的局限性,提出了基于遗传算法的阈值加权平均小波去噪方法,并通过含噪类正弦信号、含噪Lorenz混沌信号两个实例验证了该方法的去噪效果及适用性。该去噪方法综合了软、硬阈值去噪方法的优势,无需预先估计噪声的统计特性,不但可以有效去除实测信号中的噪声,同时可以显著提高信号信噪比。该方法被应用于颗粒介质中简支梁频变振动系统及发动机全机静子支承系统研究中的信号预处理。2.提出基于最小二乘理论的多维最小二乘法,对呈现明显跳跃特征的颗粒介质中简支梁非线性动态分叉振动系统进行了模型及参数辨识。辨识结果表明,对于幅频特性曲线跳跃明显的颗粒介质中简支梁振动系统,其系统辨识参数在全频域下均表现出明显的频变特性,且随着激振频率不断增大,该振动系统由频变线性系统突变为频变非线性振动系统,且其非线性特性主要来源于刚度非线性,这也是为什么系统幅频特性曲线特征与Duffing方程十分相似的原因。辨识结果还表明系统的不同参数表现出不同的频变特性,而且随着激振频率不断增大,各工况下线性质量、线性阻尼和线性刚度均发生了明显跳跃,且跳跃处频率与其对应工况下系统幅频特性曲线跳跃处频率分别一一对应相等,此外,不同扫频激励方向、不同颗粒埋深均会对系统参数辨识结果产生很大影响。同时在验证辨识结果描述系统模型的准确性时,提出了求解二阶高次微分方程的升阶降幂法。3.提出了复杂旋转机械有限空间下支承系统动柔度测试的间接加载方法和整套测试方法,综合运用多点对称位移采集与修正技术、有限空间下简谐激励的间接加载技术、力标定及有效力获取技术、无力偏向加载等技术。并结合前文提出的去噪方法及频域分析方法,实现了国产某型号航空发动机不同支点静子支承系统动柔度的辨识与获取。辨识结果表明,全机静子支承系统一、二支点下动柔度均表现出明显的频变特性,文中同时研究了不同激励频率、不同激励幅值对动柔度的影响,并获得了一支点不同截面动柔度的传递规律。

关键词：频变系统系统辨识简支梁颗粒静子支承系统径向动柔度

一种基于real-time PCR技术的TTV检测方法的建立及应用

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海南医学院学报 2024年第7期30卷 489-497页

作者：贾毅博王高玉邓宛心林彩云杨华陈运春尹飞飞海南医学院公共卫生与全健康国际学院海南海口571199 海南医学院‑香港大学热带传染病联合实验室海南海口571199 海南省妇女儿童医学中心海南海口570206 海口市中医医院海南海口570206

目的:本研究旨在开发一种具有更高灵敏度和特异性的TTV检测技术,为揭示TTV在多种疾病过程中的作用提供重要的技术支持。方法:为了更精确、灵敏的检测TTV,本研究分析了目前公布的所有亚型的TTV基因序列,在此基础上建立了一种基于UTR区域... 详细信息

目的:本研究旨在开发一种具有更高灵敏度和特异性的TTV检测技术,为揭示TTV在多种疾病过程中的作用提供重要的技术支持。方法:为了更精确、灵敏的检测TTV,本研究分析了目前公布的所有亚型的TTV基因序列,在此基础上建立了一种基于UTR区域的real-time PCR检测方法,并与文献报道应用较为广泛的PCR检测方法进行了对比。结果:本研究建立的方法在1×10^(7)~1×10^(1) copies/μL标准品浓度范围内具有良好的线性关系,相关系数为1.000,斜率为-3.446,检测下限为1×10^(1) copies/μL。重复性试验结果显示,组内变异系数为7.22%,表明本方法重复性、稳定性较强。针对30份临床样本,使用本研究建立的real-time PCR检测方法及目前被多个研究所使用的4套引物进行对比。结果表明,本研究所建立的方法灵敏度显著高于文献中报道的4种方法(P<0.01);Sanger测序结果表明,本方法检测出的30份阳性样本均为TTV,检测特异性为100%。结论:本研究采用基于TaqMan探针的real-time PCR检测方法,检测灵敏性高、覆盖基因型范围广,尤其对于TTV病毒载量较低的情况下能够进行定量检测,对于TTV病毒的致病性及作为免疫标志物的应用提供重要的技术支持。

关键词： Torque teno virus 基因组扩增测序 Real-time PCR检测

超声冲击对增材制造组织改善及强化机理影响的研究进展

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金属学报 2024年第3期60卷 273-286页

作者：孙徕博黄陆军黄瑞生徐锴武鹏博龙伟民姜风春方乃文中国机械总院集团哈尔滨焊接研究所有限公司哈尔滨150028 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001 郑州机械研究所有限公司新型钎焊材料与技术国家重点实验室郑州450001 哈尔滨工程大学烟台研究院烟台264000

增材制造作为一种快速发展的先进技术已在制造业领域得到广泛应用,但在金属制件增材制造过程中存在的晶粒粗大、组织方向性明显等问题制约了该技术的发展。超声冲击处理作为一种强化手段,因其能够有效改善增材制造金属制件应力状态、细... 详细信息

增材制造作为一种快速发展的先进技术已在制造业领域得到广泛应用,但在金属制件增材制造过程中存在的晶粒粗大、组织方向性明显等问题制约了该技术的发展。超声冲击处理作为一种强化手段,因其能够有效改善增材制造金属制件应力状态、细化组织并提高其综合性能等特点而得到认可。本文从超声冲击在金属增材制造过程中对组织的作用机制和强化机理出发,总结了基于表面塑性变形实现增材制造强化的理论观点及局限性,阐述了超声冲击和增材制造复合作用下的组织细化机理和柱状晶向等轴晶转变机制,最后提出了超声冲击辅助金属增材制造强化理论建立过程中仍需进行深入研究的问题及建议。

关键词：超声冲击处理增材制造强化机制组织转变机理

考虑随机用户均衡的区县级电动汽车快充站规划

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电力系统自动化 2024年第15期48卷 25-34页

作者：陈卓旭宛玉健胡泽春李俊松清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 广东电网有限责任公司汕头供电局广东省汕头市515041

电动汽车渗透率的提高和城市化进程的发展使得区县级充电设施的建设具有重要意义。综合考虑用户充电需求时空分布和用户充电决策中的有限理性,提出一种面向区县的电动汽车快充站优化规划模型。首先,针对区县用户的出行特征,构建包含外... 详细信息

电动汽车渗透率的提高和城市化进程的发展使得区县级充电设施的建设具有重要意义。综合考虑用户充电需求时空分布和用户充电决策中的有限理性,提出一种面向区县的电动汽车快充站优化规划模型。首先,针对区县用户的出行特征,构建包含外部连接的交通网络拓扑扩展形式,采用出行链仿真捕捉用户快充需求;其次,结合影响用户充电选择的多种因素,建立用户充电决策模型并给出随机用户均衡条件;然后,建立以投资运行成本、用户绕行距离最小为目标的多场景快充站选址定容优化模型,通过多种线性化手段处理指数等式均衡约束,将优化问题转换为混合整数线性规划以高效求解;最后,以33节点交通系统为例对快充站规划结果进行分析,验证所提模型和线性近似方法的合理性。

关键词：电动汽车充电站规划离散选择模型随机用户均衡博弈论

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海拔与林隙对色季拉山急尖长苞冷杉林土壤线虫群落的影响

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生态学杂志 2024年第6期43卷 1540-1548页

作者：高宛宛侯磊卢杰任毅华西藏农牧学院资源与环境学院西藏林芝860000 西藏高原森林生态教育部重点实验室西藏林芝860000

为了解青藏高原高寒森林土壤线虫对海拔及林隙的响应,选取藏东南色季拉山急尖长苞冷杉林为研究区,采用高通量测序技术分析森林内不同海拔和林隙下土壤线虫群落差异。结果表明:在研究区的急尖长苞冷杉林中,土壤线虫多样性随海拔降低而增... 详细信息

为了解青藏高原高寒森林土壤线虫对海拔及林隙的响应,选取藏东南色季拉山急尖长苞冷杉林为研究区,采用高通量测序技术分析森林内不同海拔和林隙下土壤线虫群落差异。结果表明:在研究区的急尖长苞冷杉林中,土壤线虫多样性随海拔降低而增加;林隙的线虫多样性略高于林内,但差异不显著;海拔变化显著改变土壤线虫群落结构,但林隙与林内线虫群落结构较为相似;刺嘴纲(Enoplea)和三矛目(Triplonchida)在该森林的中海拔(4292 m)占比最高;土壤含水量、磷含量(包括全磷和有效磷)和镍含量是影响土壤线虫多样性的主要因子,林隙导致的土壤重金属及养分变化则是影响土壤线虫群落结构的关键因子。

关键词：土壤线虫海拔林隙急尖长苞冷杉色季拉山

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从政治主体到绝对身体——巴迪欧主体理论对唯物辩证法的重构

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学习与探索 2024年第8期 43-49页

作者：肖宛直上海大学马克思主义学院

巴迪欧的主体理论是吸收了阿尔都塞政治主体中“力与位的辩证法”的事件性结构和萨特的“虚无”实存的绝对性观念的理论成果。巴迪欧通过将绝对的“空”之本体置入力与位的辩证结构中,揭示了事件主体的存在机制,呈现出身体主体的生成原... 详细信息

巴迪欧的主体理论是吸收了阿尔都塞政治主体中“力与位的辩证法”的事件性结构和萨特的“虚无”实存的绝对性观念的理论成果。巴迪欧通过将绝对的“空”之本体置入力与位的辩证结构中,揭示了事件主体的存在机制,呈现出身体主体的生成原则,阐明有限主体在真理的类性延展中呈现出绝对身体的实存样态。通过回到康德绝对主体的有限性,巴迪欧尝试解构阿尔都塞的非辩证的二元结构和萨特的非反思的否定虚无所内置的黑格尔的哲学逻辑,展现出有限主体的内在无限性意蕴。由此,他意在阐明异质于黑格尔同一性逻辑的断裂性逻辑,阐明无产阶级这一历史性“非在”的实在性何以可能的关键问题。这种对有限主体的内在无限性觉解,不仅是巴迪欧对阿尔都塞“政治主体”和萨特“历史主体”的双重改造,更凸显出他在康德与黑格尔之间进行主体性抉择后对唯物辩证法的重要推进。

关键词：身体主体绝对空唯物辩证法

承明、金马诸地考——兼论隋唐长安宫省著述之所的承与变

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中国典籍与文化 2024年第2期 118-128页

作者：宛盈北京大学历史学系

汉未央宫中的承明、金马诸地,是集聚王朝精英和思想文化的宫省著述之所。隋唐都城长安远绍汉京,诗赋中多有援用汉宫意象的辞章,借以描摹隋唐宫省著述之所的场景。文学遥想模糊了实际空间的记载,承明、金马等地是否在隋唐宫省中仍然存在... 详细信息

汉未央宫中的承明、金马诸地,是集聚王朝精英和思想文化的宫省著述之所。隋唐都城长安远绍汉京,诗赋中多有援用汉宫意象的辞章,借以描摹隋唐宫省著述之所的场景。文学遥想模糊了实际空间的记载,承明、金马等地是否在隋唐宫省中仍然存在,通过传统史料难以辨明,而佛教史料、敦煌文书提供了更丰富且明确的信息。代宗译场关联的佛教记载证明唐宫确有承明殿所,佛教活动进入宫省著述之地;敦煌文书则显示金马、建章等汉宫故地与唐时佛教写经活动建立了联系。长安宫省著述之所遥承汉思、兼蓄新风,隋唐王朝思想文化进一步走向世界性和多元化。

关键词：汉唐都城著述之所长安承明殿金马门

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水蒸气催化烟气中CO气相氧化研究

过程工程学报 2024年

作者：刘斌汤正怡高杰春熠代梦博春铁军安徽工业大学冶金工程学院海南大学信息与通信工程学院

铁矿烧结是钢铁行业仅次于高炉炼铁的第二大碳排放工序。烧结料面喷吹水蒸气可以提高烧结料层燃料燃烧效率，降低烟气CO排放浓度。本文对烧结料面喷吹水蒸气在烧结过程中实现CO减排的机理进行研究，采用固定床实验模拟烧结料面喷吹水蒸... 详细信息

铁矿烧结是钢铁行业仅次于高炉炼铁的第二大碳排放工序。烧结料面喷吹水蒸气可以提高烧结料层燃料燃烧效率，降低烟气CO排放浓度。本文对烧结料面喷吹水蒸气在烧结过程中实现CO减排的机理进行研究，采用固定床实验模拟烧结料面喷吹水蒸气，研究了高温条件下水蒸气对CO气相氧化的影响。结果表明，气相体系中水蒸气对CO氧化有显著促进作用。CO气相氧化在无水的条件下几乎不发生，2%体积分数以上水蒸气显著促进CO氧化；水蒸气催化CO氧化反应起始于650℃，随温度升高反应不断加快，700℃及以上时会出现一个稳定连续的反应区间。随着通入水蒸气体积分数的增加，CO气相氧化的开始时间提前，持续时间延长。在O2和CO体积分数分别为2.0%、2.5%的条件下，水蒸气体积分数为12%时促进CO氧化效率最高，CO氧化效率可达99.95%。该研究对完善烧结料面喷吹水蒸气技术理论，指导生产实践具有重要意义。

关键词：铁矿烧结喷洒蒸气气相体系 CO氧化

微观尺度多孔岩石压实带形成与围压关系的数值模拟实验

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中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2024年

作者：黄宛莹刘洁中山大学地球科学与工程学院南方海洋科学与工程广东省实验室/广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室

不同于典型的拉张和剪切破坏，多孔岩石的非弹性压实行为是岩石变形的另一种重要表现。在压应力的作用下，高孔隙率沉积岩形成局部孔隙度和渗透率显著降低的压实带，这不仅与多孔岩石脆-韧性转变过程的中间状态有关，还会对储层流体输... 详细信息

不同于典型的拉张和剪切破坏，多孔岩石的非弹性压实行为是岩石变形的另一种重要表现。在压应力的作用下，高孔隙率沉积岩形成局部孔隙度和渗透率显著降低的压实带，这不仅与多孔岩石脆-韧性转变过程的中间状态有关，还会对储层流体输运性能产生重要影响。为了探究围压及岩石初始孔隙结构对局部压实的影响，本文基于莱塔灰岩样品三轴压缩实验的原位动态同步加速器X射线CT图像，建立了具有岩石真实孔隙结构的有限元模型并进行了不同围压下的弹塑性数值模拟实验。结果表明，在20～60 MPa围压下样品均发生非均匀变形；随着围压的增加，样品内部的轴向局部压缩将被抑制，同时径向局部压缩开始增强，并使得压实带内大部分的节点脱离准单轴压缩状态，不利于压实带的发展。

关键词：岩石CT 有限元数值模拟多孔岩石压实带围压