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面向近水面观测任务的UUV自适应动态控位方法研究

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面向近水面观测任务的UUV自适应动态控位方法研究

作者：康晓峰哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

UUV在近水面执行观测任务的过程中,利用观测天线在目标观测点获取观测数据。为了保证UUV观测任务的高质量,就需要UUV能够在外界环境扰动下保持在目标观测点处,并且保持一个期望的艏向角,即UUV需要有动态控位的能力。本文在UUV近水面受... 详细信息

UUV在近水面执行观测任务的过程中,利用观测天线在目标观测点获取观测数据。为了保证UUV观测任务的高质量,就需要UUV能够在外界环境扰动下保持在目标观测点处,并且保持一个期望的艏向角,即UUV需要有动态控位的能力。本文在UUV近水面受到的海浪的干扰、观测天线升起使UUV产生不平衡力的干扰下,展开UUV自适应动态控位方法研究。本文主要研究内容有:首先,对UUV观测作业过程模型进行描述,分析观测时受到的干扰。把UUV在近水面执行观测任务的具体流程分解成:UUV水下航行、观测准备、定点观测、机动观测、结束观测,确定要研究的任务阶段为定点观测与机动观测;建立UUV的运动学和动力学模型,以及UUV的推力分配方法;同时对UUV受到的外界环境干扰、内部不平衡力干扰进行分析,分析浮力均衡系统的具体作用;然后以一观测型UUV为研究对象,对其操纵性进行仿真验证。其次,为防止有海浪干扰的状态信息输入到控制回路当中,设计海浪滤波器。根据海浪干扰的特点,建立UUV在海浪干扰下的高低频叠加运动模型;基于非线性无源理论设计海浪滤波器,针对于滤波器模型中存在不确定性,添加位置和艏向的估计误差为滑模面函数,并且设计自适应增益减小由于滑模面函数带来的系统抖振,证明所设计的海浪滤波器稳定性。由于海浪滤波器中存在海浪遭遇频率这个不可测的参数,先利用谱估计方法估计出海浪遭遇频率。为了验证海浪滤波器的有效性,在不同海浪遭遇频率下,对UUV的海浪高频干扰进行滤波仿真。再次,针对不平衡力干扰下的UUV动态控位,提出纵倾综合调节方法以及水平面动态控位方法。设计浮力均衡系统与纵倾控制器相结合的综合调节方法,对纵倾角进行调节。然后,基于反步法设计动态控位控制器,并且在设计的控制律中增加滑模面函数,增加系统对外界扰动的鲁棒性。最后将自适应海浪滤波器与所设计的控制器综合后的系统进行稳定性分析,并且在无海浪干扰下以UUV的机动形式的动态控位为案例,验证反步滑模控制器的优良控制特性。最后,采用本文提出来的方法对UUV近水面观测过程进行仿真验证。将海浪滤波器、不平衡力综合调节方法、反步滑模动态控位控制器相结合,设计UUV在近水面执行观测任务时的控制系统的结构;对观测准备阶段纵倾姿态的调节进行仿真,并且在海浪干扰下对UUV近水面观测任务中的定点、机动形式的动态控位进行仿真,以验证带有海浪滤波器的动态控位方法对海浪干扰的适应性。

关键词： UUV 海浪滤波不平衡力干扰反步滑模动态控位

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各向同性热解石墨切削机理研究

各向同性热解石墨切削机理研究

作者：康晓峰沈阳航空工业学院

学位级别：硕士

各向同性热解石墨广泛应用于航空发动机涡轮轴密封件当中。各向同性热解石墨在车削加工中易出现边缘碎裂等现象,质量无法保证,其成品率只有20%;同时加工刀具磨损严重,耐用度非常低。因此,对各向同性热解石墨高效精密切削机理的进行研究... 详细信息

各向同性热解石墨广泛应用于航空发动机涡轮轴密封件当中。各向同性热解石墨在车削加工中易出现边缘碎裂等现象,质量无法保证,其成品率只有20%;同时加工刀具磨损严重,耐用度非常低。因此,对各向同性热解石墨高效精密切削机理的进行研究,对降低成本,提高生产效率,保证产品质量等都具有重要的理论意义与实际应用价值。纳米压痕试验是研究各向同性热解石墨脆-塑性转变的重要方法。通过纳米压痕试验表明,在小印压深度时,各向同性热解石墨材料存在脆-塑性转变。即表明了在特定条件下可以通过塑性域加工获得较好表面质量各向同性热解石墨工件。本文经过对基于晶体结构和压头形状的应变梯度理论的研究,将应变梯度理论应用于各向同性热解石墨材料中。计算出其发生脆-塑性转变时的临界切削厚度,并建立了细微观结合的各向同性热解石墨超精密切削模型,然后通过切削试验证实了上述研究结果的正确性。通过对各向同性热解石墨加工中金刚石刀具磨损机理与刀具的磨损形貌的研究,表明了磨粒磨损、粘附磨损和微蹦刃破损是其主要磨损机理。并采用了遗传算法与各向同性热解石墨加工中的刀具磨损试验数据建立了刀具磨损预测模型,对后续的应用与研究具有一定指导作用。各向同性热解石墨的切削参数进行优化。首先采用旋转试验设计方法进行试验规划,然后基于善于全局搜索的遗传基因算法建立了各向同性热解石墨表面粗糙度预测模型。应用所建立的表面粗糙度预测模型,分析了切削速度、进给量、背吃刀量对加工表面粗糙度的影响。结果表明,进给量对表面粗糙度的影响要大于切削速度和背吃刀量对表面粗糙度的影响。

关键词：各向同性热解石墨切削机理脆-塑性转变

基于pH调控在序批式MBBR中实现短程硝化的研究

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基于pH调控在序批式MBBR中实现短程硝化的研究

作者：康晓峰河北科技大学

学位级别：硕士

短程硝化反硝化工艺作为一种高效、经济、实用的氮素污染治理新型技术,对实现碳减排和碳中和、减少物耗和能耗、降低污泥产量、提升污水处理效率等具有重要意义。在目前的研究中,实现污水的稳定短程硝化需要一系列较为严苛的控制条件对... 详细信息

短程硝化反硝化工艺作为一种高效、经济、实用的氮素污染治理新型技术,对实现碳减排和碳中和、减少物耗和能耗、降低污泥产量、提升污水处理效率等具有重要意义。在目前的研究中,实现污水的稳定短程硝化需要一系列较为严苛的控制条件对氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化细菌(NOB)进行差异性的抑制,如低溶解氧、短污泥龄、游离氨(FA)和游离亚硝酸(FNA)等。然而上述调控策略运用于实际主流污水生物脱氮时仍具有一定的局限性。本论文研究了在序批式移动床生物膜反应器(SBMBBR)中短程硝化的启动、载体挂膜和不同pH对短程硝化的影响。在进水为高氨氮浓度(200 mg-N·L),且出水pH=6.0～6.4的条件下,2个相同实验室小试规模的SBMBBR反应器均能够实现短程硝化快速启动,并在长期运行中保持稳定。当反应器进水的氨氮浓度降低为100mg-N·L,出水pH为5.5～6.0的SBMBBR1依旧能够保持稳定的短程硝化;而出水pH为7.0～8.0的SBMBBR2短程硝化被打破,降低SBMBBR2的出水pH至6.0～6.5,短程硝化又能够迅速恢复。通过高通量测序对微生物群落结构进行检测分析,发现当出水pH为5.5～6.5时,生物膜上主导AOB为Nitrosomonas,同时Nitrosospira相较于Nitrosomonas更不易附着在载体上;当pH为7.0～8.0时,NOB会在R2体系中逐渐富集且NOB的种类会发生变化,导致短程硝化被打破。实验结果表明通过调控碳酸氢盐并且利用AOB在氨氧化过程中产生质子来控制pH,能够促进FA、FNA对微生物的抑制调控作用,使短程硝化维持稳定。当碱度与氨氮的摩尔比小于1时,反应器内始终保持着良好的短程硝化效果,且亚硝酸盐积累率达到90%以上;当碱度与氨氮的摩尔比大于1时,硝酸盐会逐渐上升,最终反应器中短程硝化被打破。进一步利用Monod方程建立了Nitrosomonas在不同底物浓度中的摄取速率动力学,发现此AOB在pH偏碱性(7.0～8.0)时有更高的摄取速率(μ)和半饱和常数(k),在pH偏酸性(5.5～6.5)且底物匮乏时,摄取速率更快。

关键词：短程硝化序批式移动床生物膜反应器生物膜氨氧化细菌亚硝酸盐氧化细菌

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超重力-磷酸钠法脱除低浓度SO_2

环境工程学报 2013年第11期7卷 4475-4480页

作者：袁志国刘有智康晓峰宋卫彭博太原理工大学化学化工学院太原030024 中北大学山西省超重力化工工程技术研究中心太原030051

为开发脱硫率高、成本低、可回收SO2的脱硫技术,以旋转填料床为吸收设备,磷酸钠溶液为吸收剂,系统开展了液气比L/G、转速N、气体中SO2浓度C SO2,in、吸收剂磷酸浓度C L和初始pH等工艺参数和溶液再生循环次数对脱硫率η影响的实验研究。... 详细信息

为开发脱硫率高、成本低、可回收SO2的脱硫技术,以旋转填料床为吸收设备,磷酸钠溶液为吸收剂,系统开展了液气比L/G、转速N、气体中SO2浓度C SO2,in、吸收剂磷酸浓度C L和初始pH等工艺参数和溶液再生循环次数对脱硫率η影响的实验研究。结果表明,η随L/G、N、C L和初始pH的增加而增大,且它们的值越低时,η增加越明显;受G和C SO2,in影响较小。在适宜操作条件下,脱硫率达99%以上,出口SO2浓度低于100 mg/m3。磷酸钠溶液可再生循环使用,脱硫率稳定在99%以上。表明超重力-磷酸钠法脱硫技术在小的液气比下即可达到高的脱硫率,吸收剂循环使用,可实现低成本并达标治理SO2废气,且适用范围宽,具有良好的工业应用前景。

关键词：超重力吸收 SO2 磷酸脱硫旋转填料床

在线金属切削刀具磨损状态监测研究的回顾与展望Ⅰ:监测信号的选择

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机床与液压 2010年第11期38卷 127-132页

作者：关山康晓峰东北电力大学吉林吉林132012 沈阳航空工业学院辽宁沈阳110136

切削刀具的状态直接影响工件的质量及加工成本,因此刀具的状态监测越来越受到人们的重视,为了达到这一目的,监测信号的选择是至关重要的。对近年来在学术期刊上公开发表的关于刀具磨损在线监测研究文献中所采用的监测信号作了简要的回顾... 详细信息

切削刀具的状态直接影响工件的质量及加工成本,因此刀具的状态监测越来越受到人们的重视,为了达到这一目的,监测信号的选择是至关重要的。对近年来在学术期刊上公开发表的关于刀具磨损在线监测研究文献中所采用的监测信号作了简要的回顾,仅限于间接监测方法,例如监测切削力、振动、声发射、主轴电流等信号。分析这些信号各自的优缺点,并得出结论:多传感器融合的监测方法以其信息覆盖范围广,抗干扰能力强、冗余性好,能较完善、精确地反映切削过程等优点,将成为未来刀具状态监测技术的发展方向。

关键词：刀具状态监测系统切削力振动信号声发射功率信号

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城市煤气湿法脱硫工艺改进

新技术新工艺 2001年第4期 42-43页

作者：郭军伟康晓峰山西神州煤电焦化股份有限公司焦化厂 030024

将原用 PDS脱硫催化剂改为栲胶脱硫剂 ,提高脱硫效率 ,使城市煤气的合格率达 90

关键词：城市煤气脱硫栲胶脱硫剂

航空高强度不锈钢模锻件高效精准数控铣削加工技术研究

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制造技术与机床 2015年第2期 86-89页

作者：翟南郑鑫康晓峰中航工业沈阳飞机工业(集团)有限公司辽宁沈阳110850

通过对高强度不锈钢(1Cr15Ni4Mo3N)复杂模锻件的数字化扫描定位分析、快速数字化组合工装设计、数控加工策略等技术进行研究,提出了合理的高效精准加工设计方案,并完成了模锻件高质量数控铣削加工,最终实现模锻件加工成功率达到100%,解... 详细信息

通过对高强度不锈钢(1Cr15Ni4Mo3N)复杂模锻件的数字化扫描定位分析、快速数字化组合工装设计、数控加工策略等技术进行研究,提出了合理的高效精准加工设计方案,并完成了模锻件高质量数控铣削加工,最终实现模锻件加工成功率达到100%,解决航空高强度不锈钢模锻件高效精准数控加工技术问题。

关键词：高强度不锈钢数字化扫描测量定位数字化组合工装高效精准加工

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罐式氨水焦油分离器的改进

煤气与热力 1991年第5期 60-61页

作者：徐洪恩安生汊齐秉正康晓峰

我公司新建一组2×20门直立炉,它以大同煤为原料,生产半焦、干馏煤气。大同煤在直立炉内高温状态下,由于热膨胀不均匀,产生的爆裂物又多又细,多为0.05～0.1毫米的小颗粒,这些小颗粒悬浮于煤气中,随煤气一起进入集气管,在集气管内,当循... 详细信息

我公司新建一组2×20门直立炉,它以大同煤为原料,生产半焦、干馏煤气。大同煤在直立炉内高温状态下,由于热膨胀不均匀,产生的爆裂物又多又细,多为0.05～0.1毫米的小颗粒,这些小颗粒悬浮于煤气中,随煤气一起进入集气管,在集气管内,当循环氨水喷洒时,这些灰分类的小颗粒被焦油裹携,形成了所谓的焦油渣,它随焦油氨水一起进入油水分离器,这些焦油渣比焦油比重大,粘度大、流动性差,沉降

关键词：焦油渣大同煤粘度粘滞度流动特性氨水氨溶液直立炉

序贯疗法在幽门螺杆菌阳性消化性溃疡治疗中的应用效果分析

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现代诊断与治疗 2014年第19期25卷 4481-4482页

作者：康晓峰于都县人民医院消化内科江西于都342300

选取2011年10月～2013年10月在我院接受治疗的幽门螺杆菌阳性消化性溃疡患者84研究对象,随机分为观察组和对照组各42例,观察组患者采用序贯疗法进行治疗,对照组患者采用三联疗法实施治疗,观察两组患者的临床治疗效果.观察组患者幽门螺... 详细信息

选取2011年10月～2013年10月在我院接受治疗的幽门螺杆菌阳性消化性溃疡患者84研究对象,随机分为观察组和对照组各42例,观察组患者采用序贯疗法进行治疗,对照组患者采用三联疗法实施治疗,观察两组患者的临床治疗效果.观察组患者幽门螺杆菌根除率为95.2％,对照组患者幽门螺杆菌根除率为85.7％;观察组患者溃疡愈合的有效率为92.9％,对照组患者溃疡愈合的有效率83.3％,观察组患者幽门螺杆菌的根除率以及溃疡愈合的有效率明显优于对照组,具有统计学意义(P＜0.05).在对幽门螺杆菌阳性消化性溃疡患者实施治疗的过程中,序贯疗法可以提高患者幽门螺杆菌的根除率,提高溃疡愈合治疗的有效率,具有较高的安全性,治疗效果显著,值得临床推广.

关键词：序贯疗法三联疗法幽门螺杆菌消化性溃疡