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考虑输出约束及外部干扰的柔性航天器振动控制

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北京航空航天大学学报 2024年第5期50卷 1560-1567页

作者：刘姝阳杨洪磊张振国李元春长春工业大学电气与电子工程学院长春130012

针对具有输出约束及外部干扰的柔性航天器系统,提出一种直接关节力矩输入的振动控制方法。利用哈密顿原理,系统动力学特性由偏微分方程(PDE)和常微分方程(ODE)耦合组成的分布参数模型来描述。设计了非线性干扰观测器补偿外界干扰,并基... 详细信息

针对具有输出约束及外部干扰的柔性航天器系统,提出一种直接关节力矩输入的振动控制方法。利用哈密顿原理,系统动力学特性由偏微分方程(PDE)和常微分方程(ODE)耦合组成的分布参数模型来描述。设计了非线性干扰观测器补偿外界干扰,并基于正切型障碍李雅普诺夫函数解决了航天器姿态角度误差和振动误差的多输出约束问题。利用扩展的拉塞尔不变集原理和半群理论证明了系统的渐近稳定性。不仅实现了姿态角的位置控制,还抑制了柔性航天器的弹性振动。通过对比仿真验证了所提方法的有效性。

关键词：输出约束干扰观测器直接关节力矩输入分布参数模型障碍李雅普诺夫函数

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基于模型参数辨识的逆变器故障诊断方法

铁道科学与工程学报 2024年第5期21卷 2119-2130页

作者：罗屿李凯迪陈春阳石英春中南大学交通运输工程学院湖南长沙410075 深圳市地铁集团有限公司广东深圳518000

三相逆变器因已广泛应用于现代工业、交通、航空航天等领域,而具有举足轻重的地位。为解决实际应用中三相逆变器的开路故障严重影响系统正常稳定运行的情形,提出一种基于模型参数辨识的逆变器开路故障的检测和定位方法。该方法通过采集... 详细信息

三相逆变器因已广泛应用于现代工业、交通、航空航天等领域,而具有举足轻重的地位。为解决实际应用中三相逆变器的开路故障严重影响系统正常稳定运行的情形,提出一种基于模型参数辨识的逆变器开路故障的检测和定位方法。该方法通过采集逆变器三相输出电流,将三相电流值进行Clarke变化和归一化处理后,构建逆变器参数模型。将快速递归算法与参数模型结合,对逆变器进行实时参数估计,并将估计的参数组成故障诊断向量,对应逆变器的不同类型的21种开关故障可以形成基准向量矩阵库。正常运行时,监测到的向量和基准模型向量之间的欧氏距离接近于0,而当逆变器发生开路故障时,向量间的欧氏距离将迅速超过一个阈值,据此变化可以检测逆变器是否发生开关开路故障的发生。在检测到开路故障后,对故障开关进行精准定位,通过实时对比与基准模型库向量欧拉距离值得到最小距离所对应的故障标签,通过查询故障分类表,可以定位发生开路故障的开关。在半实物仿真平台开展了逆变器故障的实验,验证方法的有效性和准确性。实验展开了对不同负载下,不同类型的三相逆变器开关管开路故障的诊断,实验结果证明了方法能精确地定位到不同的类型的三相逆变器开路故障,同时也对不同负载运行情况下的故障诊断表现出高鲁棒性。

关键词：逆变器开路故障故障检测故障定位参数辨识

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基于VCTM的终端区交通流推演及特性研究

基于VCTM的终端区交通流推演及特性研究

作者：骆春阳中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

随着航空运输需求的持续增长,空中交通管理正面临前所未有的挑战。特别是在大型机场终端区,交通拥堵和航班延误已成为影响航空运输效率和民航服务品质的重要因素。而缓解拥堵问题的关键是深入开展终端区交通流特性研究,揭示终端区交通... 详细信息

随着航空运输需求的持续增长,空中交通管理正面临前所未有的挑战。特别是在大型机场终端区,交通拥堵和航班延误已成为影响航空运输效率和民航服务品质的重要因素。而缓解拥堵问题的关键是深入开展终端区交通流特性研究,揭示终端区交通流时空演变规律及拥堵机理,从而为改进空中交通管理提供理论依据。首先,针对传统元胞传输模型(Cell Transmission Model,CTM)元胞尺寸必须固定、仿真精度较低,无法适应动态建模需求等不足之处,构建了基于可变元胞传输模型(variable cell transmission model,VCTM)的宏观交通流模型,根据航线连接、汇聚、分流等结构特点,定义一般元胞、汇聚元胞、发散元胞三种构型,并结合终端区实际运行和管制策略等因素,引入元胞优先级和发散系数概念解决交叉航线的流量分配问题。其次,基于所提出的模型,利用Any Logic对终端区交通流进行仿真,从仿真环境设置、元胞划分、参数标定及系统程序执行等方面详细阐述仿真过程。此外,采用ADSB历史数据验证模型的准确性与可靠性,并设计实验验证VCTM对比CTM的优越性。最后,深入分析终端区交通流演变模式,基于实证基本图和仿真分析,将终端区交通流划分为自由态、拥挤态、阻塞态三种流态,从管制间隔、管制速度等关键变量对交通流模型的敏感性进行分析,探讨其对于终端区交通流特征参数的敏感度,研究不同策略下交通流拥堵的影响机理。研究表明,相比于传统CTM,VCTM在进场交通流量仿真上相对精度平均提高了1.63%,在离场流量仿真上相对精度平均提高了2.14%,可更准确建模复杂空中航路网中的拥挤区域;终端区交通流量、密度与流速三者之间存在明显关联;管制间隔和管制速度通过影响元胞内临界流量和密度,进而影响终端区交通流运行状态;基于VCTM推演终端区交通流时空运行态势,将有助于优化空域资源利用,缓解交通拥堵,提升系统整体运行效率。

关键词：终端区交通流特性 VCTM AnyLogic仿真敏感性分析

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镁掺杂对二氧化钒薄膜光学性能的影响

表面技术 2024年

作者：赵鑫康同同梁潇邬春阳周阳秦俊长春理工大学高功率半导体激光器国家重点实验室中国科学院光电技术研究所矢量光场研究中心成都信息工程大学四川省信息材料与器件应用重点实验室电子科技大学多频谱吸收材料与结构教育部重点实验室电子科技大学国家电磁辐射控制材料工程技术研究中心

目的通过在二氧化钒薄膜中掺杂镁元素，实现高优值光学相变材料的制备。方法通过脉冲激光沉积方法在(0001)氧化铝单晶衬底上沉积二氧化钒外延薄膜，进一步采用交叉打靶的方法沉积不同镁掺杂浓度的二氧化钒外延薄膜；通过高分辨XRD和TEM... 详细信息

目的通过在二氧化钒薄膜中掺杂镁元素，实现高优值光学相变材料的制备。方法通过脉冲激光沉积方法在(0001)氧化铝单晶衬底上沉积二氧化钒外延薄膜，进一步采用交叉打靶的方法沉积不同镁掺杂浓度的二氧化钒外延薄膜；通过高分辨XRD和TEM表征镁掺杂外延二氧化钒薄膜的晶体结构和微观原子分布，采用XPS表征表面原子化学态，采用光谱椭偏仪表征不同镁掺杂浓度的二氧化钒外延薄膜的折射率和消光系数，并计算获得光学优值；最后构建第一性原理计算模型得到镁掺杂对二氧化钒薄膜光学优值影响的机理。结果制备出四种不同镁掺杂溶度的外延二氧化钒薄膜，分析了镁掺杂对薄膜相变前后的晶体取向和微观原子结构的影响，分析了薄膜中镁和钒元素的价态，分析了镁掺杂对单斜相和金红石相光学常数和光学优值的影响，从电子态密度分布分析了镁掺杂对提升材料光学优值的原因。结论镁掺杂二氧化钒与氧化铝衬底的外延关系为(020)VO2//(0006)Al2O3，随着镁掺杂浓度的提高，金红石相二氧化钒薄膜的光学损耗降低，且中红外波段的光学优值提升。在11.9%掺杂量时光学优值比未掺杂提高3.7倍。第一性原理计算表明，高光学优值是源于镁掺杂后导带周围电子态密度的局部化。

关键词：二氧化钒相变材料镁掺杂光学优值脉冲激光沉积

基于电流值分析的三相逆变器开关管开路故障诊断方法

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铁道科学与工程学报 2024年

作者：罗屿陈春阳石英春曾小军中南大学交通运输工程学院湖南工业大学电气与信息工程学院国网衡阳供电公司

三相逆变器因能将电能从直流电源高效率地转换为频率和幅度灵活可变的交流电压，在现代工业和能源领域发挥着重要作用。为了解决三相逆变器开关管开路故障对系统正常稳定运行造成严重影响问题，提出一种基于相电流值分析的三相逆变器单... 详细信息

三相逆变器因能将电能从直流电源高效率地转换为频率和幅度灵活可变的交流电压，在现代工业和能源领域发挥着重要作用。为了解决三相逆变器开关管开路故障对系统正常稳定运行造成严重影响问题，提出一种基于相电流值分析的三相逆变器单开关和双开关开路故障诊断方法。首先详尽分析了每个开关管发生开路故障后对相电流流的输出值产生的影响。在开关管发生开路故障后，相电流的输出值的最大值不会超出额定幅值的1/3。重点分析了逆变器同侧的双开关同时发生开路故障的电流特性，总结成表，有效消除了以往基于电流的诊断方法中遇到的误诊问题。将每个开关管会被影响的电流波形作为故障检测波形，通过检测起始零点可以获得每个开关管对应的故障检测波形。然后通过统计每个故障检测波的采样值数量是否达到判定函数的条件来快速检测逆变器开关的开路故障。通过半实物仿真平台进行三相逆变器开路故障的实验，验证方法的有效性和准确性。实验展开了对不同类型的三相逆变器开关管开路故障的诊断，实验结果证明了方法能精确的定位到不同的类型的三相逆变器开路故障，同时也对负载变化的运行情况下的故障诊断表现出高鲁棒性。方法具有快速故障检测、精确定位故障、计算负担低的特点。

关键词：逆变器开路故障故障诊断电流值归一化

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首山一矿深部地应力分布规律及影响因素

煤炭学报 2024年第5期49卷 2360-2375页

作者：郭德勇揣筱升张铁岗郭明生中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083 中国平煤神马能源化工集团有限责任公司河南平顶山467000

为探讨平顶山首山一矿深部地应力分布规律及其影响因素,基于矿井实测地应力数据,运用构造物理学、岩石力学和数值模拟方法,研究了测点地应力类型、大小和方向分布规律,反演了地应力场分布特征,分析了埋深、岩性和地质构造对地应力的影响... 详细信息

为探讨平顶山首山一矿深部地应力分布规律及其影响因素,基于矿井实测地应力数据,运用构造物理学、岩石力学和数值模拟方法,研究了测点地应力类型、大小和方向分布规律,反演了地应力场分布特征,分析了埋深、岩性和地质构造对地应力的影响,确定了影响地应力分布的主控因素。研究表明:多元回归反演分析法获得的地应力计算值与实测值吻合,相对误差小于20%,结果可靠。矿井煤岩体处于三维压应力状态,煤层主应力关系为S_(H)>S_(V)>S_(h),地应力由矿井北部向南部呈现先增大后减小再增大的变化趋势,地应力为28~44 MPa,属于高应力水平,地应力方向为NEE向。埋深影响地应力大小和类型,随埋深增加主应力增大,应力场类型向准静水压力场过渡;岩性与地应力密切相关,从泥岩到砂岩或灰岩,地应力增大,弹性模量越大地应力越大,地层岩性的差异造成地应力大小离散分布、应力方向偏转角不超过10°;矿井地应力与埋深、弹性模量的关系可表示为σ_(H)=0.0350H+0.4681E−8.5513。地质构造是影响首山一矿地应力分布的主控因素,褶皱形态控制地应力的水平应力分布,向斜内弧应力值大于背斜内弧,且褶皱弯曲程度越大,其内弧地应力越大,应力梯度越大;断层带内应力降低、断层尖灭端应力集中,地应力方向沿着断层走向偏转,与断层走向夹角越大,应力方向偏转角越大;断层切割复式褶皱时,断层与向斜构造组合区应力值大于断层与背斜构造组合区,且断褶构造组合造成地应力方向分布紊乱。

关键词：地应力测量应力解除法构造物理首山一矿

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工作场学习:面向数字化智能化职业场景的现场工程师培养

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高等工程教育研究 2024年第4期 129-133页

作者：池春阳徐颖春刘海明温州职业技术学院招生就业处上海外国语大学温州职业技术学院瑞安学院

新一代信息技术和数字革命愈发成为驱动生产力变革的重要引擎,职业教育工程专业人才培养呈现出数字化、智能化发展的新态势。在数智时代,为培养大批高素质现场工程师,需要聚焦数字化、智能化等核心领域的职业应用场景,推动数字资源的共... 详细信息

新一代信息技术和数字革命愈发成为驱动生产力变革的重要引擎,职业教育工程专业人才培养呈现出数字化、智能化发展的新态势。在数智时代,为培养大批高素质现场工程师,需要聚焦数字化、智能化等核心领域的职业应用场景,推动数字资源的共建共享,从而激活、应用和转换学习认知结构,为引领职业教育现代化发展提供新思路,加速推进职业教育改革,为职业教育人才培养增值赋能。

关键词：现场工程师工作场学习职业教育产教融合信息化教育

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基于联盟链的跨组织数据交换操作一致性模型

计算机科学 2024年第S1期51卷 993-1001页

作者：耿骞揣子昂靳健北京师范大学政府治理研究中心广东珠海519087 北京师范大学政府管理学院信息管理系北京100875

在跨组织的数据共享与交换中,维护较强的操作一致性是实现有效的数据同步的重要技术保障。以区块链技术为基础,提出了一种提高跨组织数据交换操作一致性性能的模型,将联盟链作为写前日志,供数据库回溯未完成同步的数据,在联盟链中增设... 详细信息

在跨组织的数据共享与交换中,维护较强的操作一致性是实现有效的数据同步的重要技术保障。以区块链技术为基础,提出了一种提高跨组织数据交换操作一致性性能的模型,将联盟链作为写前日志,供数据库回溯未完成同步的数据,在联盟链中增设了指针结构,以降低回溯时长。同时,设计了链上存储请求的数据结构及共识算法,通过设置准入机制验证用户身份,保护数据安全以及用户隐私。最后通过仿真实验验证所提模型的有效性,并探讨了不同参数对相关性能指标的影响。结果表明,在不同的参数设定下,所提模型均能保障跨组织数据交换过程中的强一致性;且与基准模型相比,具有更高的请求执行效率;当链上数据量较大时,指针结构能够进一步提升模型性能。

关键词：跨组织协作数据交换操作一致性系统可用性联盟链

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TOE理论视角下预算管理一体化研究

财会通讯 2024年第4期 125-130页

作者：刘兵周思阳袁天荣查良春湖北省民政厅社会救助处湖北武汉430074 中南财经政法大学会计学院湖北武汉430073 湖北省住房和城乡建设厅计财处湖北武汉430071

预算管理一体化旨在利用信息化手段打造“制度+技术”的管理机制,全面提升预算管理工作的规范化、标准化和自动化水平。当前,预算管理一体化系统已实现财政总预算编制、部门(单位)预算编制全覆盖,但在实施过程中仍存在系统运行不顺畅、... 详细信息

预算管理一体化旨在利用信息化手段打造“制度+技术”的管理机制,全面提升预算管理工作的规范化、标准化和自动化水平。当前,预算管理一体化系统已实现财政总预算编制、部门(单位)预算编制全覆盖,但在实施过程中仍存在系统运行不顺畅、预算数据孤岛、系统操作冗余、制度保障欠缺、组织能力不足等问题。为此,文章基于TOE理论从“技术-组织-环境”层面系统分析了预算管理一体化建设中亟待破解的难题障碍,并从完善技术保障、推动组织积极落实、优化应用环境三个方面提出相应优化策略。文章结论有利于深化预算管理一体化建设,全面提升现代财政管理水平。

关键词：预算管理一体化信息技术一体化系统运营维护 TOE理论