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电化学不对称合成反应的研究进展

有机化学 2024年第3期44卷 673-727页

作者：高淳刘欣王明慧刘淑贤朱婷婷张怡康郝二军杨启亮河南师范大学化学化工学院、抗病毒性传染病创新药物全国重点实验室、平原实验室、绿色化学介质与反应教育部重点实验室、精细化学品绿色制造河南省协同创新中心河南新乡453007

不对称合成是有机化学最重要和最有价值的前沿领域之一.近年来,随着有机电化学的复兴和蓬勃发展,利用电化学的优势,拓展不对称催化的反应类型、活化模式、成键体系以及底物的适用范围,为完成传统化学难以实现或者无法实现的不对称转化... 详细信息

不对称合成是有机化学最重要和最有价值的前沿领域之一.近年来,随着有机电化学的复兴和蓬勃发展,利用电化学的优势,拓展不对称催化的反应类型、活化模式、成键体系以及底物的适用范围,为完成传统化学难以实现或者无法实现的不对称转化带来新的契机.因此,发展新型、高效、精准和可持续的电化学不对称合成策略,具有重要的研究意义.尽管具有诸多优势并取得了关键进展,不对称电化学合成依然极具挑战性,高对映选择性电化学转化的例子报道相对较少.近年来,国内外有机化学领域的学者们在电化学不对称催化领域开展了一系列原创性的研究工作,取得了令人瞩目的成果.全面梳理了过渡金属、有机小分子、生物酶、手性电极、手性电解质、手性溶剂和手性辅助剂参与的不对称电化学合成及其相关的反应机理;概述了不对称有机电化学合成领域的理论创新、技术突破和困难挑战;并展望了该领域的未来发展趋势.

关键词：有机电合成不对称催化对映选择性过渡金属催化有机催化

面向全分布式智能建筑系统应用程序的并行化编译方法

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软件学报 2024年第6期35卷 2724-2752页

作者：陈文杰杨启亮姜子炎邢建春周启臻邹荣伟冯博伟陆军工程大学国防工程学院江苏南京211101 清华大学建筑节能研究中心北京100084

群体智能系统通过邻居个体的信息交互实现群体级别的应用任务,具有良好的鲁棒性和灵活性.与此同时,大多数开发人员难以对分布式、并行的个体交互机制进行描述.一些高级语言允许用户以串行思维方式、从系统全局角度来编程并行的群体智能... 详细信息

群体智能系统通过邻居个体的信息交互实现群体级别的应用任务,具有良好的鲁棒性和灵活性.与此同时,大多数开发人员难以对分布式、并行的个体交互机制进行描述.一些高级语言允许用户以串行思维方式、从系统全局角度来编程并行的群体智能计算任务,而无需考虑通信协议、数据分布等底层交互细节.但面向用户、全局声明式的群体智能系统应用程序与个体并行执行逻辑存在的巨大语义差距,使得编译过程复杂进而导致应用程序开发效率不高.提出一个编译系统及其支撑工具,支持将高级的群体智能系统应用程序转换为安全、高效的分布式实现.所提编译系统通过并行信息识别,计算划分,交互信息生成技术,将面向系统全局、串行编程的群体智能应用程序编译为面向个体独立执行的并行目标代码,从而使用户不必了解个体间的复杂交互机制.设计一种标准化中间表示,将复杂群体智能计算任务转换为群体智能算子和输入输出变量组合而成的标准化语义模块序列,其以独立于平台的形式表示源程序信息,屏蔽目标硬件平台的异构性.在一个群体智能系统案例平台中部署和测试所提编译系统,结果表明该系统能够有效将群体智能应用程序编译为平台可执行的目标代码并提升应用程序开发效率,其生成的代码在一系列基准测试中具有比现有编译器更好的性能.

关键词：群体智能应用程序编译系统并行化编译

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芳香性聚氨基酸破乳剂的制备及性能评价

材料导报 2024年第12期38卷 273-281页

作者：王环江杨启亮张雨晨吴珠玉吕昱周国永任嗣利贵州民族大学低维材料与大数据重点实验室贵阳550025 江西理工大学资源与环境工程学院江西省矿业工程重点实验室江西赣州341000

以芳香族氨基酸苯丙氨酸为疏水单体、脂肪族氨基酸天冬氨酸为亲水单体,通过氨基酸N-羧基环内酸酐(NCA)单体的开环聚合(ROP),制备了一系列强极性、高芳香度的聚氨基酸类高分子破乳剂聚苯丙氨酸-聚天冬氨酸苄酯(PPA-b-PBAA),并对产物进行... 详细信息

以芳香族氨基酸苯丙氨酸为疏水单体、脂肪族氨基酸天冬氨酸为亲水单体,通过氨基酸N-羧基环内酸酐(NCA)单体的开环聚合(ROP),制备了一系列强极性、高芳香度的聚氨基酸类高分子破乳剂聚苯丙氨酸-聚天冬氨酸苄酯(PPA-b-PBAA),并对产物进行了结构表征和相对分子质量测定。采用瓶试法评价了PPA-b-PBAA的破乳性能,结果表明PPA-b-PBAA具有优秀的低温破乳效率,室温下2 min内能高效分离pH=6.0~11.0、含油量1.0%~10.0%(质量分数)的稀释沥青乳状液。其中,PPA-b-PBAA对1.0%(质量分数)的含油乳化废水的最佳脱水效率达到了99.98%,相应脱出水中残余油含量低至8.50 mg/L。破乳机理研究表明,PPA-b-PBAA加入油水乳状液后能快速迁移到达油水界面,通过与形成油水界面膜的沥青质、胶质相互作用,促使分散油滴絮凝聚并,实现油水分离。量子化学计算和弱相互作用分析表明,破乳剂PPA-b-PBAA分子与形成油水界面膜的主要成分沥青质之间产生的强相互作用有利于加速油水界面膜破裂和分散油滴聚并,是助推PPA-b-PBAA低温高效快速破乳脱水的关键。

关键词：油-水分离聚氨基酸芳香性高分子破乳剂破乳机理

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建筑信息物理模型:一种建筑信息描述新形式

中国工程科学 2023年第5期25卷 222-232页

作者：杨启亮邢建春陆军工程大学国防工程学院南京210007

信息是驱动建筑全生命期“人、机、物”协同,推进建筑活动有序运行的核心元素,而更加真实和高效的建筑信息描述及共享一直是建筑领域的重要研究主题。本文提出了作为建筑信息描述新形式的建筑信息物理模型(BIPM),旨在满足建筑物联实景... 详细信息

信息是驱动建筑全生命期“人、机、物”协同,推进建筑活动有序运行的核心元素,而更加真实和高效的建筑信息描述及共享一直是建筑领域的重要研究主题。本文提出了作为建筑信息描述新形式的建筑信息物理模型(BIPM),旨在满足建筑物联实景监控、城市数字孪生等建筑虚实动态实景化交互协同的急剧增长需求,实现建筑物理实体向信息空间的全真映射和协同。BIPM由建筑基本信息模型、物理模型、交互模型构成,统一了建筑外在几何属性信息、内在物理机理的描述。探讨了BIPM涉及的理论基础、关键技术,以建筑冷机的BIPM实现为例阐明了应用成效,进一步分析了BIPM的应用生态与价值。研究认为,应深化BIPM理论和核心关键技术研究,构建系列化的BIPM标准规范,研发体系化的BIPM建筑工业软件工具,更好拓展BIPM应用生态,追求形成自主可控的建筑信息模型新体系,为建筑设计、施工、运维,城市数字孪生等新型建筑工业基础软件的研制提供基础支撑。

关键词：建筑信息描述信息模型技术建筑信息模型(BIM) 数字孪生建筑工业软件

氮杂环丙烷与不饱和化合物发生[3+2]扩环反应的研究进展

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有机化学 2023年第12期43卷 4057-4074页

作者：郝二军丁笑波王珂新周红昊杨启亮石磊河南师范大学化学化工学院、抗病毒性传染病创新药物全国重点实验室、平原实验室、绿色化学介质与反应教育部重点实验室、精细化学品绿色制造河南省协同创新中心河南新乡453007 大连理工大学化学学院精细化工国家重点实验室辽宁大连116024

由于具有较强的环张力,氮杂环丙烷能够与多种不饱和化合物发生[3+2]扩环反应构建氮杂环骨架结构.这些氮杂环化合物是许多药物、天然产物和生物活性分子的核心结构,同时也是一类重要的有机反应中间体,在医药、农业、化工、有机合成等领... 详细信息

由于具有较强的环张力,氮杂环丙烷能够与多种不饱和化合物发生[3+2]扩环反应构建氮杂环骨架结构.这些氮杂环化合物是许多药物、天然产物和生物活性分子的核心结构,同时也是一类重要的有机反应中间体,在医药、农业、化工、有机合成等领域具有十分广泛的用途.近年来,许多化学研究者以氮杂环丙烷作为合成子,构建了结构复杂的杂环结构,促进了氮杂环丙烷领域的快速发展.对近十年来烯烃、炔烃、醛、酮、腈等含有不饱和键的化合物与氮杂环丙烷发生的[3+2]扩环反应进行了综述,并对该领域的发展方向进行了展望.

关键词：氮杂环丙烷杂环化合物 [3+2]扩环反应

基于XGBoost-LSTM组合模型的光伏发电功率预测

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太阳能学报 2022年第8期43卷 75-81页

作者：谭海旺杨启亮邢建春黄克峰赵硕胡浩宇陆军工程大学国防工程学院南京210007 中国人民解放军63769部队西安710000

该文提出一种基于极端梯度提升(XGBoost)模型和长短期记忆网络(LSTM)模型的短期光伏发电功率预测组合模型。根据短期光伏发电特性,首先分别建立XGBoost模型和LSTM模型,然后利用XGBoost模型进行初步预测增加特征,并利用误差倒数法将两模... 详细信息

该文提出一种基于极端梯度提升(XGBoost)模型和长短期记忆网络(LSTM)模型的短期光伏发电功率预测组合模型。根据短期光伏发电特性,首先分别建立XGBoost模型和LSTM模型,然后利用XGBoost模型进行初步预测增加特征,并利用误差倒数法将两模型组合起来进行预测。选取2018年光伏电站人工智能运维大数据处理分析大赛的数据集进行实验评估,最终结果表明,该文所构建的XGBoost-LSTM组合模型的均方根误差(RMSE)为0.214,将上述方法与随机森林、GBDT模型和单一的XGBoost模型和LSTM模型相比较,该文提出的方法具有更高的预测精度。

关键词：光伏发电功率预测 XGBoost 长短期记忆网络

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基于混合模型的锂离子电池热失控预判方法

陆军工程大学学报 2022年第5期1卷 45-51页

作者：王宁杨启亮邢建春秦霞贾海宁陆军工程大学国防工程学院江苏南京210007

锂离子电池在储能系统中已得到普遍应用,但其会由于热失控而产生自燃、爆炸等引发安全事故,如何对储能锂离子电池热失控故障风险进行超前预测和判定是当前研究的热点问题。将电热物理模型与深度学习模型长短期记忆模型(LSTM)相结合,提... 详细信息

锂离子电池在储能系统中已得到普遍应用,但其会由于热失控而产生自燃、爆炸等引发安全事故,如何对储能锂离子电池热失控故障风险进行超前预测和判定是当前研究的热点问题。将电热物理模型与深度学习模型长短期记忆模型(LSTM)相结合,提出一种基于混合模型的储能锂离子电池热失控预判方法。通过收集电池运行数据,利用电池的电热耦合模型进行电池内部温度、荷电状态(SOC)的估算;同时,将电池表面温度、电池电压、电池电流等参数共同作为LSTM的输入,利用混合模型精确预测电池的表面温度和内部温度。通过阈值方法判定热失控的发生并确定诱发原因,从而实现对电池热失控的准确预测。基于公开数据集的实验结果表明,提出的混合模型进行热失控预判具有较好的精确性和快速性,在实际工程应用中有着较好的应用前景。

关键词：热失控机理混合模型长短期记忆模型电池电热耦合模型热失控预判

时变输出约束非线性系统的量化反馈自适应终端滑模控制

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控制与决策 2024年第7期39卷 2186-2194页

作者：杨启尧彭冬亮蔡建平杭州电子科技大学自动化学院浙江水利水电学院电气工程学院

针对一类复杂非线性系统,提出一种新型自适应快速非奇异终端滑模控制(IAFNTSMC)方法,用以解决其在输出时变约束及量化输入情形下的轨迹跟踪问题;利用鲁棒自适应方法处理扰动不确定性,并结合反演策略和终端滑模策略设计控制器;构造一种... 详细信息

针对一类复杂非线性系统,提出一种新型自适应快速非奇异终端滑模控制(IAFNTSMC)方法,用以解决其在输出时变约束及量化输入情形下的轨迹跟踪问题;利用鲁棒自适应方法处理扰动不确定性,并结合反演策略和终端滑模策略设计控制器;构造一种新型的时变约束障碍Lyapunov函数,用于实现对系统的输出误差进行随时间变化的幅值约束;为提高闭环系统的误差收敛速度,提出一种新型的滑模面构造方案.所提控制方法能够保证闭环系统的输出跟踪误差快速收敛到约束边界内,并确保闭环系统所有信号有界.数值仿真验证了所提方法的有效性.

关键词：自适应控制终端滑模控制输出约束量化输入非线性系统反演控制

柴储微电网虚拟惯量和阻尼系数可行域分析方法

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中国电机工程学报 2023年第22期43卷 8719-8733页

作者：赵梓含郭力李霞林邢建春杨启亮刘睿王洪达王成山智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市南开区300072 陆军工程大学国防工程学院江苏省南京市210007 海军勤务学院供应管理系天津市滨海新区300450

采用虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)技术的储能系统能够有效提升高比例新能源接入的独立柴储微电网的惯量及频率稳定性。首先推导基于VSG的柴储微电网简化频率分析模型;在此基础上,提出一种储能VSG虚拟惯量与阻尼... 详细信息

采用虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)技术的储能系统能够有效提升高比例新能源接入的独立柴储微电网的惯量及频率稳定性。首先推导基于VSG的柴储微电网简化频率分析模型;在此基础上,提出一种储能VSG虚拟惯量与阻尼系数的可行域分析和设计方法。该方法计及VSG最大输出功率与能量约束,保证系统满足频率最低点等基本频率稳定指标约束,并有针对性地考虑阻尼比或VSG等效功率平滑时间等定制化动态性能需求。此外,针对柴储微电网在扰动初期出现的功率振荡现象,建立计及线路阻抗的稳定性机理分析模型,并提出基于虚拟阻抗的振荡抑制策略。最后,搭建了1台50kV·A柴油发电机和1台50kV·A虚拟同步机构成的仿真和实验平台,验证所提方法的有效性。

关键词：柴储(DGS-ESS)微电网虚拟同步发电机(VSG) 虚拟惯量和阻尼系数可行域 VSG等效功率平滑时间虚拟阻抗