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桥式起重机智能抑摆控制策略研究

桥式起重机智能抑摆控制策略研究

作者：杨宇宇太原科技大学

学位级别：硕士

桥式起重机是横架在车间、厂房、仓库、料场上方,实现物料立体空间运输的起重设备,也是应用范围最广、使用数量最多的一种物料搬运装备。在物品的搬运过程中,当执行机构启动和制动时,由于受小车横向、大车纵向的水平惯性影响,极容易产... 详细信息

桥式起重机是横架在车间、厂房、仓库、料场上方,实现物料立体空间运输的起重设备,也是应用范围最广、使用数量最多的一种物料搬运装备。在物品的搬运过程中,当执行机构启动和制动时,由于受小车横向、大车纵向的水平惯性影响,极容易产生物品摆动效应,甚至导致整机空间定位不准。起重机在智能化发展过程中,既要求吊重摆角在规定范围内,也要求起重机安全、高效、稳定运行,因此必须选择合理的抑摆定位控制方式,使得吊重摆角在最短距离内逐渐衰减至安全范围。本文针对桥式起重机吊重系统摆动问题,建立桥式起重机动力学模型,提出了PID、FPID、SPSO+FPID控制策略,并使用Simulink进行开环、闭环控制仿真,通过比较分析仿真结果得出最优控制策略,通过仿真验证最优控制策略性能。本文的主要研究内容有:(1)对桥式起重机工作原理进行分析,结合拉格朗日方程建立桥式起重机的三维动力学模型,进一步进行简化解耦,构建桥式起重机的二维动力学模型。(2)针对桥式起重机的抑摆控制目标,构建PID、FPID控制器对桥式起重机二维模型实现闭环控制,使用Simulink对开环、闭环动力学非线性模型进行仿真分析。(3)针对桥式起重机的抑摆与定位需求,提出一种惯性权重正弦调整的粒子群算法优化FPID的控制方法(SPSO+FPID)来实现对桥式起重机二维模型的控制,采用Simulink进行仿真,验证SPSO+FPID控制性能。(4)针对起重机实际情况,搭建桥式起重机三维抑摆系统的仿真模型,设计PID、FPID、SPSO+FPID控制器,调节相关参数,得到三维桥式起重机的仿真曲线。比较、分析相同控制策略下与不同控制策略下大小车的定位、抑摆效果,得出PID、FPID、SPSO+FPID控制策略可以满足起重机的定位和抑摆要求,具有一定的工程实践指导意义。通过三种策略的仿真结果可以看出,SPSO+FPID控制方法摆角小,超调量小,停摆、定位时间短,控制精度高,基本可以实现小车定位与吊重抑摆的同时性。本文通过理论分析、模型建立、仿真分析的方法,实现了桥式起重机二维与三维模型的抑摆与定位研究,本研究成果可为我国桥式起重机的智能抑摆与定位发展提供一定的思路,具有很大的理论意义和工程价值。

关键词：桥式起重机吊重系统定位抑摆 SPSO+FPID控制控制策略

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苯乙烯类热塑性弹性体的环化和性能研究

苯乙烯类热塑性弹性体的环化和性能研究

作者：贾宇宇北京化工大学

学位级别：硕士

环化反应可以向聚合物链上引入环状结构,对改善高分子材料性能、开发新型高分子材料具有重要意义。本文以三氟甲磺酸为催化剂,研究了低、中、高乙烯基含量的SBS及S-SB-S的阳离子环化行为,采用NMR、GPC、TG、SAXS等对环化分子结构和性质... 详细信息

环化反应可以向聚合物链上引入环状结构,对改善高分子材料性能、开发新型高分子材料具有重要意义。本文以三氟甲磺酸为催化剂,研究了低、中、高乙烯基含量的SBS及S-SB-S的阳离子环化行为,采用NMR、GPC、TG、SAXS等对环化分子结构和性质进行了表征,并研究了环化对弹性体材料物理机械性能、动态力学性能等的影响。主要研究内容和结果如下:对乙烯基含量分别为8.1%、38.3%、78.4%的三种SBS进行环化反应,结果表明,环化以分子内环化为主;三种SBS的环化反应速率为L-SBS(低乙烯基)(29)M-SBS(中乙烯基)(29)H-SBS(高乙烯基),说明链中双键的环化活性高于侧基双键。CFSOH可以高效催化环化反应,浓度为19mmol·L时,L-SBS反应10 min,环化率可达到91.5%。随着环化程度的增加,环化产物的分子链流体力学体积减小,PDI变宽;L-SBS的环化度分别为9.42%、25.2%、40.6%、57.6%时,其T分别为-80.7℃、-64.3℃、-41.1℃、-1.29℃,随环化度的增加,呈现线性增加的趋势;环化降低了两相的相分离程度,L-SBS的环化度分别为9.42%、25.2%、40.6%时,片层间距由原来的30.0 nm逐渐降低,分别为29.4 nm、29.1 nm、28.3 nm,环化度为57.6%时,片层结构消失,但相分离结构仍存在。环化产物的拉伸强度和断裂伸长率均降低,M-SBS的环化度为19.7%时,拉伸强度从31.5 MPa降到25.7 MPa,降低了18.4%,断裂伸长率从1400%降到1340%,降低了4.3%;H-SBS的环化度由5.4%升高到56.7%时,拉伸强度急剧下降,从21.6 MPa降到4.40 MPa,降低了80%,断裂伸长率从1210%降到1140%,降低了5.8%。环化前后的样品都具有较好的阻尼特性,L-SBS环化度为40.6%时,其有效阻尼温域从(-120℃～-75℃)升到(-40℃～0℃);M-SBS的环化度为19.7%时,阻尼温域从(-85℃～-35℃)升到(-60℃～0℃);H-SBS的环化度从5.4%升高到56.7%时,其阻尼温域逐渐向室温靠近,从(-20℃～30℃)变为(0℃～60℃)。对SSBS进行环化反应,发现其只发生分子内环化。CFSOH浓度为19 mmol·L时,反应15 min后基本完全环化。环化后,流体力学体积减小,PDI变宽;完全环化后,T为110℃,增加了大概150℃;环化度为50.0%时,T可以增加到室温以上;环化降低了两相的相分离程度,环化度为64.8%时,相分离结构完全消失。环化度在低于29.2%时,拉伸强度呈现升高的趋势,从29.5 MPa升高到32.3 MPa,提高了9.5%;断裂伸长率从630%降到540%,下降了14.3%。环化度高于41.8%时,出现脆性断裂,断裂伸长率都在20%左右,拉伸强度急速上升,环化度从41.8%升高到64.8%时,其从11.7 MPa升到22.5 MPa。环化塑料表现出良好的形状记忆行为。

关键词：苯乙烯类热塑性弹性体阳离子环化三氟甲磺酸 Tg 相分离性能

基于改进缺陷因子方法的FCM燃料有效多群截面计算方法研究

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原子能科学技术 2022年第1期56卷 68-79页

作者：易思宇刘宙宇尹文西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

全陶瓷微胶囊封装(FCM)燃料是重要的候选事故容错燃料,与传统燃料相比,FCM燃料的双重非均匀性使得其有效多群截面计算面临较大的挑战。本文提出一种改进的缺陷因子方法来处理FCM燃料在共振能区和非共振能区的自屏效应,实现FCM燃料的等... 详细信息

全陶瓷微胶囊封装(FCM)燃料是重要的候选事故容错燃料,与传统燃料相比,FCM燃料的双重非均匀性使得其有效多群截面计算面临较大的挑战。本文提出一种改进的缺陷因子方法来处理FCM燃料在共振能区和非共振能区的自屏效应,实现FCM燃料的等效均匀化。通过颗粒丹可夫因子守恒来构建新的等效模型以克服传统的体积权重等效模型无法考虑燃料棒间自屏的影响;在共振能量段,基于新的等效一维球模型求解超细群慢化方程获得共振能量段的超细群缺陷因子;在非共振能量段,利用新等效模型的特征值计算获得快群和热群的多群缺陷因子;在此基础上实现FCM燃料棒的等效均匀化。本方法已在高保真中子学程序NECP-X上实现,并在一系列工况下进行了测试,与蒙特卡罗程序的比较表明,本方法能处理不同情况下的双重非均匀性,并可获得准确的有效自屏截面。

关键词： FCM燃料均匀化有效自屏截面双重非均匀性缺陷因子方法丹可夫因子

大球盖菇核心种质库构建及其基质降解能力分析

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大球盖菇核心种质库构建及其基质降解能力分析

作者：曾宇宇华中农业大学

学位级别：硕士

大球盖菇(Stropharia rugosoannulata)因其口感脆嫩,营养丰富,以农作物秸秆为生长基质,可利用冬闲田栽培等特点,能够产生良好的生态及经济效益,在我国栽培规模逐年扩大。本研究以42个大球盖菇菌株为研究对象,利用ISSR(Inter-Simple Sequ... 详细信息

大球盖菇(Stropharia rugosoannulata)因其口感脆嫩,营养丰富,以农作物秸秆为生长基质,可利用冬闲田栽培等特点,能够产生良好的生态及经济效益,在我国栽培规模逐年扩大。本研究以42个大球盖菇菌株为研究对象,利用ISSR(Inter-Simple Sequence Repeat)分子标记分析其遗传多样性,并基于此构建了大球盖菇核心种质资源库。利用胞外酶活性、经降解后稻秆木质素及纤维素含量等指标,综合评价核心种质库中不同菌株的基质降解能力。进一步选取两个降解能力差异显著的菌株进行转录组测序,解析大球盖菇基质降解能力差异的分子机制。研究结果如下:1.利用10个ISSR标记分析了大球盖菇菌株的遗传多样性,并构建了大球盖菇核心种质库。多态性位点数A、观测等位基因数Na、有效等位基因数Ne、Shannon信息指数I和Nei’s基因多样性指数H和的均值分别为102,1.93,1.52,0.44和0.27,说明供试菌株的遗传多样性较为丰富。聚类分析将42个菌株分为两大类群。通过逐步聚类位点优先取样,构建核心种质库Core3。利用Power Core软件构建核心种质库Core4。根据不同方法取样权重及取样比例将Core3与Core4合并,最终确定大球盖菇核心种质库Core5,包含14个菌株。2.比较测定核心种质中大球盖菇菌丝在稻秆平板中生长速度,漆酶、羧甲基纤维素酶、滤纸酶、木聚糖酶和过氧化物酶等5种胞外酶活性,降解后稻秆木质素及纤维素含量,综合以上8个指标,评价了大球盖菇核心种质的基质降解能力,确定了基质强降解能力的菌株有SA05,SA09,SA22,SA24,SA26和SA44;而基质弱降解能力的菌株有SA07,SA17,SA19,SA48。3.选取强降解能力的SA44菌株和弱强降解能力的SA07菌株,对其在稻秆培养基中生长7 d、14 d和21 d三个时间段的样本进行转录组测序。通过比较转录组学分析,3个阶段分别鉴定到2200、1672和2037个差异表达基因,结合木质纤维素降解过程,解析了大球盖菇基质降解能力差异的分子机制。漆酶与细胞色素P450首先发生氧化还原反应,产生自由基破坏木质素,编码这两类酶的基因在2个菌株中差异表达,SA44显著上调的基因数量高于SA07,因而SA44可产生更多的自由基破坏木质素。木质素在解聚过程中的部分产物提供给醇氧化酶反应产生HO,同时葡萄糖氧化酶和乙二醛氧化酶氧化相应的小分子底物生成HO。编码这3类酶的基因中,SA44的上调表达基因数量更多,因此SA44可产生更多的HO,这些HO提供给锰过氧化物酶和多功能过氧化物酶反应,结合特异性底物产生自由基,进一步破坏木质素。同时,也发现编码锰过氧化物酶与多功能过氧化物酶的基因在2个菌株中差异表达,SA44的上调表达基因数量更多,导致SA44能够持续产生更多的自由基破坏木质素,增大了SA44碳水化合物酶与纤维素和半纤维素的接触机会,最终SA44的糖酵解反应强于SA07。这些氧化反应产生的活性氧破坏木质素的同时,对真菌本身也产生伤害。本研究筛选出27个毒素代谢相关的差异表达基因,SA44显著上调的基因数量高于SA07,同时在SA07中富集到大量DNA断裂、复制、修复的基因,表明SA44比SA07能更好的应对活性氧产生的伤害,SA07由于DNA损伤将会影响其正常生命活动,从而影响其降解能力。本研究通过构建大球盖菇核心种质资源库,提高了种质资源的利用效率。评价了核心种质基质降解能力,筛选出一批优良菌株应用于实践生产,可提高大球盖菇生产效益,并实现对稻草秸秆等农林废弃物的资源循环化利用。解析大球盖菇基质降解能力差异的分子机制,将为全面揭示食用菌基质降解的机理奠定基础。

关键词：大球盖菇分子标记核心种质库基质降解转录组测序

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Navi:基于自然语言交互的数据分析系统

软件学报 2024年第3期35卷 1194-1206页

作者：谢宇鹏骆昱宇冯建华青海大学计算机技术与应用系青海西宁810016 香港科技大学(广州) 广东广州511400 清华大学计算机科学与技术系北京100084

随着大数据时代的到来,数据分析的作用日益显著.它能够从海量数据中发现有价值的信息,从而更有效地指导用户决策.然而,数据分析流程中存在三大挑战:分析流程高耦合、交互接口种类多和探索分析高耗时.为了应对上述挑战,提出了基于自然语... 详细信息

随着大数据时代的到来,数据分析的作用日益显著.它能够从海量数据中发现有价值的信息,从而更有效地指导用户决策.然而,数据分析流程中存在三大挑战:分析流程高耦合、交互接口种类多和探索分析高耗时.为了应对上述挑战,提出了基于自然语言交互的数据分析系统Navi.该系统采用模块化的设计原则,抽象出主流数据分析流程的3个核心功能模块:数据查询、可视化生成和可视化探索模块,从而降低系统设计的耦合度.同时,Navi以自然语言作为统一的交互接口,并通过一个任务调度器实现了各功能模块的有效协同.此外,为了解决可视化探索中搜索空间指数级和用户意图不明确的问题,提出了一种基于蒙特卡洛树搜索的可视化自动探索方法,并设计了基于可视化领域知识的剪枝算法和复合奖励函数,提高了搜索效率和结果质量.最后,通过量化实验和用户实验验证了Navi的有效性.

关键词：数据分析数据查询可视化自然语言蒙特卡洛树搜索

陈鸿寿与伊秉绶隶书对比研究——兼谈个人书法创作

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陈鸿寿与伊秉绶隶书对比研究——兼谈个人书法创作

作者：刘宇宇山西大学

学位级别：硕士

清朝统治中国的近三百年中,书法的发展经历了关键性的转折期,隶书在清代得到了广泛的复兴,造就了一批金石学家,他们提倡碑学,专研于金石碑版的研究。其中在碑派书法的代表人物中,陈鸿寿和伊秉绶二人艺术涉猎广泛,五体皆能,隶书为最,独... 详细信息

清朝统治中国的近三百年中,书法的发展经历了关键性的转折期,隶书在清代得到了广泛的复兴,造就了一批金石学家,他们提倡碑学,专研于金石碑版的研究。其中在碑派书法的代表人物中,陈鸿寿和伊秉绶二人艺术涉猎广泛,五体皆能,隶书为最,独树一帜,自成一家。他们变成熟汉隶中规中矩的特点,弱化甚至省略汉隶特有的蚕头雁尾,皆以篆法作隶,楷隶结合,注重空间造型的处理,陈鸿寿在结体上中敛外肆,率意自然,尽显天趣之姿,伊秉绶宽博俊伟,中和平正,尽显拙朴之态,他们在结体上的创新,堪称清代“空间造型大师”,独到的艺术构思改变了人们以往追求汉碑原味的创作状态,使隶书清超绝尘,终成自家风格,这对后世学者想在隶书上大胆突破有很大的借鉴意义。本文立足于二者的传世隶书作品,在社会地域环境背景下,以二者阶段性的游学经历及作品变化来了解他们的学书道路,对二人取法碑刻进行归类对比,总结出陈鸿寿多取野逸奇纵一类碑刻,伊秉绶多取方整雄厚一类碑刻,进而具体的对比分析他们所表现出的形式语言及书风取向。通过系统地比较陈鸿寿和伊秉绶学书道路、取法选择、形式语言及书风取向等方面,努力探索他们面对传统如何创新的路径,尝试为自己的书法创作提供新思路。

关键词：陈鸿寿伊秉绶隶书书法特征比较

基于Xilinx Artix-7 FPGA和USB3.0的高速CameraLink图像采集板开发

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基于Xilinx Artix-7 FPGA和USB3.0的高速CameraLink图像采集板开发

作者：刘宇宇昆明理工大学

学位级别：硕士

随着图像采集与处理技术地不断进步,对图像分辨率及图像传输速率的要求也越来越高,高速传输也给图像采集系统的开发工作带来了一定程度上的挑战。作为高速相机最为主要的标准接口之一的Camera Link接口,它的出现使得高速图像源和图像采... 详细信息

随着图像采集与处理技术地不断进步,对图像分辨率及图像传输速率的要求也越来越高,高速传输也给图像采集系统的开发工作带来了一定程度上的挑战。作为高速相机最为主要的标准接口之一的Camera Link接口,它的出现使得高速图像源和图像采集卡之间的速度得到了很好的匹配。其次,以往对于Camera Link图像采集系统的研究工作大多基于PCIe(Peripheral Component Interconnect Express)接口,相较于USB(Universal Serial Bus)接口来说,PCIe接口在与计算机连接时,所能连接的数量有限,这就使得USB接口成为了更好的选择。本文针对高速相机输出的图像数据量大、传输速率高的特点,以及考虑到USB接口的便利性,在图像采集卡的开发上采用Camera Link+FPGA(Field Programmable Gate Array)+USB3.0的硬件架构,设计并实现了一套基于FPGA和USB3.0的高速Camera Link图像采集系统。使用数字相机作为图像源,图像数据通过Camera Link接口以LVDS(Low-Voltage Differential Signaling)格式接入FPGA;采用Xilinx公司的XC7A100TFGG484 FPGA作为主控模块,对图像数据进行采集和传输;同时,为尽可能实现系统的小型化,利用FPGA自带的iserdese资源将串行LVDS的Camera Link视频流转换为TTL(transistor transistor logic)并行信号,不再采用传统Camera Link输出接DS90CR286编码芯片的方案;采用MT41K128M16JT型号的DDR3 SDRAM作为外部数据存储模块,对接收到的图像数据进行缓存,以解决FPGA内部存储资源有限的问题;采用FTDI公司的FT602芯片作为USB3.0接口设计的芯片,完成了固件程序的设计,缓存之后的图像经过FT602转换成符合UVC(USB video device class)协议的标准图像格式进行输出,通过USB3.0接口发送至上位机。在上位机端用QT Creator设计了图像显示界面,使其能够正常显示图像信息;采集的图像格式为1728*1245@16Hz。

关键词： FPGA CameraLink USB3.0 图像采集 UVC

碳中和目标下石油与化学工业绿色低碳发展路径分析

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化工进展 2022年第4期41卷 1689-1703页

作者：黄晟王静宇李振宇燕山大学公共管理学院河北秦皇岛066004 多弗国际控股集团有限公司北京100124

石油与化工行业是高耗能、高污染、高碳排的“三高”行业,在碳达峰、碳中和的目标下,促进石油与化学工业和生态环境的协调可持续发展成为亟需解决的热点问题。本文从国家层面和企业层面总结典型国家及其石油与化学工业面对“双碳”目标... 详细信息

石油与化工行业是高耗能、高污染、高碳排的“三高”行业,在碳达峰、碳中和的目标下,促进石油与化学工业和生态环境的协调可持续发展成为亟需解决的热点问题。本文从国家层面和企业层面总结典型国家及其石油与化学工业面对“双碳”目标采取的措施行动,对乙烯、成品油等石油与化工产品不同生产路径的能耗及二氧化碳排放情况进行比较分析,概述中国的区域能源分布特点、各省份的石油与化学工业产值及二氧化碳排放情况,明确提出作为碳排放的大户,石油与化工行业有可能在“十四五”期间被纳入全国碳市场。文中指出石油与化工行业必须在借鉴发达国家先进碳减排经验的基础上,立足本国国情,综合考虑本国的能源分布情况和石油与化工产品生产的能耗及二氧化碳排放情况,建构清洁低碳、节能高效的工艺流程体系,促进石油与化学工业的高质量发展。石油与化学工业二氧化碳减排的核心是区域能源结构的调整和工艺流程的优化,并以此为前提建设绿色集成化工园区,辅之以可再生能源如风能、太阳能等的综合利用,研发碳捕集、利用与封存技术进行碳固定。还提出值得注意的是,由于其他温室气体如甲烷等的减排已经提上日程,我国也应加快相关技术储备。

关键词：碳中和石油与化学工业 CO_(2)捕集再生能源优化

新质生产力赋能共同富裕的理论逻辑、关键问题与现实路径

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云南民族大学学报（哲学社会科学版） 2024年第3期41卷 93-100页

作者：侯冠宇张震宇中国政法大学商学院北京100088

新质生产力是以创新为核心、产业为载体的新型生产力。发展新质生产力不仅是推动经济高质量发展的关键动力,更是促进社会财富合理分配、实现公平与效率统一的重要手段。面对新一轮技术变革带来的经济结构失衡、全球经济转型、财富分配... 详细信息

新质生产力是以创新为核心、产业为载体的新型生产力。发展新质生产力不仅是推动经济高质量发展的关键动力,更是促进社会财富合理分配、实现公平与效率统一的重要手段。面对新一轮技术变革带来的经济结构失衡、全球经济转型、财富分配不均等一系列现实挑战,本研究提出了综合策略路径,包括优化产业结构、调整贸易模式、平衡财富分配、培养战略人才、协同发展速度。为落实这些措施,需要国家、企业与社会的协同合作,通过深化系统性改革增强国际竞争力,从宏观和微观层面综合施策,稳步推进全体人民向共同富裕目标迈进。

关键词：新质生产力共同富裕中国式现代化高质量发展