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基于PFC电路直流纹波抑制的二阶自适应滑模控制器设计

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中国电机工程学报 2024年第13期44卷 5258-5268,I0020页

作者：马辉曾雨涵苗桂喜曾斌卢云黄悦华三峡大学电气与新能源学院湖北省宜昌市443002 梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北省宜昌市443002 国网安阳供电公司河南省安阳市455000

文中提出一种背靠背型中性点钳位式(back-to-back neutral point clamped,BT-NPC)功率因数校正(power factor correction,PFC)电路,并设计二阶自适应滑模控制方法用于提高电路鲁棒性与降低电流谐波含量。首先,分析所提三电平PFC电路工... 详细信息

文中提出一种背靠背型中性点钳位式(back-to-back neutral point clamped,BT-NPC)功率因数校正(power factor correction,PFC)电路,并设计二阶自适应滑模控制方法用于提高电路鲁棒性与降低电流谐波含量。首先,分析所提三电平PFC电路工作特性,推导该电路的等效模型及其模态扰动,并分析模态扰动量对其工作特性的影响;然后,结合高阶滑模理论与自适应控制两者的优点,设计二阶自适应滑模控制器,既使电路具有变结构控制的良好鲁棒性,又能最大限度的减小控制震颤。同时,基于电流带宽分析,设计比例谐振控制器补偿交流电流与工频相位,并设计基于扩张状态观测器的直流电压采样滤波方法,用于消除二倍频纹波造成的电流谐波影响。最后,基于BT-NPC电路,搭建220 V/50 Hz、1 kW/400 V的实验样机,实验结果验证所提变换器的可行性和控制方法的有效性。

关键词：功率因数校正变换器扩张状态观测器滑模控制器纹波抑制

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基于改进预瞄控制模型的车道保持系统设计

中国机械工程 2024年第3期35卷 548-558页

作者：梁永彬付广林智桂何智成张家洛陈涛上汽通用五菱汽车股份有限公司柳州545007 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

为解决扭矩控制的车道保持(LKA)系统鲁棒性不高、受车辆制造一致性以及路面激烈干扰影响大的问题,采用神经网络技术、Autofix算法及预瞄反馈控制理论,利用预期轨迹决策和跟随PID控制算法设计了一套基于角度控制的车道保持系统。基于Cars... 详细信息

为解决扭矩控制的车道保持(LKA)系统鲁棒性不高、受车辆制造一致性以及路面激烈干扰影响大的问题,采用神经网络技术、Autofix算法及预瞄反馈控制理论,利用预期轨迹决策和跟随PID控制算法设计了一套基于角度控制的车道保持系统。基于Carsim/Veristand/MATLAB搭建了硬件在环仿真试验平台,通过虚拟仿真验证了该车道保持系统设计的有效性与准确性。基于GB/T 39323—2020、CN-CAP—2021、Euro-NCAP—2022并结合实车调试及用户关注场景对车道保持系统的测试要求,通过仿真及实际场景对比验证得出以下结论:相对于扭矩控制的LKA系统,在相同使用场景下,使用角度控制的车道保持系统具有较好的车道保持能力、稳定性、适应性和鲁棒性。

关键词：车道保持系统角度控制预瞄控制 Autofix算法比例-积分-微分控制

秸秆添加对长期施肥旱地红壤N_(2)O和CO_(2)排放的影响

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环境科学 2024年第6期45卷 3716-3724页

作者：涂昊泽林杉王军胡荣桂肖恒斌邬磊华中农业大学资源与环境学院农业农村部长江中下游耕地保育重点实验室武汉430070 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室北京100081

秸秆还田作为农田土壤培肥的一种重要措施,显著影响N_(2)O和CO_(2)等温室气体排放.为探明长期施肥土壤N_(2)O和CO_(2)排放对秸秆添加的响应规律及关键影响因素,采集对照(CK,不施肥)、当地推荐化肥施用量(F)、200%当地推荐化肥施用量(2F... 详细信息

秸秆还田作为农田土壤培肥的一种重要措施,显著影响N_(2)O和CO_(2)等温室气体排放.为探明长期施肥土壤N_(2)O和CO_(2)排放对秸秆添加的响应规律及关键影响因素,采集对照(CK,不施肥)、当地推荐化肥施用量(F)、200%当地推荐化肥施用量(2F)、猪粪(M)和化肥配施猪粪(FM)这5种长期施肥(30 a)处理的旱地红壤,分别设置添加秸秆和不添加秸秆处理,在恒温恒湿条件下培养(65%田间持水量,25℃)20 d.结果表明,施肥显著促进了N_(2)O排放.相较不施肥处理[(22.05±2.09)μg·kg^(-1),以N计,下同],施化肥处理N_(2)O累计排放量显著增加了119%~195%[F和2F处理分别为(48.38±20.81)μg·kg^(-1)和(65.13±12.55)μg·kg^(-1)],施粪肥处理N_(2)O累计排放量显著增加了275%~399%[M和FM处理分别为(82.72±12.73)μg·kg^(-1)和(1101.99±425.71)μg·kg^(-1)].土壤硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、可溶性有机碳(DOC)和可溶性总氮(DTN)是影响不同施肥处理N_(2)O排放的主要因素.相较未添加秸秆,添加秸秆对CK、F和FM处理的N_(2)O累计排放无显著影响,显著增加了2F(345%)和M处理(247%)的N_(2)O累计排放.秸秆添加通过增加DOC和消耗DTN从而影响N_(2)O排放.施肥显著促进了CO_(2)排放.相较不施肥处理,施粪肥处理CO_(2)累计排放量显著增加了120%~130%[M和FM处理累计排放量(以C计,下同),分别为(122.11±4.3)mg·kg^(-1)和(116.47±4.55)mg·kg^(-1)],2F处理CO_(2)累计排放量显著增加了28%[(65.13±12.55)mg·kg^(-1)].微生物量碳(MBC)、DOC和DTN是影响不同施肥处理CO_(2)排放的主要因素.相较未添加秸秆,添加秸秆条件下CO_(2)累计排放量显著增加了660%~1132%.秸秆添加后DOC和MBC含量显著提高,促进了CO_(2)排放.综上,秸秆添加通过增加土壤DTN消耗和DOC含量显著促进施肥处理的N_(2)O和CO_(2)排放.在施用粪肥的旱地红壤中应合理考虑秸秆还田,以平衡肥力提升与温室气体排放的综合效益.

关键词：长期施肥土壤秸秆添加 N_(2)O CO_(2) 土壤化学性质偏最小二乘法路径分析模型(PLS-PM)

社会网络重构视角下旅游驱动村民参与乡村治理的路径研究

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地理科学进展 2024年第3期43卷 545-560页

作者：刘民坤宋韵邓小桂任莉莉广西大学工商管理学院南宁530004 广西发展战略研究院南宁530004

随着旅游业的快速发展和乡村振兴战略的推进,探讨旅游发展与乡村振兴的关系问题日益受到关注。让村民有序参与治理是新时代乡村振兴的重要课题。乡村旅游可以打破乡村封闭性,重构乡村社会,而村民的观念和行为受到其社会网络的深刻塑造,... 详细信息

随着旅游业的快速发展和乡村振兴战略的推进,探讨旅游发展与乡村振兴的关系问题日益受到关注。让村民有序参与治理是新时代乡村振兴的重要课题。乡村旅游可以打破乡村封闭性,重构乡村社会,而村民的观念和行为受到其社会网络的深刻塑造,因此,社会网络重构视角下旅游如何驱动村民参与治理值得深入研究。论文基于社会嵌入理论,通过两个递进的研究探讨“发展乡村旅游—重构乡村社会网络—促进村民参与乡村治理”的路径是否成立,以及其中的作用机制。研究发现:(1)发展旅游能够提升乡村亲缘—地缘—业缘网络的规模、异质性及村民的网络位置,增强网络中村民的交流频率、信任强度,促进信息共享,从结构和关系两个维度重构乡村社会网络,进而,社会网络从信息获取、集体监督、榜样引导、共同体意识4个渠道影响村民的乡村治理参与水平;(2)参与旅游经营村民的乡村治理参与水平受业缘网络和地缘网络的促进效应较强,未参与旅游经营村民的乡村治理参与水平受地缘网络和亲缘网络的影响较强;(3)村民参与乡村治理活动的类型呈现出“文化建设参与>环境保护参与>政治建设参与>经济建设参与>社会服务参与”的特点。

关键词：乡村旅游乡村治理参与社会网络重构结构嵌入关系嵌入

基于数字孪生的风电建设智能协同管控技术研究及应用

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太阳能学报 2024年第6期45卷 536-543页

作者：徐建江尹习双刘金飞钟桂良中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司成都610072

针对风电项目工程规模大、工区分散、工期紧等难点与特点,提出以工程建设管控内容为物理对象(PE)、以BIM虚拟模型为孪生载体(VE)、以双向孪生数据为核心(DD)、以协同管控为目标(WM)、以协同运行规则(RU)为驱动的风电项目建设智能四维协... 详细信息

针对风电项目工程规模大、工区分散、工期紧等难点与特点,提出以工程建设管控内容为物理对象(PE)、以BIM虚拟模型为孪生载体(VE)、以双向孪生数据为核心(DD)、以协同管控为目标(WM)、以协同运行规则(RU)为驱动的风电项目建设智能四维协同数字孪生模型,利用GPS-RTK+UWB无缝耦合定位技术结合自主研发的物联感知装备实现建设信息全方位智能感知,以GIS模型为数据空间集成底板,以BIM模型为数据业务集成底板形成具备交互分析特征的数字孪生载体,通过对类似及目标工程建设数据的深度学习,按过程结合综合评定体系实现建设项目的管控协同评判。通过在腊巴山风电建设项目的应用,证明该技术可实现对工程高精度、秒级的实时感知,提供轻量化、可供分析、虚实融合的孪生载体,并能根据建设环境动态调整评判参数,较准确地对风电工程建设情况进行评判,为各方协同管理提供技术支持。

关键词：数字孪生深度学习风电建设协同管控工作分解结构 BIM

维生素C对嗜酸乳杆菌GIM1.208β-葡萄糖苷酶活性的影响及其相互作用

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分析试验室 2024年第8期43卷 1079-1087页

作者：江桂兰余奕宏丁筑红李彬彬贵州大学酿酒与食品工程学院国家林草局刺梨工程技术研究中心贵州省刺梨研究院贵阳550025

维生素C(VC)对嗜酸乳杆菌GIM1.208 β-葡萄糖苷酶(BGL)活性具有良好的激活作用。本文采用光谱法、原子力显微镜和分子对接技术,探究VC与BGL的相互作用机制。圆二色谱结果显示,VC与BGL结合后,α-螺旋含量从8.86%降低到8.09%, β-转角含量... 详细信息

维生素C(VC)对嗜酸乳杆菌GIM1.208 β-葡萄糖苷酶(BGL)活性具有良好的激活作用。本文采用光谱法、原子力显微镜和分子对接技术,探究VC与BGL的相互作用机制。圆二色谱结果显示,VC与BGL结合后,α-螺旋含量从8.86%降低到8.09%, β-转角含量从17.57%增加到17.93%。三维荧光光谱和原子力显微镜结果显示,VC与BGL之间存在疏水作用。分子对接和荧光光谱结果表明,VC通过氢键、静电作用自发地与BGL结合(ΔG<0)。VC与BGL结合位点位于活性口袋左部亲水区与疏水区交界处,二者的结合自由能为-79.198 kcal/mol, VC对BGL的猝灭机制为静态猝灭。上述研究结果表明,VC通过与BGL形成非共价键,增强酶的结构稳定性,促进BGL的反应活性增强,提高BGL对底物的生物转化效率。该研究结果为VC和BGL在食品工业中高效利用提供技术切入点,也为天然酶激活剂的高效利用设计提供理论参考。

关键词：嗜酸乳杆菌 β-葡萄糖苷酶维生素C 酶活性相互作用

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可化学降解类聚烯烃材料的制备及性能研究

中国材料进展 2024年第5期43卷 440-447页

作者：张立国李武程岚军李有桂航空工业第一飞机设计研究院陕西西安710089 合肥工业大学化学与化工学院安徽合肥230009

聚烯烃(主要是聚乙烯和聚丙烯)是应用最为广泛的高分子材料之一,但其广泛的使用也带来了日益严重的环境污染,为人类生存和地球生态圈带来了前所未有的挑战。通过开环易位聚合(ROMP)的方法合成“类聚烯烃”,合成步骤简单,在控制聚合物组... 详细信息

聚烯烃(主要是聚乙烯和聚丙烯)是应用最为广泛的高分子材料之一,但其广泛的使用也带来了日益严重的环境污染,为人类生存和地球生态圈带来了前所未有的挑战。通过开环易位聚合(ROMP)的方法合成“类聚烯烃”,合成步骤简单,在控制聚合物组成、分子量和分散性等方面具有显著优势,可以通过引入极性官能团合成对环境友好、绿色的可降解“类聚烯烃”材料。以二醇和十一烯酰氯为原料,合成了3种双烯酯类单体,在GrubbsⅡ催化剂的作用下分别与环辛烯(COE)、二聚环戊二烯(DCPD)生成热塑型和热固型2种类聚烯烃,并进行了结构表征和性能测试。研究结果表明,所合成的类聚烯烃材料的力学性能良好且可化学降解。

关键词：类聚烯烃开环易位聚合(ROMP) 化学降解热塑塑料热固塑料

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页岩气藏中硫化氢成因研究进展

石油学报 2024年第2期45卷 461-476页

作者：李乐胡远清彭小桂王伟余浩宇崔亚圣湖北省地质科学研究院湖北武汉430034 资源与生态环境地质湖北省重点实验室湖北武汉430034

传统观点认为页岩气藏中不含硫化氢或含有微量的硫化氢,然而在近10年的勘探开发实践中,已有9个页岩气藏发现了低—特高含量硫化氢,其中,高—特高含量的硫化氢多出现于钙质页岩气藏中。根据硫化氢形成时间的先后顺序,通常将"地质天然"和... 详细信息

传统观点认为页岩气藏中不含硫化氢或含有微量的硫化氢,然而在近10年的勘探开发实践中,已有9个页岩气藏发现了低—特高含量硫化氢,其中,高—特高含量的硫化氢多出现于钙质页岩气藏中。根据硫化氢形成时间的先后顺序,通常将"地质天然"和"施工人造"视为硫化氢出现在页岩区带中的两大主因,前者侧重于论证地质历史中天然地质作用所生成的原生硫化氢在气藏内的残留或运移过程;后者强调施工作业(钻井、水力压裂)过程中带入的微生物和化学物质在复杂井底环境中发生多类别作用后形成的后生硫化氢在气藏中的新生出现。"施工人造"因素的提出为解读页岩气藏中出现的硫化氢提供了新的思路,但目前尚未得到普遍关注;同时,其与"地质天然"因素间的互斥或互补的关联尚未梳理清晰。未来的工作应进一步开展页岩气藏中硫化氢的原生供给能力评价研究,同时应基于现场生产数据深入发掘及建立系统的后生硫化氢成因判别标志和产出预测,以深化认识页岩气藏中硫化氢的成因机制,为后续的页岩气勘探开发提供理论支撑。

关键词：硫化氢页岩气藏天然地质作用施工人造微生物化学物质原生供给能力

森林管理对东北次生林植被碳密度及其分配的影响

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生态学报 2024年

作者：郭万桂张全智王传宽王燕东北林业大学生态研究中心森林生态系统可持续经营教育部重点实验室东北林业大学林学院

本研究以东北东部山区4种管理梯度下相同演替年龄的森林群落为研究对象，包括天然次生林（WB）及在其冠下人工更新红松（Pinus koraiensis）的混交林（MA），并对MA进行透光抚育形成的择伐红松林（SK）和对SK适时疏伐形成的疏伐红松林... 详细信息

本研究以东北东部山区4种管理梯度下相同演替年龄的森林群落为研究对象，包括天然次生林（WB）及在其冠下人工更新红松（Pinus koraiensis）的混交林（MA），并对MA进行透光抚育形成的择伐红松林（SK）和对SK适时疏伐形成的疏伐红松林（KT），其管理程度依次增强。采用样地清查结合异速生长方程法量化植被碳密度（VC）及其各组分碳密度；测定多样性、针阔比等群落特征和土壤氮、磷等养分特征，探究森林管理对植被碳密度的影响。结果表明：演替先锋优势种（PI）、演替后期优势种（LT）和林下植被层（UC）的碳密度在4种管理措施间存在显著差异，其中，LT由WB的9.39 t/hm2增加到KT的107.02t/hm2。但是，伴生种的碳密度在4种管理措施间差异不显著，其碳密度波动范围为8.41—14.89 t/hm2。VC随森林管理强度显著提升，其波动范围为96.34—135.40 t/hm2,VC年平均增长量波动范围为1.50—2.11 t hm-2a-1，且在管理措施间存在显著差异。PI、LT和UC占植被总碳密度的比例在4种管理措施间存在显著差异，其中PI的占比随着上述管理措施逐渐降低，而LT的占比显著升高（由WB的14.0%提升到KT的82.2%）；植被残体与活体生物量碳密度之比以及地下与地上的生物量碳密度之比在4种管理措施间均存在显著差异，其比值的波动范围依次分别为0.05—0.13和0.24—0.30。乔木层碳密度与树种多样性存在显著负相关，而林下植被层碳密度与树种多样性呈显著正相关。并且VC与土壤氮储量、磷储量无显著相关性。这表明，在同一气候条件下，群落特征和树种组成是决定植被碳密度分异的重要因素，并且通过提升后期优势种占比的积极森林管理提升了东北次生林植被的碳密度和碳固持能力。

关键词：温带森林森林管理碳密度多样性森林碳固持