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垃圾渗滤液污水处理设备的臭氧投加复合抗扰控制

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控制工程 2024年第3期31卷 385-391页

作者：常雨芳胡宇博余文锦周菲菲黄文聪湖北工业大学电气与电子工程学院湖北武汉430068

垃圾渗滤液污水处理设备中的臭氧投加系统具有大时滞、大惯性和多扰动的特点,导致难以实时调整臭氧投加量,从而影响后续设备出水水质。针对以上问题,在水流量比例的控制方面提出一种基于扰动观测器的改进型Smith预估器与滑模控制相结合... 详细信息

垃圾渗滤液污水处理设备中的臭氧投加系统具有大时滞、大惯性和多扰动的特点,导致难以实时调整臭氧投加量,从而影响后续设备出水水质。针对以上问题,在水流量比例的控制方面提出一种基于扰动观测器的改进型Smith预估器与滑模控制相结合的复合抗扰控制。其中,滑模控制为主控制器,扰动观测器用于估计出系统的集总扰动并反馈至前向通道消除扰动的不利影响,以便于Smith预估器更好地进行时滞补偿。仿真和实验结果表明,复合抗扰控制相较于PID控制和自抗扰控制具有更好的控制性能和抑制扰动的能力,能够有效提高垃圾渗滤液污水处理设备的出水水质。

关键词：污水处理系统滑模控制改进型Smith预估器扰动观测器

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微纳米气泡水对砂浆力学、收缩性能的影响

混凝土与水泥制品 2024年第4期 16-20页

作者：罗作球胡宇博何廷树张凯峰孟刚万赈民张林啸中建西部建设北方有限公司陕西西安710065 西安市特种混凝土与低碳建材工程技术研究中心陕西西安710065 西安建筑科技大学材料科学与工程学院陕西西安710055

为了探究微纳米气泡水(NBW)作为拌和水对砂浆性能的影响,对NBW与普通水拌和的砂浆抗压强度与收缩性能进行了对比分析。结果表明:NBW使砂浆28 d抗压强度提高了6%~13%,早期抗压强度提高更明显;NBW与矿物掺合料具有协同作用,能够降低砂浆... 详细信息

为了探究微纳米气泡水(NBW)作为拌和水对砂浆性能的影响,对NBW与普通水拌和的砂浆抗压强度与收缩性能进行了对比分析。结果表明:NBW使砂浆28 d抗压强度提高了6%~13%,早期抗压强度提高更明显;NBW与矿物掺合料具有协同作用,能够降低砂浆的收缩,减少质量损失;NBW可以降低砂浆的总孔隙率和平均孔径,使砂浆的微观结构更加密实。

关键词：微纳米气泡水砂浆抗压强度收缩

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装配式X形钢板活塞阻尼器力学性能研究

装配式X形钢板活塞阻尼器力学性能研究

作者：胡宇博华中科技大学

学位级别：硕士

建筑结构的消能减震技术作为被动控制手段,因其具备可靠、安全、经济等特点,而广泛应用于建筑结构的抗震及震后修复加固设计。在消能减震装置中,金属阻尼器应用以其造价低、力学机理简明、安装形式简单和受外界影响小等优势,常被安装于... 详细信息

建筑结构的消能减震技术作为被动控制手段,因其具备可靠、安全、经济等特点,而广泛应用于建筑结构的抗震及震后修复加固设计。在消能减震装置中,金属阻尼器应用以其造价低、力学机理简明、安装形式简单和受外界影响小等优势,常被安装于结构梁柱节点之间,通过其自身塑性形变吸收地震能量,从而起到保护建筑结构安全的设计目的,目前大多数结构中应用的金属阻尼器为横向剪切型阻尼器,而轴向拉压型阻尼器是亟待研究的问题之一。然而X形、剪切板金属阻尼器因其安装形式单一,使其应用范围受到不同程度的限制。因此,开发安装形式灵活,性能稳定,耗能能力强的新型金属阻尼器成为目前科学界及工程界研究的热点问题之一。本文提出了一种新型的装配式X形钢板活塞阻尼器(X-shape piston metallic damper,XPMD),其具备结构简单、修复经济性优良、安装形式灵活(人字形支撑、对角支撑和肘节式安装等)的特点。本文采用理论研究、数值仿真结合实验研究的技术手段对XPMD阻尼器的力学性能展开了系统研究。首先,推导得出了XPMD阻尼器的屈服刚度、屈服位移以及屈服荷载,并分析了X形钢板的几何参数对其力学性能的影响规律。利用常见的几种金属力学模型,推导得出了XPMD阻尼器的骨架曲线,同时基于Ramberg-Osgood模型提出了XPMD阻尼器的滞回准则。其次,对装配式X形钢板活塞阻尼器展开了试验研究,以X形钢板端头宽度、长度、厚度、缩颈宽度为基本参数,共设计了12组不同形式的XPMD阻尼器并对其进行了低周反复加载试验。试验表明:XPMD阻尼器滞回曲线饱满,耗能能力良好;最后,采用ABAQUS软件建立了XPMD阻尼器的有限元模型。通过对X形钢板长度及端头宽度进行参数分析,完善了试验中未涉及的参数影响分析。针对安装XPMD阻尼器的七层框架结构在地震作用下的动力响应分析表明,本文所提出的XPMD阻尼器可大大降低结构在地震中的层间位移,从而提升建筑结构的安全性能。

关键词：消能减震金属阻尼器装配式力学性能有限元分析

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大跨距复合材料结构弯曲载荷监测及定位方法

中国机械工程 2023年第18期34卷 2257-2267页

作者：闫东东胡宇博郎利辉秦成伟张三敏李勇北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 中车唐山机车车辆有限公司唐山064000

针对复合材料构件服役过程中载荷监测需求及其面临的实时监测问题,将光纤光栅(FBG)传感器粘贴于碳纤维复合材料表面,用于测量碳纤维复合材料应变,通过建立应变与载荷大小、加载位置理论模型,实现了碳纤维复合材料所受弯曲载荷大小及加... 详细信息

针对复合材料构件服役过程中载荷监测需求及其面临的实时监测问题,将光纤光栅(FBG)传感器粘贴于碳纤维复合材料表面,用于测量碳纤维复合材料应变,通过建立应变与载荷大小、加载位置理论模型,实现了碳纤维复合材料所受弯曲载荷大小及加载位置的监测,为复合材料服役过程超载警示提供方法与技术支撑。在复合材料构件弯曲载荷作用下,首先对比了有限元分析应变值与理论计算应变值,验证了有限元分析模型的有效性,然后对比了FBG传感器监测应变值与理论计算值之间的误差,最后结合FBG监测应变值计算出复合材料所受弯曲载荷的大小及位置。结果表明:中心载荷作用下,FBG监测应变值与理论计算值最大误差不超过16.22%,载荷大小误差最大不超过10.37%,载荷位置误差最大不超过2.83%;偏心20 mm载荷作用下,FBG监测应变值与理论计算值最大误差不超过10.69%,载荷大小误差最大不超过13.89%,载荷位置误差最大不超过5.70%。

关键词：复合材料结构大跨距弯曲载荷载荷定位载荷监测

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高温高压煤复电阻率各向异性实验研究

科学技术与工程 2022年第21期22卷 9223-9230页

作者：段威许巍刘俊博胡宇博黄航长江大学地球物理与石油资源学院武汉430100 长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室武汉430100

电阻率各向异性是影响煤储层电法勘探的重要因素,针对煤样复电阻率各向异性的参数评价,对焦作地区煤矿储层沿平行和垂直层理方向分别钻取了煤样,并在高温高压条件下测量得到了相应的复电阻率频谱。为了定量分析温度、压力对煤样复电阻... 详细信息

电阻率各向异性是影响煤储层电法勘探的重要因素,针对煤样复电阻率各向异性的参数评价,对焦作地区煤矿储层沿平行和垂直层理方向分别钻取了煤样,并在高温高压条件下测量得到了相应的复电阻率频谱。为了定量分析温度、压力对煤样复电阻率各向异性的影响,建立了煤样不同方向频散参数(界面极化频率、模值频散度、弛豫时间)与温度压力的对应关系,电阻率各向异性系数与温度、压力的对应关系。结果表明:平行层理方向频散参数均与温度、压力呈现良好的线性关系,垂直层理方向频散参数的线性关系不如平行层理方向好;任意方向煤样频散与温度、压力的响应关系都可以用弛豫时间来定量评价;随温度升高各向异性系数增大,随压力增大各向异性系数变化不明显。研究结果可为更精确地定量评价温度、压力对煤储层电各向异性的影响提供实验基础和理论参考。

关键词：复电阻率电阻率各向异性高温高压界面极化频率

嵌入式光纤传感器对碳纤维层合板弯曲性能的影响

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锻压技术 2023年第3期48卷 54-60页

作者：胡宇博郎利辉闫东东秦成伟史志远北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 中车唐山机车车辆有限公司转向架技术中心河北唐山064000

针对光纤嵌入碳纤维层合板成形中常出现的涂覆层脱落问题,用一组对比试验研究了光纤的嵌入保护在碳纤维层合板成形过程中的作用;通过三点弯曲试验研究了光纤嵌入数量、嵌入方向对碳纤维层合板弯曲性能和失效模式的影响。结果表明:光纤... 详细信息

针对光纤嵌入碳纤维层合板成形中常出现的涂覆层脱落问题,用一组对比试验研究了光纤的嵌入保护在碳纤维层合板成形过程中的作用;通过三点弯曲试验研究了光纤嵌入数量、嵌入方向对碳纤维层合板弯曲性能和失效模式的影响。结果表明:光纤的嵌入数量引起的碳纤维层合板抗弯强度和模量的最大损失分别为8.5%和14.3%;沿纤维方向嵌入光纤时,在光纤挤入方向相同的纤维束群中,抗弯强度和模量分别降低5.2%和13.1%;而当光纤光栅垂直于纤维方向嵌入复合材料内部时,光纤周围形成眼状复合结构,抗弯强度和模量均略有提升,增幅约为2.5%,起到一定的增强相的效果。

关键词：碳纤维层合板光纤传感器内嵌光纤保护套弯曲试验抗弯强度模量

美托洛尔缓释片对高血压病人麻醉诱导时循环的影响

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美托洛尔缓释片对高血压病人麻醉诱导时循环的影响

作者：胡宇博吉林大学

学位级别：硕士

目的：在全麻诱导过程中，由于诱导时麻醉药物抑制交感神经导致血压下降，心率减慢;而在置入喉镜挑起会厌、气管插管或套囊充气时又会刺激交感神经导致血压升高，心率加快。使得在短时间内病人的血流动力学发生很大变化，这种变化多为... 详细信息

目的：在全麻诱导过程中，由于诱导时麻醉药物抑制交感神经导致血压下降，心率减慢;而在置入喉镜挑起会厌、气管插管或套囊充气时又会刺激交感神经导致血压升高，心率加快。使得在短时间内病人的血流动力学发生很大变化，这种变化多为一过性，正常人一般可以耐受，但对于高血压患者来说可能出现严重循环并发症。适当的麻醉前用药对于血流动力学的稳定具有重要的意义。美托洛尔缓释片是缓释、长效的β1受体阻滞剂，用于多种心血管疾病的治疗，本研究旨在观察麻醉前美托洛尔缓释片对高血压病人麻醉诱导时血压及心率的影响，为高血压病人麻醉前用药提供依据。试验方法：选择拟行外科手术(包括肝，胆，食管，胃，肠，肺及全髋关节等部位手术)且已采用口服琥珀酸美托洛尔缓释片(AstraZenecaAB生产，商品名倍他乐克，国药准字J20050061)治疗，47.55mg，qd达4周以上的高血压患者40例，男23例，女17例，年龄457岁，体重492kg，ASA Ⅰ级，无心血管系统，呼吸系统，中枢神经系统及内分泌系统疾病。随机分为2组，每组20例。对照组：手术当天早晨停用美托洛尔。试验组：手术当天早晨继续口服美托洛尔。两组病例年龄，性别比率，体重均无显著性差异(P＞0.05)。入室后局麻下行左桡动脉穿刺置管监测血压，常规监测心电，脉搏氧饱和度以及呼气末二氧化碳，开放静脉通路，麻醉前20min给予长托宁(盐酸戊乙奎醚)1mg，缓慢静脉滴注。诱导前给予乳酸钠林格氏液10-12ml/kg静脉滴注。麻醉诱导：依次静脉注射咪达唑仑2mg，维库溴铵0.1mg/kg，丙泊酚1-2mg/kg，舒芬太尼0.3μg/kg。待患者丧失神智，扣紧面罩正压通气给氧三分钟后行气管插管，与麻醉机衔接进行机械通气，潮气量(VT)设为8-10ml/kg，呼吸频率(RR)为12-15/min，吸呼比(I/E)1:2。分别记录两组患者诱导前T，诱导后T，插管后T2，插管后3分钟T3的心率HR，收缩压SBP，舒张压DBP。心动过缓时应用阿托品，低血压时应用麻黄碱。所有的数据以均数±标准差(±s)表示，应用SPSS17统计学软件进行统计学处理，组内比较采用t检验，组间比较采用单因素方差分析，P＜0.05时有显著性差异。血压及心率判定方法：(1)低血压：血压较诱导前(T)降低25％或收缩压SBP＜90mmHg;(2)血压过高：血压较诱导前(T)升高＞30mmHg;(3)心动过速：心率＞100次/分;(4)心动过缓：心率＜50次/分。结果：血压：两组患者在诱导后(T)SBP和DBP均显著下降，插管后(T2)SBP和DBP均比诱导后(T)时显著上升(P＜0.05)。试验组在插管后(T2)SBP和DBP比诱导前(T)无明显变化，无显著性差异(P＞0.05)。对照组在插管后(T2)SBP和DBP比诱导前(T)明显增高，有显著性差异(P＜0.05)。与试验组相比，对照组SBP和DBP在T时下降幅度更大，有显著性差异(P＜0.05);对照组较试验组在T2时SBP和DBP上升幅度更大，有显著性差异(P＜0.05)。对照组在T时发生低血压17例，试验组在T时发生低血压6例，有显著性差异(P＜0.05)。心率：两组患者在诱导后(T)HR均显著减慢，插管后(T2)HR均比诱导后(T)时显著增快(P＜0.05)。插管后(T2)HR较诱导前(T)显著增快(P＜0.05)。两组患者之间比较在T时下降和在T2时上升的幅度无显著性差异(P＞0.05)。试验组在诱导后(T)出现心动过缓2例，对照组在诱导后(T)出现心动过缓1例，两组比较无显著性差异(P＞0.05)。结论：试验组在诱导后血压下降幅度及插管后血压上升幅度相对小，且诱导后低血压的发生率相对低，而心率与对照组相比无显著性差异，所有低血压和心动过缓的患者经过麻黄碱和阿托品的应用，血压和心率恢复正常。所以已服用美托洛尔缓释片进行降压的高血压患者术前应继续服用美托洛尔缓释片，使麻醉诱导时血流动力学更稳定，减少麻醉意外的发生。

关键词：高血压美托洛尔缓释片麻醉诱导

基于多目标免疫进化算法的动态车辆路径优化研究

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基于多目标免疫进化算法的动态车辆路径优化研究

作者：胡宇博郑州大学

学位级别：硕士

车辆路径优化问题（VRP:Vehicle Routing Problem）是具有多个约束条件的组合优化NP难题,是在控制科学、优化学说以及运筹论及其相关学科中的研究热点之一。其较难使用一般的算法达到满意解,通常采用智能优化方法进行研究探讨。车辆路... 详细信息

车辆路径优化问题（VRP:Vehicle Routing Problem）是具有多个约束条件的组合优化NP难题,是在控制科学、优化学说以及运筹论及其相关学科中的研究热点之一。其较难使用一般的算法达到满意解,通常采用智能优化方法进行研究探讨。车辆路径优化问题已经拓展到社会日常生活、工作中的公共交通中铁路、公路和航空等调度,邮件、货物等物流的配送以及城市水、电、煤气等运输调配等,在现代信息社会中起到了不可估量的作用。通过对多种智能优化算法进行了分析比较,针对动态车辆路径优化的特点选取免疫进化算法作为有效的解决方法。在对多目标优化基础问题的研究上,把免疫系统的克隆选择学说与生物进化法则应用到多目标优化计算中,即并行了免疫进化系统的记忆单元体。应用聚类方法对抗体种群进行优化排序,单抗体采用非均匀变异的位操作促进种群抗体个性化;抗体间采用交叉到位操作模仿进化操作,通过种群中抗体间亲和力维持竞争进化,抗体与抗原亲和度来促使优化,抑制竞争过度,使种群更具广泛性。本论文主要的工作内容和研究成果如下: 首先,由国内外在多目标车辆路径优化的研究情况展开,分析了多目标优化研究方面各种经典、智能算法的发展趋势,以及在信息化的社会中运用智能的手段解决多目标车辆路径优化是非常必要的。其次,针对动态车辆路径优化的特点,提出采用动态车辆路径配送策略规划即模块分组优化的策略,对工作时间分段处理,划分为三个子模块:订单处理模块,多目标免疫进化优化算法模块,信息存储模块,使其能更好的记忆、调整、优化动态车辆路径问题。文章最后对三类顾客点分布情况下的车辆路径优化进行了仿真实验对比,主要选取了近些年在智能优化上取得良好优化结果的蚁群算法、禁忌搜索算法、贪婪算法和遗传算法在相应领域的实验结果进行对比。通过优化性能指标“达优率”来对比实验数据,结果表明:免疫进化算法在动态车辆路径配送策略规划中可以有效求解动态多目标车辆路径优化问题,而且所得结果与其他优化算法得到结果有较明显改善。本文利用多目标免疫进化算法在三类顾客点分布情况下所得到了多个非支配解,不仅为决策者提供了多种个性化选择,也有利于决策者依据现实情况做出更好的决策。为与我们生活、工作结合日益紧密的车辆路径优化问题提供了一种崭新的解决方法与途径。

关键词：车辆路径动态优化免疫进化多目标

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供应链多级库存的成本控制与算法研究

供应链多级库存的成本控制与算法研究

作者：胡宇博哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

随着中国市场经济全球化,企业之间的竞争已经转变了模式,由简单的商品竞争转化为供应链的竞争。供应链中成本控制的好坏直接作用于总成本,所以供应链的库存成本控制是很重要的一个环节。最初的库存控制主要针对单个企业,但是它是一个集... 详细信息

随着中国市场经济全球化,企业之间的竞争已经转变了模式,由简单的商品竞争转化为供应链的竞争。供应链中成本控制的好坏直接作用于总成本,所以供应链的库存成本控制是很重要的一个环节。最初的库存控制主要针对单个企业,但是它是一个集成系统,因此使用最初的库存控制方法对库存成本进行控制不能全面的解决成本控制问题。多级库存成本控制是在最初的方法上加以改进的,它可以对整条供应链的所有资源进行统一的全局调配,它通过最优化整条供应链的全局成本来优化总成本,采用把供应链所有节点的库存量最优化,来最终完成供应链的全局效益最优化。首先,本文对库存成本国内外研究现状进行了分析,并对供应链的库存结构和影响库存成本结构的因素进行了研究。然后针对供应链库存成本控制问题,提出了把时间成本引入多级库存成本的模型,模型采用多级库存系统常用的分解方法,将系统分解为供应网络、核心生产商和分销网络,模型的时间成本方面考虑备货总时间、供应商到生产商的运输时间、生产商到分销商的运输时间和生产商存储产品的时间,并将其转化为时间成本。模型求解方面,采用了免疫算法与遗传算法相结合的免疫遗传算法和改进的粒子群优化算法两种算法对模型进行求解,并使用matlab对算例进行求解。最后对比分析优化结果,验证了模型可以有效的降低库存成本以及算法的有效性。

关键词：多级库存订货提前期时间成本免疫遗传算法改进的粒子群算法