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线性切换正系统的稳定性分析与控制综合

线性切换正系统的稳定性分析与控制综合

作者：胡硕洋青岛理工大学

学位级别：硕士

随着社会信息化发展的需要,人类面临的工程应用和实际系统已经变得越来越复杂,传统的单一控制策略已经不能适用于复杂的工业现状。混杂系统作为一种描述较为复杂动力学系统的有力工具,它的研究为探索复杂动力学系统提供了重要的理论支... 详细信息

随着社会信息化发展的需要,人类面临的工程应用和实际系统已经变得越来越复杂,传统的单一控制策略已经不能适用于复杂的工业现状。混杂系统作为一种描述较为复杂动力学系统的有力工具,它的研究为探索复杂动力学系统提供了重要的理论支撑。切换正系统是混杂系统的一个重要分支,在工程实践中存在广泛的应用前景,逐渐引起控制界学者的广泛关注。由于正性特征具有实际物理意义,因此切换正系统理论目前已经在网络通信系统、昆虫种群动态模型、涡轮发动机燃料流量控制、HIV的治疗方案控制等诸多领域得到了深入研究。然而,相较于一般切换系统而言,切换正系统的研究具有更强的挑战性,其研究结果也相对复杂。因此,开发新的切换机制、改进Lyapunov函数形式以及研究新型的求解方法都是目前热门的研究课题。本文对线性切换正系统的稳定性分析与控制综合进行了一系列的研究,主要内容可以概括为以下几个方面:(1)通过加权路径依赖平均驻留时间切换机制和多凸余正Lyapunov函数方法,对一类存在外源扰动的线性切换正系统的加权L增益分析和控制综合问题进行了研究。所提出的多凸余正Lyapunov函数方法,不仅极大程度地提升了Lyapunov函数的自由度,还在切换时刻允许Lyapunov函数减小。加权路径依赖切换方法可以极大地扩展切换信号可行性区域,且可以消除对每个子系统驻留时间的限制。推导出一种最优加权L增益分析方法,其在特定情形下可从加权L增益分析中导出最优非加权L增益分析结果。建立了基于状态反馈和输出反馈的L增益控制律,用来解决线性切换正系统的控制综合问题。通过一个正电路系统和两个数值例子进行了对比研究,仿真结果表明所提出的控制方法在L增益、切换区域、计算时间等方面表现更好,同时,系统的瞬态性能如调节时间和超调量得到了改善。(2)在容许路径依赖切换方法下,基于所提出的多凸余正Lyapunov函数研究了线性切换正系统异步速率无扰切换控制问题。提出了异步速率无扰切换性能的定义,用来描述由系统和控制器切换引起的颠簸。所提出的异步速率无扰凸控制方法是切换正系统研究领域中首次对双重控制颠簸进行限制的研究。在异步切换下,多凸余正Lyapunov函数允许函数值在切换点处减少且在异步区间内增加。与运行时间和切换时刻紧密相关的异步时变凸控制器可以在异步区间内保持前一个同步区间内最后时刻的增益值运行。建立了一系列充分条件,大大改进了闭环系统的异步速率切换性能。通过一个数据通信网络和一个数值算例验证了所提出方法的有效性。(3)考虑输入与速率颠簸对线性切换正系统的影响,研究了复合无扰切换控制问题。提出了一种能够同时衡量输入颠簸和速率颠簸抑制程度的复合无扰切换性能概念。设计了两类分段余正Lyapunov函数来分析系统的稳定性。为了避免产生Zeno现象,结合多凸余正Lyapunov函数和时钟依赖余正Lyapunov函数形式,设计了具有最小驻留时间限制的状态依赖混合切换方法。在混合切换机制下,通过多凸余正Lyapunov函数和时钟依赖余正Lyapunov函数方法,得出两类同时满足系统正性、L增益性能以及复合无扰性能的可解条件。分别采用线性规划、平方和规划两种方法来求解所提出的充分条件。最后,通过仿真算例说明了所提出控制方案的有效性。最后,对本文的主要研究内容与研究方法进行了总结,对研究中发现的问题、难点与潜在的研究方向进行了梳理与展望。

关键词：线性切换正系统切换信号多凸余正Lyapunov函数 L1增益控制异步切换无扰控制

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数字化背景下中小学智慧体育课堂建设研究

体育视野 2024年第7期 86-88页

作者：胡硕江苏省南京市金陵小学

在数字化技术快速发展的背景下,教育领域正逐步迈向智慧课堂新时代。数字化技术是重构教学体系的重要力量,中小学体育课堂智慧化发展成为必然趋势。结合实际情况,针对我国中小学体育课堂的教学和管理现状,以建构主义学习理论、教育目标... 详细信息

在数字化技术快速发展的背景下,教育领域正逐步迈向智慧课堂新时代。数字化技术是重构教学体系的重要力量,中小学体育课堂智慧化发展成为必然趋势。结合实际情况,针对我国中小学体育课堂的教学和管理现状,以建构主义学习理论、教育目标分类理论、发展性教学理论和教育评价理论为依据,探讨了数字化背景下中小学智慧体育课堂新模式。

关键词：中小学智慧体育课堂数字化

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试论《红色英勇勋章》中主人公的男性气质

英语广场（学术研究） 2024年第2期 53-57页

作者：胡硕南京邮电大学外国语学院

《红色英勇勋章》是美国作家克莱恩于1895年发表的小说。小说以南北战争为大背景,讲述了一个农妇的独生子亨利·弗莱明由于对战争的奇妙幻想,渴望军旅生活,而不顾母亲的劝阻毅然参加了北方军的故事。作者从一个士兵的角度去描写战争,突... 详细信息

《红色英勇勋章》是美国作家克莱恩于1895年发表的小说。小说以南北战争为大背景,讲述了一个农妇的独生子亨利·弗莱明由于对战争的奇妙幻想,渴望军旅生活,而不顾母亲的劝阻毅然参加了北方军的故事。作者从一个士兵的角度去描写战争,突出战斗环境中主人公的具体感受以及心理变化,把士兵们的恐惧和悲伤、懦弱和勇敢描绘得淋漓尽致。小说完整地叙述了亨利由“男孩”到“男人”的蜕变过程,也就是其男性气质构建的过程。本文以红色这一意象为切入点,结合男性气质的构建过程,分析红色对于亨利男性气质的影响。

关键词：《红色英勇勋章》男性气质红色

基于深度主动学习的科技文献摘要结构功能识别研究

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数据分析与知识发现 2024年第6期8卷 44-55页

作者：毛进陈子洋武汉大学信息资源研究中心武汉430072 武汉大学信息管理学院武汉430072

【目的】探究不同深度主动学习方法对科技文献摘要的结构功能识别效果和标注成本。【方法】提出基于主动学习和序列标注的科技文献摘要结构功能识别方法,构建考虑句间上下文序列信息的SciBERTBiLSTM-CRF模型(SBCA),然后分别提出基于摘... 详细信息

【目的】探究不同深度主动学习方法对科技文献摘要的结构功能识别效果和标注成本。【方法】提出基于主动学习和序列标注的科技文献摘要结构功能识别方法,构建考虑句间上下文序列信息的SciBERTBiLSTM-CRF模型(SBCA),然后分别提出基于摘要单句和摘要全文两个维度的基于不确定性的主动学习策略,并在PubMed 20K数据集上进行实验。【结果】SBCA模型具有最佳的识别效果,与不考虑序列信息仅使用SciBERT模型相比,F1值提升了11.93个百分点。使用基于整篇摘要的最小置信度策略达到SBCA模型的最优F1值仅需使用60%数据,使用基于单句的最小置信度策略达到SBCA模型的最优F1值仅需使用65%数据。【局限】本研究中仅构建了基于不确定性的主动学习查询策略,未考虑构建其他类别的查询策略。【结论】基于深度主动学习的方法有助于在更低注释成本的前提下进行摘要结构功能识别。

关键词：深度学习文献结构功能识别语步主动学习知识组织

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混合式教学下数字技术助力职业院校音乐课程思政的实践研究——以《幼儿歌曲弹唱》课程为例

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学周刊 2024年第18期18卷 10-12页

作者：胡硕晨衡阳幼儿师范高等专科学校湖南衡阳421008

教育数字化战略背景下,混合式教学将成为职业院校教学常态化模式。本研究遵循价值引领与技能学习一体化原则,从高职学前教育专业音乐课程出发,分析目前音乐课程思政存在“窄、浅、泛”问题,探索混合式教学下数字技术在音乐课程思政理念... 详细信息

教育数字化战略背景下,混合式教学将成为职业院校教学常态化模式。本研究遵循价值引领与技能学习一体化原则,从高职学前教育专业音乐课程出发,分析目前音乐课程思政存在“窄、浅、泛”问题,探索混合式教学下数字技术在音乐课程思政理念、音乐课程思政空间、音乐课程思政数据库三个方面的实践应用。借助大数据分析、虚拟现实技术、虚拟仿真软件、人工智能等数字化技术凸显音乐课程“以情动人”的育人价值,提升课程思政的精准度、宽度和深度。以学前教育专业音乐课程为载体,促进学生在家国担当、教育情怀、文化传承、个人追求、职业素养五个维度的发展,努力推进全员参与、全过程融入、全方位覆盖的音乐思政教学改革。

关键词：混合式教学数字技术音乐课程思政

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二苯甲酮腙电氧化制备二苯重氮甲烷的研究

有机化学 2024年第3期44卷 951-965页

作者：韩璐瑶胡硕真郭庆春郭红永高照群许颖张新胜华东理工大学化工学院上海200237 河北兰升生物科技有限公司河北石家庄052260

研究了二苯甲酮腙电催化氧化合成二苯重氮甲烷.针对二苯重氮甲烷的不稳定特性,通过非均相电解体系设计,优选卤化合物、电解质种类、反应溶剂的极性以及电极材料、控制电流密度和反应温度等措施,抑制过氧化副产物二苯甲酮、水解副产物二... 详细信息

研究了二苯甲酮腙电催化氧化合成二苯重氮甲烷.针对二苯重氮甲烷的不稳定特性,通过非均相电解体系设计,优选卤化合物、电解质种类、反应溶剂的极性以及电极材料、控制电流密度和反应温度等措施,抑制过氧化副产物二苯甲酮、水解副产物二苯甲醇及偶联副产物二苯甲酮吖嗪的生成,以74%的高收率获得二苯重氮甲烷.此外,还初步探究了二苯甲酮腙电氧化机理.

关键词：间接电合成非均相电解二苯重氮甲烷碘化合物

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电化学法处理香料工业氯化钠有机废盐的研究

无机盐工业 2024年第3期56卷 105-115页

作者：姚健康胡硕真钮东方吴建平张新胜华东理工大学化学工程联合国家重点实验室上海200237 上海瑞元化学科技有限公司上海200231

为了实现氯化钠有机废盐的资源化利用,以某香料企业的氯化钠有机废盐为研究对象,在单室电化学氧化的基础上提出了一种资源化处理氯化钠废盐的一膜两室电解工艺,在降解废盐有机物的同时获取氢氧化钠。在单室电解槽中探究了废盐中有机物... 详细信息

为了实现氯化钠有机废盐的资源化利用,以某香料企业的氯化钠有机废盐为研究对象,在单室电化学氧化的基础上提出了一种资源化处理氯化钠废盐的一膜两室电解工艺,在降解废盐有机物的同时获取氢氧化钠。在单室电解槽中探究了废盐中有机物的电化学氧化降解条件和降解途径,研究表明,在电流密度为600 A/m^(2)、反应温度为35℃、初始pH为6的最佳电解条件下,电解8 h后废盐模拟废水化学需氧量(COD)去除率为92.3%,色度去除率为100%,电流效率为32.3%。有机物降解的主要途径为电极产生的活性氯和羟基自由基对有机物的间接氧化。通过调节阳极液pH和进料方式,在相同电解条件下电解8 h,一膜两室工艺阳极COD去除率可达87.2%,阴极氢氧化钠总产量可达11.33 g。该工艺具有反应条件温和、工艺流程简单及无二次污染等特点,可为氯化钠有机废盐的资源化处理提供参考。

关键词：电化学氯化钠有机废盐有机物降解途径资源化

带轴向通流冷却的动压气体轴承静承载力和气动热多参数影响分析

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航空动力学报 2024年第6期39卷 154-167页

作者：高齐宏孙文静王宇婕张靖周张镜洋罗欣洋南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 中国航天科工集团北京动力机械研究所北京100074 南京航空航天大学航天学院南京210016 南京机电液压工程研究中心航空机电系统综合航空科技重点实验室南京211106

在运行状态稳定条件下,进行了带轴向通流冷却的动压气体轴承三维流-固耦合数值模拟,以分析静承载力和气动热的多参数影响关联。结果表明:在气膜层间隙中,旋转强剪切驱动的周向流动占主导机制,在强烈的旋转流驱动下,进口端的轴向通流被... 详细信息

在运行状态稳定条件下,进行了带轴向通流冷却的动压气体轴承三维流-固耦合数值模拟,以分析静承载力和气动热的多参数影响关联。结果表明:在气膜层间隙中,旋转强剪切驱动的周向流动占主导机制,在强烈的旋转流驱动下,进口端的轴向通流被诱导而随之转动,随后在气膜厚度较大的区域向出口端运动,并与通道周向流动形成叠加而呈现螺旋状的流动迹线;无论是对于静承载力还是气动热,偏心率均是最重要的影响参数,对于静承载力而言,气膜平均间隙的影响显著高于轴向通流质量流量的影响,而对于气动热而言,轴向通流质量流量的影响则显著高于气膜平均间隙的影响;在静载荷水平相当时,小偏心率-小气膜平均间隙工况的气动热效应相对较弱,反之,大偏心率-大气膜平均间隙工况的气动热效应最为显著,其面临的散热问题也更为严重。

关键词：动压气体轴承气动性能热性能轴向通流多参数影响

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聚氯乙烯-聚乙烯醇的相容性及其复合多孔膜的结构与性能

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高等学校化学学报 2024年第4期45卷 151-158页

作者：朱军郭岳伍洋宜宾学院新材料产业技术研究院宜宾644000

通过溶液成膜法制备了聚氯乙烯-聚乙烯醇(PVC-PVA)复合多孔膜,从聚合物混合焓及分子之间相互作用的角度探讨了PVC和PVA两者之间的相容性,采用扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪及平板超滤膜测试仪等分析了复合多孔膜的孔形貌、亲水性... 详细信息

通过溶液成膜法制备了聚氯乙烯-聚乙烯醇(PVC-PVA)复合多孔膜,从聚合物混合焓及分子之间相互作用的角度探讨了PVC和PVA两者之间的相容性,采用扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪及平板超滤膜测试仪等分析了复合多孔膜的孔形貌、亲水性、过滤性能及力学性能.研究结果表明,在PVC-PVA复合体系中,大分子之间可形成氢键及偶极相互作用,混合焓随PVA在聚合物中质量分数的增大而呈现先增大后减小的趋势, PVC-PVA总体上为部分相容.与纯PVC膜相比, PVC-PVA复合多孔膜断面的“指状孔”特征减弱,而“海绵孔”特征增强,且纯水通量增大、耐污染性能改善、力学韧性增强.当PVA在聚合物中的质量分数为9%时,复合多孔膜的纯水通量是纯PVC膜的4倍,对PEG100000的截留率为80%,强度为3.5 MPa,断裂伸长率为26%,在水处理领域具有良好的应用前景.

关键词：聚氯乙烯聚乙烯醇相容性复合多孔膜