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输入死区和全状态约束下不确定非线性系统的快速稳定事件触发控制

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控制与决策 2024年第2期39卷 490-498页

作者：王建晖杜泳萍邹涛刘治岳夏广州大学机械与电气工程学院广州510006 广东工业大学自动化学院广州510006

在实际工业系统中普遍存在输入死区、全状态约束等不可忽视的问题,其对系统的性能造成较大的影响,甚至可能会导致系统不稳定.为了克服上述问题,针对一类不确定非线性系统,提出一种快速收敛的自适应神经网络事件触发控制方法.首先,将障碍... 详细信息

在实际工业系统中普遍存在输入死区、全状态约束等不可忽视的问题,其对系统的性能造成较大的影响,甚至可能会导致系统不稳定.为了克服上述问题,针对一类不确定非线性系统,提出一种快速收敛的自适应神经网络事件触发控制方法.首先,将障碍Lyapunov函数引入到反步控制框架中,采用径向基函数神经网络逼近未知非线性函数,同时设计自适应事件触发机制对输入死区进行动态补偿,通过减少控制信号的更新频率来减轻系统的通信负担,并保证系统所有状态不违反预定义的约束区间.在此基础上,引入快速有限时间稳定理论,在有限时间内能够保证闭环系统所有信号的有界性以及跟踪误差快速收敛到有界的紧集内.最后,通过两个仿真算例验证所提出控制方法的有效性.

关键词：快速有限时间稳定输入死区全状态约束事件触发机制障碍Lyapunov函数非线性系统

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EPB盾构刀盘泥饼成因分析及评价模型构建

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 71-83页

作者：丁小彬杨辉泰施钰华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 华南岩土工程研究院广东广州510640

目前土压平衡(EPB)盾构机刀盘结泥饼的研究大都聚焦在单一因素上,缺少整体的、量化的评价标准,难以满足工程上对刀盘结泥饼的预测需求。针对以上问题,文中从地质条件、盾构选型、施工因素3个层面出发,系统总结了导致土压平衡盾构机刀盘... 详细信息

目前土压平衡(EPB)盾构机刀盘结泥饼的研究大都聚焦在单一因素上,缺少整体的、量化的评价标准,难以满足工程上对刀盘结泥饼的预测需求。针对以上问题,文中从地质条件、盾构选型、施工因素3个层面出发,系统总结了导致土压平衡盾构机刀盘泥饼形成的23个主要因素;将土压平衡盾构机在掘进过程中的刀盘结泥饼风险划分为4个等级:高风险、中风险、低风险和无风险。同时提出了结泥饼的风险因子量化标准,并结合层次分析法构建了土压平衡盾构的刀盘结泥饼风险评价模型;基于广州地铁14号线马创区间右线115-165环盾构隧道工程的掘进数据,计算出盾构机掘进过程中不同环的刀盘结泥饼风险程度,验证了刀盘结泥饼风险评价模型的预测性能。研究结果表明:结泥饼风险评价模型的23个影响因子中,以塑性指数、刀盘扭矩、液性指数、总推力的影响权重最大,启动扭矩的影响权重最小;结泥饼风险评价模型表现出了良好的预测性能,计算得到的结泥饼风险变化曲线与现场施工情况基本吻合;盾构掘进参数的变化能很好地反映掘进过程中泥饼的形成,其中总推力对泥饼产生最敏感,刀盘扭矩、土仓压力、推进速度和螺旋机转速的敏感度依次降低。研究成果可适用于类似工程中的土压平衡盾构机刀盘结泥饼的评价分析。

关键词：土压平衡盾构泥饼量化分析评价模型

基于生产“三循环”的东北地区空间不均衡发展现象分析

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地理学报 2024年第6期79卷 1464-1477页

作者：谢富胜江炫辰施佰发中国人民大学全国中国特色社会主义政治经济学研究中心北京100872 中国人民大学经济学院北京100872 福建师范大学全国中国特色社会主义政治经济学研究中心福州350117

2010年以来,中国东北地区经济增速呈现逐渐下滑的现象成为中国空间发展不均衡的重要问题。本文基于空间政治经济学和产业地理学理论,构建空间不均衡发展与东北地区(黑龙江、吉林、辽宁3省)经济增速下滑现象成因的理论和经验统一的分析... 详细信息

2010年以来,中国东北地区经济增速呈现逐渐下滑的现象成为中国空间发展不均衡的重要问题。本文基于空间政治经济学和产业地理学理论,构建空间不均衡发展与东北地区(黑龙江、吉林、辽宁3省)经济增速下滑现象成因的理论和经验统一的分析框架。研究发现:①空间不均衡发展是资本在空间中运动的结果,生产网络的空间变迁与东北地区经济增速下滑密切相关。②2002—2007年东北地区迅速参与到“国际循环”和“国内循环”的产业链垂直分工中,东北地区和国内其他地区协同均衡发展。③2007—2010年东北地区“国际循环”和“国内循环”参与度均受到外需严重冲击,“区内循环”由于政府刺激计划而有所提升,经济维持高速增长。④2010—2017年外需冲击的产业链关联效应和区域市场的贸易替代效应逐步显现,东北地区制造业“三循环”参与度竞争性下降,导致东北地区经济增速逐渐下滑出现。本文旨在为研究中国空间不均衡发展问题的成因和经验研究策略提供一个新思路,并为推动东北地区深度融入新发展格局,促进经济重振提供政策建议。

关键词：空间不均衡发展生产循环投入产出法东北地区

双层蜂窝状海森伯铁磁体中层间交换耦合相互作用对拓扑相的影响

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物理学报 2024年第13期73卷 286-300页

作者：施洪潮唐炳刘超飞吉首大学物理与机电工程学院吉首416000 江西理工大学理学院赣州341000

层状磁性拓扑材料是最小二维单元下同时具有磁序和拓扑性的材料体系,研究这一体系可能会观察到新物性和新现象的出现,因此引起了研究者们的广泛关注.本文运用线性自旋波理论,主要研究了层间铁磁耦合的双层蜂窝状海森伯铁磁体中层间交换... 详细信息

层状磁性拓扑材料是最小二维单元下同时具有磁序和拓扑性的材料体系,研究这一体系可能会观察到新物性和新现象的出现,因此引起了研究者们的广泛关注.本文运用线性自旋波理论,主要研究了层间铁磁耦合的双层蜂窝状海森伯铁磁体中层间交换耦合相互作用对系统拓扑相的影响.通过计算不同层间交换耦合相互作用强度下的磁子色散关系能得出,当系统达到两个强度临界值时,能量较高的两条能带和能量较低的两条能带的带隙在狄拉克点处会依次出现闭合-重新打开现象.计算能带对应的贝里曲率和陈数后,发现贝里曲率符号在相应临界值前后会发生反转,同时陈数也会发生改变,这证明系统发生了拓扑相变.此外,本文研究发现当双层蜂窝状铁磁体发生拓扑相变时,磁子热霍尔系数变化曲线会相应发生突变.本研究成果可以为利用双层蜂窝状铁磁材料制作具有更高信息传输能力的自旋电子器件提供理论支撑,也可以为其他双层铁磁系统的相关研究提供一定的理论参考.

关键词：双层铁磁体拓扑物理层间交换耦合线性自旋波理论

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基础研究驱动因素与组态路径研究

科技进步与对策 2024年

作者：周文泳钱铤锴周新晔同济大学经济与管理学院

基础研究是科技创新的源头活水,是科技自立自强的重要根基。基于“要素—政府—市场”理论框架,以2011—2021年中国内地30个省份为研究对象,运用动态fs QCA方法,从组态视角对基础研究驱动因素展开路径研究。结果发现:(1)存在3种驱动基... 详细信息

基础研究是科技创新的源头活水,是科技自立自强的重要根基。基于“要素—政府—市场”理论框架,以2011—2021年中国内地30个省份为研究对象,运用动态fs QCA方法,从组态视角对基础研究驱动因素展开路径研究。结果发现:(1)存在3种驱动基础研究发展的路径构型,分别是以财税资源、计划配置、科技基础设施为保障的税收支撑型,以人力资源、计划配置、科技基础设施为前提的意愿推动型,以人力资源、国际交流、技术市场为牵引的知识交流型;(2)组态路径在时间维度上呈稳定发展态势,但在空间分布上,东部地区路径较为多样,中西部地区由于财税支撑不足,更多依赖地方政府的意愿推动;(3)基础研究发展是要素、政府、市场协同作用的结果,需结合要素禀赋,将“有为政府”与“有效市场”有机结合。研究结论有助于阐释我国区域基础研究多因素联动机制,为地方政府更好地把握基础研究发展着力点提供有益参考。

关键词：基础研究组态分析有为政府有效市场

面向海上风电高效利用的水下抽水蓄能容量优化配置分析

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电网技术 2024年第4期48卷 1428-1434,I0009,I0010页

作者：王晰苏开元谢小荣新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

为应对以海上风电为代表的海洋新能源并网挑战,水下抽水蓄能(underwater pumped hydro storage,UPHS)受到日益广泛的关注。然而,现有UPHS研究聚焦点距能源电气领域较远,尚无对现实储能工程的容量配置和规划的深入分析。针对此问题,立足(... 详细信息

为应对以海上风电为代表的海洋新能源并网挑战,水下抽水蓄能(underwater pumped hydro storage,UPHS)受到日益广泛的关注。然而,现有UPHS研究聚焦点距能源电气领域较远,尚无对现实储能工程的容量配置和规划的深入分析。针对此问题,立足(准)稳态视角,围绕水下抽蓄的容量优化配置开展研究。首先,明确海上风电-UPHS系统结构,基于水下抽蓄原理与风电出力特性建立系统模型;之后,以最大化投资收益为目标,构建UPHS容量优化配置模型,求解目标算例风速条件下风电机组、水下储能的最佳容量与实时出力;最后,围绕UPHS关键参数对规划结果的影响开展对比分析。结果表明,水下储能的引入可以大幅提升远海风电场的建设规模与投资收益;同时建设尺寸、利用小时数等储能参数亦会对规划结果产生多角度影响。

关键词：水下抽水蓄能水下储能容量配置海上风电

贴片式圆盘定子多自由度超声电机的设计与实验研究

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中国机械工程 2024年

作者：潘志泳王亮金家楣邱建敏冯浩人南京航空航天大学航空航天结构力学及控制国家重点实验室

多自由度超声电机普遍存在定位精度低、结构尺寸大和预压力难以施加等问题，限制了其在空间光学驱动系统中的应用。为了解决上述问题，提出了一种新型贴片式圆盘定子多自由度超声电机。利用两片压电陶瓷片激励圆盘定子的一种轴向对称面... 详细信息

多自由度超声电机普遍存在定位精度低、结构尺寸大和预压力难以施加等问题，限制了其在空间光学驱动系统中的应用。为了解决上述问题，提出了一种新型贴片式圆盘定子多自由度超声电机。利用两片压电陶瓷片激励圆盘定子的一种轴向对称面外弯曲模态和两种正交轴向弯曲模态，并通过三种模态的相互耦合，在圆盘定子的驱动面上产生分别绕x、y和z轴的椭圆运动。首先，使用有限元方法验证了圆盘定子的工作原理并确定其几何尺寸。然后，制作了圆盘定子并测试其阻抗特性和振动特性，以验证所提出的工作原理的正确性。最后，组装了多自由度超声电机原理样机，并对其机械输出特性进行了实验评估。实验结果表明，原理样机的启/停响应时间均在20 ms以内，角位移分辨率均优于30 μrad，具有响应迅速和定位精度高的优点。

关键词：超声电机多自由度模态耦合圆盘定子预压力结构

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煤层透气性系数新的测试计算方法

煤炭学报 2024年第2期49卷 833-844页

作者：秦跃平刘佳苏向云中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083 太原理工大学安全与应急管理工程学院山西太原030000

煤层透气性系数是衡量煤层瓦斯流动难易程度的关键参数。现行的煤层透气性系数计算式中,将变压力非线性偏微分方程的系数假定为常数,理论推导结果存在较大缺陷,使得现场测定的透气性系数存在较大偏差。为解决煤层透气性系数测定失准的问... 详细信息

煤层透气性系数是衡量煤层瓦斯流动难易程度的关键参数。现行的煤层透气性系数计算式中,将变压力非线性偏微分方程的系数假定为常数,理论推导结果存在较大缺陷,使得现场测定的透气性系数存在较大偏差。为解决煤层透气性系数测定失准的问题,推导了钻孔径向流量法测试煤层透气性系数的过程,并在推导过程中指出该方法存在的问题。以朗格缪尔式瓦斯含量和达西定律为基础,建立无量纲模型,将模型解算结果进行反演拟合,得到新的煤层透气性系数计算式,并通过现场实测钻孔数据进行验证,修正了现行的煤层透气性系数测试方法,提出准确可靠的计算煤层透气性系数的新方法。结果表明:用抛物线式表示煤层瓦斯含量并将变量煤层瓦斯压力p^(1.5)视为常量推导而来的煤层透气性系数计算式,相当于将瓦斯含量拟合成与压力平方成正比关系,理论与实际测算均存在较大误差。采用朗格缪尔式无量纲模型计算出的无因次瓦斯涌出速度Y’进行反演拟合,可解决现行计算方法的缺陷;当吸附常数b与原始瓦斯压力p_(0)的乘积(无因次原始瓦斯压力)不同时,Y’与无因次时间Fo’的函数曲线明显不同,由此得到了含有无因次原始瓦斯压力的透气性系数计算式;当煤层和钻孔条件一定时,由不同时间测试的瓦斯涌出量计算得到的煤层透气性系数λ值具有良好的再现性。新的煤层透气性系数现场测定方法与现行方法完全相同,不增加额外工作量,但新方法的计算更加精确可靠。

关键词：煤层透气性系数无量纲模型反演方法朗格缪尔达西定律

基于凸空间分析法的浙南丽水明清时期民居空间形态研究

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家具与室内装饰 2024年第5期31卷 103-109页

作者：沈海泳林璐瑶沈阳建筑大学设计艺术学院辽宁沈阳110168

浙江民居年代久远,蕴含着丰富的历史信息与地域文化。选取浙南丽水地区的缙云县河阳村循规映月、莲都区西溪村山川环拱、松阳县石仓村乐善堂三处民居作为研究对象。利用空间句法理论的凸空间分析法以及基于Depthamp软件的整合度、选择... 详细信息

浙江民居年代久远,蕴含着丰富的历史信息与地域文化。选取浙南丽水地区的缙云县河阳村循规映月、莲都区西溪村山川环拱、松阳县石仓村乐善堂三处民居作为研究对象。利用空间句法理论的凸空间分析法以及基于Depthamp软件的整合度、选择度、连接值与总深度值四个指标,定量分析丽水民居空间形态的成因。通过拓扑模型分析可知堂屋在浙南民居空间布局中处于核心位置,其空间形态深受儒家礼制文化和宗法制度的影响,弄和檐廊在浙南民居中作为主要的交通流线起到了空间关系组织的作用。

关键词：空间句法明清建筑古代民居室内空间