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基于μ综合理论与遗传算法的并网逆变器鲁棒控制方法

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中国电机工程学报 2024年第12期44卷 4891-4903,I0024页

作者：张雨方天治刘昊金启源章益凡南京航空航天大学自动化学院江苏省南京市211106

在并网逆变器的实际运行中,电网阻抗和时间延迟系数的不确定性会影响到系统的稳定运行。为提高该含参数不确定性的系统的鲁棒性,提出采用μ综合理论来对系统进行鲁棒控制,通过对参数不确定性及其他性能约束的加权函数进行设计,从而使系... 详细信息

在并网逆变器的实际运行中,电网阻抗和时间延迟系数的不确定性会影响到系统的稳定运行。为提高该含参数不确定性的系统的鲁棒性,提出采用μ综合理论来对系统进行鲁棒控制,通过对参数不确定性及其他性能约束的加权函数进行设计,从而使系统能够满足鲁棒稳定性与鲁棒性能要求。针对μ综合法设计的控制器阶数过高,难以工程实现的问题,可将其与遗传算法结合来对定结构控制器进行优化。首先采用μ综合理论搭建系统的摄动模型,然后用遗传算法对系统控制器的参数进行设计,使摄动系统能够实现结构化奇异值最小化的目标,从而达到对参数变化具有更强的鲁棒适应性的要求。实验结果表明,用该方法设计的控制器比用传统方法设计的控制器具有更好的鲁棒性。

关键词：并网逆变器 μ综合理论遗传算法鲁棒控制

国家一流本科专业建设背景下的“食品微生物学实验”课程改革探索

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微生物学通报 2024年第4期51卷 1079-1087页

作者：谷益安黄巍巍徐虹南京工业大学食品与轻工学院江苏南京211816

根据国家一流本科专业人才培养目标,针对传统食品微生物学实验教学中存在的教学内容缺乏探究性实验、教学方式忽略学生主体地位、缺乏过程性考核体系等问题,引入了基础技能学习与探究性实验相结合的3个模块共8个单元的教学内容,“线上+... 详细信息

根据国家一流本科专业人才培养目标,针对传统食品微生物学实验教学中存在的教学内容缺乏探究性实验、教学方式忽略学生主体地位、缺乏过程性考核体系等问题,引入了基础技能学习与探究性实验相结合的3个模块共8个单元的教学内容,“线上+线下”混合式教学方式及单元、模块、实操3个层次的过程性考核制度。实现了课程教学在深度和广度上的提升,促进了个性化学习。本文介绍了课程体系的建设内容,并结合教学实践对改革过程中存在的挑战进行了分析,借以推动国家一流本科专业建设,培养食品学科优秀人才。

关键词：食品微生物学实验国家一流本科专业教学改革探究性实验过程性考核

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火蓝刀锋

面向时变目标协同跟踪的多自主无人船分层有限时间优化调控

解放军生活 2020年第4期 4-5页

作者：夏德伟陶佳伟傅原野姚冠辰邓阳文赵俊如陈强陈岩谷益凡吴浩宇

作为人民海军的五大兵种之一,海军陆战队具有攻防一体、矛盾兼备的无比优势,是未来两栖登陆作战中飞渡狂澜、攻坚决胜的战略前锋。攻,他们是杀开血路锐利的尖刀;守,他们是海上长城坚固的城垛。因其卓越的行动素养和强悍的战力,素来享有...

作为人民海军的五大兵种之一,海军陆战队具有攻防一体、矛盾兼备的无比优势,是未来两栖登陆作战中飞渡狂澜、攻坚决胜的战略前锋。攻,他们是杀开血路锐利的尖刀;守,他们是海上长城坚固的城垛。因其卓越的行动素养和强悍的战力,素来享有"军中之军、钢中之钢"的盛誉。他们耸峙在万里海疆的锁钥之地,他们活跃于使命所赋的拼搏之场。无论是汇成一道钢铁洪流,前进在祖国的广袤版图上,还是乘长风破万里浪,向远洋、向异域、向战火肆虐处进发,他们兵锋所至,一再高扬一往无前的传统,延续着无往不胜的传奇。

关键词：

来源：评论

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控制与决策 2024年

作者：葛明峰李一凡刘智伟谷志威陈谦华中科技大学图像信息处理与智能控制教育部重点实验室中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院华中科技大学人工智能与自动化学院

针对多自主无人船(ASVs)系统的时变多目标协同跟踪问题，本文提出一种新型分层有限时间优化调控算法。设计一个反映多ASVs系统在跟踪过程中能量消耗的目标函数，接着开发一个有限时间优化估计器(FTOE)，以在ASV形成特定编队同时遵循期... 详细信息

针对多自主无人船(ASVs)系统的时变多目标协同跟踪问题，本文提出一种新型分层有限时间优化调控算法。设计一个反映多ASVs系统在跟踪过程中能量消耗的目标函数，接着开发一个有限时间优化估计器(FTOE)，以在ASV形成特定编队同时遵循期望轨迹的情况下最小化目标函数。同时，目标轨迹是可变的，不恒定的。在有限时间本地控制器(FTLC)中，通过跟踪FTOE，多ASVs系统的航行状态可以在有限时间内以最小化目标函数的方式稳定在多个预定的各种时变轨迹附近。给出了有限时间稳定性的证明，并计算了沉降时间。最后，仿真结果证明了所提出的分层算法的有效性。

关键词：时变参考信号的优化多目标编队跟踪多自主无人船(ASVs)系统有限时间优化控制

Tween 20对强化骆驼刺泛菌NX-11合成胞外多糖的影响

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生物工程学报 2024年第3期40卷 921-930页

作者：李全飞陈乾杨凯胡凯雷鹏谷益安孙良徐虹王瑞南京工业大学食品与轻工学院江苏南京210009 材料化学工程国家重点实验室江苏南京210009

骆驼刺泛菌NX-11胞外多糖(Pantoea alhagi NX-11 exopolysaccharides,PAPS)是一种新型微生物源生物刺激素,可增强农作物对盐和干旱胁迫的抗性,且生物可降解,在农业提产增效领域具有巨大应用前景。但其高黏发酵特征体系造成的发酵过程传... 详细信息

骆驼刺泛菌NX-11胞外多糖(Pantoea alhagi NX-11 exopolysaccharides,PAPS)是一种新型微生物源生物刺激素,可增强农作物对盐和干旱胁迫的抗性,且生物可降解,在农业提产增效领域具有巨大应用前景。但其高黏发酵特征体系造成的发酵过程传氧效率低下,严重制约产量提升和下游处理。本研究分析了Span 80、Span 20、Tween 80、Tween 20、甘油、橄榄油和大豆油等7种氧载体对发酵产量的影响。结果表明:添加0.5%(体积分数)Tween 20促进PAPS生产效果最佳。扩大培养中,在7.5 L生物反应器添加0.5%(体积分数)Tween 20后,PAPS产量达(16.85±0.50)g/L,比对照组提高了17.70%。此外,多糖流变学表征和多糖产品微观结构结果显示,氧载体处理组多糖的特征结构未发生改变但其黏度增加。本研究结果为进一步提高其他高分子产品的生物合成效率提供了一定的借鉴。

关键词：骆驼刺泛菌胞外多糖 Tween 20 氧载体流变学

不同聚焦方式的气体激光诱导击穿光谱定性定量对比研究

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光学学报 2024年

作者：张嘉旭陈晨李楠骆益凡赵阳阳管今哥郑永秋薛晨阳中北大学仪器与电子学院中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室西安航天动力技术研究所固体推进全国重点实验室

工业化生产过程中高纯度氮气、氧气的含量检测对于生产效率和产品质量的提高具有重要意义，迫切需要推动气体含量在线检测技术的不断发展。激光诱导击穿光谱技术（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS）作为一种新兴的化学分析... 详细信息

工业化生产过程中高纯度氮气、氧气的含量检测对于生产效率和产品质量的提高具有重要意义，迫切需要推动气体含量在线检测技术的不断发展。激光诱导击穿光谱技术（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS）作为一种新兴的化学分析手段，因其具备实时、可多元素同时探测、原位等优势在工业化在线检测领域具有巨大潜力。设计了一套基于伽利略式望远镜的气体LIBS探测系统，通过采用5组不同透镜组合作为聚焦光路，对比分析了聚焦距离200 mm下氮氧混合气体的LIBS定性定量结果，其中1组为焦距200 mm的单透镜，其他4组为凹透镜（f=-50.8 mm）和不同双凸透镜组合共同组成的伽利略式望远系统，双凸透镜组合采用四个凸透镜（f分别为75 mm、100 mm、125 mm、150 mm）分别与同一凸透镜（f=200 mm）组合的形式。结果表明相比于SL1单透镜，双凸透镜组合的击穿阈值较低，选用焦距为125 mm和200 mm的双凸透镜组合能够获得最高的LIBS谱线强度和信号稳定性，通过Zemax光学模拟发现该透镜组合具有适中的焦深和聚焦角度，有利于获得更高质量的LIBS信号。在定量分析中，双凸透镜组合的使用能够明显改善定标曲线相关系数，提高预测稳健性和探测灵敏度。相较于单透镜，双凸透镜组合下LIBS预测信号的相对标准偏差（Relative Standard Deviation, RSD）提高了2.5倍以上，均方根误差（Root-Mean-Square Error, RMSE）降低2.0倍以上，检出限（Limit of Detection, LOD）提升了10.9倍以上，双凸透镜组合的使用能够在工业气体在线检测中发挥重要作用。

关键词：激光诱导击穿光谱氮氧混合气体透镜组合对比光谱辐射特性定性定量分析

炸鸡和油炸薯条中甲基硅氧烷低聚物的残留分析及其暴露评估

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食品工业科技 2024年第1期45卷 216-223页

作者：都艳群张京伟郭一凡张喜荣兰社益封棣北京工商大学轻工科学技术学院北京100048

快餐中的油炸食品深受广大消费者喜爱,但随着对挥发性甲基硅氧烷的安全性的日益关注,消泡剂聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxanes,PDMS)中甲基硅氧烷的低聚物单体在油炸食品中的残留亟需研究。本研究采用QuEChERS-气相色谱-串联质谱(GC... 详细信息

快餐中的油炸食品深受广大消费者喜爱,但随着对挥发性甲基硅氧烷的安全性的日益关注,消泡剂聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxanes,PDMS)中甲基硅氧烷的低聚物单体在油炸食品中的残留亟需研究。本研究采用QuEChERS-气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)建立了炸鸡和油炸薯条中甲基硅氧烷低聚物的高效灵敏的检测方法。利用该法对从快餐店购买的33种炸鸡和30种炸薯条进行了分析并采用点评估方法进行了初步的暴露评估。结果检出八甲基环四硅氧烷(Octamethyl cyclotetrasiloxane,D4)~六甲基二硅氧烷(Hexamethyldisiloxane,D18)和十甲基四硅氧烷(Decamethyl tetrasiloxane,L4)~三十甲基十四硅氧烷(Triaconta methyltetradecasiloxane,L14),并且甲基硅氧烷低聚物在炸鸡中的总含量中位数(514.61 ng·g-1)高于炸薯条(83.4 ng·g-1)。炸鸡和炸薯条中甲基硅氧烷(分子量<1000)的每日估计最高摄入量(Estimated daily intake,EDI)分别为164.94 ng·kg-1·d-1和13.09 ng·kg-1·d-1,低于PDMS的每日允许摄入量(Acceptable daily intake,ADI)0.8 mg·kg-1·d-1。一些小分子的甲基硅氧烷低聚物如D4~十六甲基环六硅氧烷(Dodecamethyl cyclohexasiloxane,D6)等在长期低剂量摄入以及富集作用下,对人体的潜在危害还需进一步的关注。本研究为炸食快餐中甲基硅氧烷低聚物残留的安全性评价以及后续的深入研究提供了科学依据。

关键词：炸制食品甲基硅氧烷检测暴露评估

仿蝴蝶弧形共振腔型声学超材料的低频宽带吸声性能

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复合材料学报 2024年第6期41卷 3290-3299页

作者：孔维凡付涛昆明理工大学机电工程学院昆明650500

针对目前亥姆霍兹共振器低频吸声效果不理想的问题,提出了一种仿蝴蝶弧形共振腔型声学超材料结构,将阶梯式圆孔引入亥姆霍兹共振器的颈管,同时改变传统的负泊松比内凹夹芯结构,使结构在不改变整体尺寸的前提下,有效地为吸声器提供低频... 详细信息

针对目前亥姆霍兹共振器低频吸声效果不理想的问题,提出了一种仿蝴蝶弧形共振腔型声学超材料结构,将阶梯式圆孔引入亥姆霍兹共振器的颈管,同时改变传统的负泊松比内凹夹芯结构,使结构在不改变整体尺寸的前提下,有效地为吸声器提供低频吸声所需的声阻抗,从而降低共振频率。利用有限元软件COMSOL 6.1对结构进行了仿真并通过驻波管吸声测试实验进行了验证,实验与仿真的结果具有较高的一致性。结果表明:仿蝴蝶弧形共振腔型声学超材料结构可以有效降低亥姆霍兹共振器的吸收峰值频率,使该结构在650~1050 Hz频率范围内有着优秀的吸声性能,平均吸声系数大于0.9,实现了对声波的准完美吸收。吸声结构在740 Hz共振吸收系数峰值为0.962509,此时结构的厚度仅为吸收峰频率对应波长的1/15,体现了其深亚波长尺寸的特征。当结构的高度为30 mm时,仍有一个较宽的吸声频带,带宽比为62%(吸声系数>0.5)。不同仿蝴蝶弧形负泊松比的胞元参数对吸声性能也有一定的影响,当弧形胞元的圆弧半径r为11.8 mm、阶梯式圆孔的阶梯数n为4及阶梯式圆孔管径da和管长la为试件尺寸时,可以使亥姆霍兹共振器在低频宽带条件下有着优秀的吸声性能。

关键词：阶梯式圆孔亥姆霍兹共振器仿蝴蝶弧形低频宽带吸声结构夹层板

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负泊松比内凹六边形蜂窝夹层板的吸声性能

复合材料学报 2024年第4期41卷 2157-2166页

作者：孔维凡付涛昆明理工大学机电工程学院昆明650500

为了改善传统蜂窝夹层板结构的吸声特性,提出了一种负泊松比内凹六边形蜂窝夹层板结构,该结构上面板为微穿孔板,夹芯层为负泊松比内凹六边形蜂窝,其由19个具有内延伸管的单元腔体谐振器构成。采用COMSOL仿真软件对负泊松比内凹六边形蜂... 详细信息

为了改善传统蜂窝夹层板结构的吸声特性,提出了一种负泊松比内凹六边形蜂窝夹层板结构,该结构上面板为微穿孔板,夹芯层为负泊松比内凹六边形蜂窝,其由19个具有内延伸管的单元腔体谐振器构成。采用COMSOL仿真软件对负泊松比内凹六边形蜂窝夹层板结构在500~950 Hz频率范围内进行吸声系数的计算,并运用B&K驻波管测量系统对仿真结果的有效性进行了验证。在保持负泊松比内凹六边形蜂窝胞元结构不变的前提下,研究了胞元参数对蜂窝夹层板结构吸声系数的影响,研究结果表明:当胞元倾角增大、内延伸管孔隙率减小、腔体壁厚减小时,结构的吸声性能增强;此外,腔体深度的增加和内延伸管管长的增加都会导致共振频率向更低频方向移动,其中腔体深度的改变更明显。在500~950 Hz频率范围内,该结构比传统蜂窝夹层板结构的平均吸声系数提升了5.64%,表明负泊松比内凹六边形蜂窝夹层板结构在低频范围内具有更优的吸声性能。

关键词：负泊松比吸声结构吸声系数夹层板腔体谐振器