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基于高增益扰动观测器的磁悬浮球系统滑模控制

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：林俊亭陈信州兰州交通大学自动化与电气工程学院

针对磁悬浮球系统存在建模误差与未知扰动导致控制性能下降的问题，设计了一种基于高增益扰动观测器的自适应非奇异终端滑模控制方法。建立了磁悬浮球系统模型，并在平衡点处将模型线性化；为削弱滑模控制器的抖振并保证系统误差在有限... 详细信息

针对磁悬浮球系统存在建模误差与未知扰动导致控制性能下降的问题，设计了一种基于高增益扰动观测器的自适应非奇异终端滑模控制方法。建立了磁悬浮球系统模型，并在平衡点处将模型线性化；为削弱滑模控制器的抖振并保证系统误差在有限时间收敛，设计了自适应非奇异终端滑模控制器，同时，采用高增益扰动观测器对系统中存在的总扰动进行估计，并通过理论验证所提出的高增益扰动观测器可以快速收敛到实际扰动值的可调邻域，基于扰动估计值设计带扰动补偿的自适应非奇异终端滑模控制律，并证明了在该控制律下系统是全局一致最终有界的；通过仿真验证了所提方法在不同目标轨迹下的有效性。仿真与定量分析表明：与带广义比例积分观测器的控制器相比，带高增益扰动观测器的控制器对总扰动观测误差的ITSE值降低了75%，ITAE值降低了60%，从而提高了在相同控制方法下系统的鲁棒性。

关键词：磁悬浮球系统滑模控制高增益观测器扰动补偿轨迹跟踪

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算法驱动公共决策:阶段、理路与困境

电子政务 2024年第8期 29-40页

作者：王祥州张成福中国人民大学公共管理学院

算法的崛起为公共决策过程带来了一场技术驱动的变革。研究探讨了算法在公共决策各阶段中的应用及其对现有决策机制的影响,分析了其在公共决策中提高决策过程的效率和科学性、消除人为偏见以及提升决策公正性等方面的潜力。然而,民主决... 详细信息

算法的崛起为公共决策过程带来了一场技术驱动的变革。研究探讨了算法在公共决策各阶段中的应用及其对现有决策机制的影响,分析了其在公共决策中提高决策过程的效率和科学性、消除人为偏见以及提升决策公正性等方面的潜力。然而,民主决策与算法决策间也存在着公众参与与专家决策、公平与偏见、透明与黑箱、责任与推诿以及隐私与监控的冲突。在公共决策中成功应用算法技术应遵循算法不能控制人类、界定算法的适用范围、建立算法的使用规则、构建全社会遵循的准则以及算法必须接受司法审查五项原则。算法驱动公共决策需要超越技术工具的运用,深入体现以人为本的治理逻辑,实现绩效价值和程序价值的有机统一。

关键词：算法决策人工智能公共决策算法治理

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中国一汽红旗电动汽车E-QM5市场营销策略研究

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中国一汽红旗电动汽车E-QM5市场营销策略研究

作者：魏勇州吉林大学

学位级别：硕士

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成都市生活垃圾协同治理问题研究

成都市生活垃圾协同治理问题研究

作者：廖海州电子科技大学

学位级别：硕士

随着我国信息技术的快速发展,特别是物联网、大数据、云计算等技术的应用,城市生活垃圾治理的效率得到了显著提升。尽管在生活垃圾治理方面已有一定的研究和实践积累,但智慧技术在垃圾协同治理中的应用还缺乏系统性的研究和总结,需要着... 详细信息

随着我国信息技术的快速发展,特别是物联网、大数据、云计算等技术的应用,城市生活垃圾治理的效率得到了显著提升。尽管在生活垃圾治理方面已有一定的研究和实践积累,但智慧技术在垃圾协同治理中的应用还缺乏系统性的研究和总结,需要着重加强垃圾协同治理机制和治理能力的智慧化探索,推动垃圾智慧化治理体系的建设,使城市治理更加智能化。成都市作为人口众多且生活垃圾处理量较大的城市,较早地开展了生活垃圾治理工作。本文回顾了国内外生活垃圾治理的发展历程并总结了研究现状。基于协同治理理论和网络化治理理论,基于SFIC分析模型,从起始条件、催化领导、制度设计、协同过程、协同效果等5个维度,对成都市生活垃圾协同治理面临的困境进行调查分析,在总结现状特征的基础上通过问卷调查、实地考察、采访访谈等方式对成都市政府人员、环保企业工作人员、社区工作者、居民等进行了访谈,了解了各方主体的参与现状以及成都市实施生活垃圾协同治理的现状,选取部分区(市)县作为调研对象,了解社区居民对生活垃圾分类的认知程度、参与程度及态度,进而评估生活垃圾协同治理的实际实施效果,梳理参与主体在治理中存在的问题,针对这些问题,对照SFIC模型的核心要素,详细分析了存在问题的原因。最后,从协同治理视角出发,针对垃圾治理中的参与主体,提出了以智慧技术赋能推动协同治理的策略,以强化垃圾协同治理。研究发现,垃圾协同治理技术的应用与当前城市生活垃圾治理的需求高度一致,其有效实施依赖于多个关键因素:包括各参与方的合作意愿、资源分配的公平性、政府引领下的多方共治、健全透明的制度支持,以及开放的信息交流平台。本研究特别强调了增强各参与主体间的沟通协作、提升治理的透明度、积极收集并吸纳各方意见的重要性,这对推进垃圾治理工作、增强政府的公信力、以及将垃圾治理推向智慧技术赋能的新高度至关重要。

关键词：协同治理生活垃圾 SFIC模型

微细通道内多纵向涡结构强化单相及流动沸腾传热研究

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微细通道内多纵向涡结构强化单相及流动沸腾传热研究

作者：李镇州广西大学

学位级别：硕士

继承与创新 ——潘德列茨基（Penderecki）四部弦乐四重奏的材料及结构研究

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继承与创新 ——潘德列茨基（Penderecki）四部弦乐四重奏的材料...

作者：肖鑫州上海音乐学院

学位级别：硕士

弦乐四重奏被认为是室内乐的最高形式,众多作曲家都选择这一体裁进行创作,潘德列茨基也将弦乐四重奏的创作贯穿其整个创作生涯。本文基于材料与结构的视角,对潘德列茨基四部弦乐四重奏展开研究。从材料视角分析,这四部作品的材料可根据... 详细信息

弦乐四重奏被认为是室内乐的最高形式,众多作曲家都选择这一体裁进行创作,潘德列茨基也将弦乐四重奏的创作贯穿其整个创作生涯。本文基于材料与结构的视角,对潘德列茨基四部弦乐四重奏展开研究。从材料视角分析,这四部作品的材料可根据其特征划分为“音色-音响”型材料、“调性-主题”型材料,以及“混合型”材料。从结构视角观察,四部作品的结构通过“音级结合的不变性”“音响的连贯性”及“织体的相似性”等建构手法,展示出了“奏鸣性”“二分性”“回旋性”“三分性”等结构原则,以及多重结构的特征。通过分析和研究,对潘德列茨基的音乐创作有了进一步的了解并获得了一定的启示。

关键词：潘德列茨基弦乐四重奏材料结构

支护结构与回填材料对临近地铁建筑的减振效果与规律研究

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支护结构与回填材料对临近地铁建筑的减振效果与规律研究

作者：康佳州广州大学

学位级别：硕士

城市轨道交通对周边临近建筑物带来了许多不利影响,包括古建筑结构安全,精密仪器的正常适用,居民的居住健康舒适度等。本文将建筑物在施工过程中遗留的支护结构及肥槽进行利用,以减轻地铁振动影响。采用实测与有限元模拟结合的分析方法... 详细信息

城市轨道交通对周边临近建筑物带来了许多不利影响,包括古建筑结构安全,精密仪器的正常适用,居民的居住健康舒适度等。本文将建筑物在施工过程中遗留的支护结构及肥槽进行利用,以减轻地铁振动影响。采用实测与有限元模拟结合的分析方法,基于隧道内实测数据计算得到列车荷载,并通过地面实测数据验证所建立的隧道-土层-支护结构-建筑物有限元分析模型的准确性。设计17组工况,研究排桩支护结构、地下连续墙支护结构两种支护结构不同参数的减振效果;优选了肥槽的回填材料及其厚度;考虑同时改变支护结构参数及回填减振材料的减振效果,并对不同隧道位置对建筑物的影响规律展开研究,具体如下:通过改变排桩支护结构参数(增长桩长、增大桩径、减少桩距)、地下连续墙支护结构参数(增加墙厚、增加墙深)减轻地铁振动对周边建筑物的影响。结果表明:增大桩径、增加桩长、减小桩距均能达到一定的减振效果,桩距、桩长为主要影响因素,增大桩径对减振效果提升不明显,桩长提升到一定程度对减振效果的提升帮助较小。地下连续墙支护结构增加墙厚对减振效果提升不明显,墙深达到一定程度对减振效果提升不大。采用波阻抗表征材料特性。通过空沟、四种常用的回填材料(砂砾石,粉煤灰,轻骨料砼,橡胶)与原结构对比分析减振效果,并分析材料厚度的影响。结果表明:可优先选用波阻抗差值较大的柔性材料进行回填,材料厚度对减振效果的影响较小。同时改变支护结构参数及回填减振材料可获得更佳的减振效果。基于车轨耦合模型计算得到移动列车荷载,对不同隧道位置(水平距离,竖向埋深)的建筑物振动影响规律展开研究。总体来看,随着隧道埋深距离的增加,振动呈减小的趋势,由于隧道所处土层的性质不同,会存在振动放大的现象。随着隧道距建筑水平距离的增加,轨道交通对建筑物产生振动加速度总体呈现下降趋势,建筑物的不同位置的测点处变化规律有所不同。

关键词：支护结构地铁减振回填材料波阻抗隧道位置

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煤矿矿井水资源化绿色短流程关键技术与装备

煤炭学报 2024年第2期49卷 958-966页

作者：何绪文王绍州张学伟季晓晴中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

煤炭是我国重要的工业原料,与我国经济发展关系密切。煤炭开采过程中会产生大量矿井水,是重要的非常规水资源,需妥善处理。然而现有矿井水处理技术普遍存在占地大、流程长、需加药、运行维护复杂和出水水质不稳定等问题,为缩短处理流程... 详细信息

煤炭是我国重要的工业原料,与我国经济发展关系密切。煤炭开采过程中会产生大量矿井水,是重要的非常规水资源,需妥善处理。然而现有矿井水处理技术普遍存在占地大、流程长、需加药、运行维护复杂和出水水质不稳定等问题,为缩短处理流程、提高处理效率和保证出水水质,亟需研发新的关键技术与装备。采用聚瓷膜直滤技术处理矿井水,通过对膜通量、膜比通量、运行压力和循环流量等条件的对比分析,确定最佳运行参数为:运行压力0.2 MPa,循环流量18 m3/h,处理过程无需加药,出水悬浮物质量浓度稳定<1 mg/L,浊度稳定<1 NTU。采用广泛应用的膜堵塞模型来探讨膜污染机制,膜污染分析结果表明,膜污堵主要以滤饼层污堵为主,并伴随中间污堵,具体表现为膜的表面污染和膜孔的堵塞。通过水力反洗及时清除膜表面污染,最佳反洗时间为60 s,通量恢复率为85.12%;通过定时化学清洗清除膜孔污堵,用复配制剂清洗3 h,通量恢复率可达95%以上。工程案例表明,聚瓷膜直滤可直接取代“混凝沉淀-过滤-超滤”(一代三),且已连续稳定运行2 a,满足设计产水量要求,系统回收率均在90%以上,处理后水质达到GB 3838—2002地表水环境质量III类24种标准限值要求,且自动化程度高,可无人值守,实现了矿井水资源化利用绿色短流程、节能高效和智能化新要求,可为该技术大规模推广应用提供技术参考。

关键词：煤矿矿井水聚瓷膜直滤膜污染资源化

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控制输入受限的陀螺仪系统保性能控制策略研究

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控制输入受限的陀螺仪系统保性能控制策略研究

作者：段虹州吉林化工学院

学位级别：硕士

陀螺仪具有控制操作灵活、运行功耗低、执行精度高、系统稳定性强等优点。在航空航天、医疗救援、日常生活等领域得到了广泛应用。然而陀螺仪在使用过程中存在操作不当、超负荷等因素使设备输入电压超过额定电压导致设备损坏。同时陀螺... 详细信息

陀螺仪具有控制操作灵活、运行功耗低、执行精度高、系统稳定性强等优点。在航空航天、医疗救援、日常生活等领域得到了广泛应用。然而陀螺仪在使用过程中存在操作不当、超负荷等因素使设备输入电压超过额定电压导致设备损坏。同时陀螺仪在运行过程中会受到自身零件老化或磨损造成的内部扰动、震动等外部扰动以及控制器参数摄动等各种因素的影响,导致控制器增益效果产生波动,降低陀螺仪的控制精度。因此,本文针对控制输入受限问题开展了以下三部分的内容研究:(1)研究了三自由度陀螺仪的基本组成结构及其工作机理。首先根据拉格朗日方程建立了动力学模型并化简为状态空间方程。然后基于前向差分法离散化了状态空间方程,建立了离散模型。最后分析了模型的动态特性,验证其可观、可控性。经过实验验证了三自由度陀螺仪的离散模型建模准确性,为后续控制器设计奠定可靠的基础。(2)研究了输入受限的三自由度陀螺仪保性能控制策略。首先以最小化目标函数作为陀螺仪系统的性能指标,控制输入受限作为陀螺仪系统的约束条件,推导出控制输入受限下的保性能控制律。其次通过李亚普诺夫方程构造非线性矩阵不等式。然后结合Schur补定理对构造出的矩阵不等式进行化简处理。提出了基于非线性递减步长权重的改进布谷鸟算法,并进行参数整定。经过实验验证了保性能控制方法在满足输入受限的条件下的控制效果。(3)针对输入受限的三自由度陀螺仪易受内部扰动、外部扰动以及控制器参数摄动等问题,提出了输入受限的非脆弱保性能控制方法。首先考虑了陀螺仪系统建模过程中忽略的非线性因素。其次通过李亚普诺夫方程建立非线性矩阵不等式,在此基础上考虑陀螺仪系统中仍存在控制器参数增益摄动。将控制器增益摄动代入不等式进行不等式分解,再使用Schur补定理对不等式进行化简处理。最后考虑输入受限,通过改进布谷鸟算法进行参数整定。经过实验验证了非脆弱保性能控制方法在面临内部、外部扰动及控制器摄动情况下,系统稳定性、跟踪精度都有显著提高,验证了本文所提方法的有效性。

关键词：三自由度陀螺仪控制输入受限保性能控制控制器参数整定非脆弱控制