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包含有界切换增益的空间惯性传感器输出调节积分模型参考自适应控制

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中国科学：技术科学 2024年第3期54卷 490-500页

作者：孙笑云吴树范沈强上海交通大学航空航天学院上海200240 上海市引力波探测前沿科学研究基地上海200240

基于输出调节的多变量模型参考自适应控制(model reference adaptive control,MRAC)用于解决系统状态不可直接获取时,多变量系统向参考系统的稳定输出跟踪问题.在空间引力波探测航天器内部惯性传感器静电悬浮控制中,考虑到其作为航天器... 详细信息

基于输出调节的多变量模型参考自适应控制(model reference adaptive control,MRAC)用于解决系统状态不可直接获取时,多变量系统向参考系统的稳定输出跟踪问题.在空间引力波探测航天器内部惯性传感器静电悬浮控制中,考虑到其作为航天器平台惯性基准的稳定需求,双质量块动力学中存在的不连续干扰影响,以及应对不同工作模式的瞬态切换,提出一种基于积分输出调节MRAC的静电悬浮控制方案,引入有界的切换自适应校正增益及自适应积分修正项,用于系统不连续情况下的抗输入饱和、瞬态抑制及惯性传感器非敏感轴各自由度向参考状态的稳定逼近.基于Filippov集与广义梯度的Lyapunov分析验证该方案下,不连续系统中各闭环信号的收敛性,数值仿真验证样例空间引力波探测航天器中,作为关键载荷的双质量块空间惯性传感器各非敏感轴自由度针对位移噪声及残余加速度及切换瞬态的良好抑制效果.

关键词：静电悬浮控制空间引力波探测惯性传感器模型参考自适应控制不连续系统有界切换增益

基于改进Kinky Inference的输出调节自适应无拖曳控制

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北京航空航天大学学报 2024年第5期50卷 1604-1613页

作者：孙笑云沈强吴树范上海市引力波探测前沿科学研究基地上海200240 上海交通大学航空航天学院上海200240

在空间引力波探测任务中,航天器内部检验质量因存在载荷硬件噪声、环境噪声及微推力器耦合噪声等复杂干扰,影响其无拖曳控制精度,难以实现超净、超稳控制需求。提出一种基于惰性适配Lipschitz常数Kinky Inference (LACKI)的航天器自适... 详细信息

在空间引力波探测任务中,航天器内部检验质量因存在载荷硬件噪声、环境噪声及微推力器耦合噪声等复杂干扰,影响其无拖曳控制精度,难以实现超净、超稳控制需求。提出一种基于惰性适配Lipschitz常数Kinky Inference (LACKI)的航天器自适应无拖曳控制方法,运用监督学习规则实现先验知识不足、样本数据存在损坏时外界干扰的逼近和抑制,及基于输出调节的模型参考自适应控制(MRAC)方法实现检验质量精确的无拖曳控制。数值仿真验证了无拖曳控制中敏感轴平动和转动自由度的状态响应性能及LACKI规则针对外界干扰的估计效果,通过与常规线性控制方法的对比,验证了所提方法对于提高无拖曳控制精度的有效性。

关键词：监督学习 Lipschitz估计模型参考自适应控制无拖曳控制输出调节 Kinky Inference

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青年人才托举工程专刊序

力学学报 2024年第2期56卷 307-309页

作者：陆夕云中国科学技术大学近代力学系合肥230027

青年科技人才是我国科技人才的重要组成部分和主要后备力量,在加快实现高水平科技自立自强的过程中,具有其他群体不可替代的优势和潜力. 2023年8月,国家发布了《关于进一步加强青年科技人才培养和使用的若干措施》,充分显示了党和国家... 详细信息

青年科技人才是我国科技人才的重要组成部分和主要后备力量,在加快实现高水平科技自立自强的过程中,具有其他群体不可替代的优势和潜力. 2023年8月,国家发布了《关于进一步加强青年科技人才培养和使用的若干措施》,充分显示了党和国家对青年科技人才的高度重视.2015年10月,中国科学技术协会首次启动中国科协青年人才托举工程(以下简称“青托工程”),择优支持中国科协所属全国学会或学会联合体,遴选一批32岁以下有潜质的青年人才.

关键词：青年科技人才中国科协后备力量自立自强不可替代若干措施托举联合体

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智能巡检机器人在选煤厂胶带机上的应用

洁净煤技术 2024年第S2期 681-686页

作者：南朝云国家能源集团神东洗选中心

针对选煤厂胶带机检查存在的保护误操作、巡查不到位、无规范记录等问题，本文剖析了胶带机的特点和检查要求，介绍了胶带机智能巡检机器人的应用系统，利用智能巡检机器人对区域内相关设施设备进行巡检，准确收集环境数据、设备工况等... 详细信息

针对选煤厂胶带机检查存在的保护误操作、巡查不到位、无规范记录等问题，本文剖析了胶带机的特点和检查要求，介绍了胶带机智能巡检机器人的应用系统，利用智能巡检机器人对区域内相关设施设备进行巡检，准确收集环境数据、设备工况等信息，实现了环境设施设备的异常预警、故障诊断、预警等功能；解决了胶带机巡检不能记录，不能准确量化等问题；采用数字图像、声音、准确的数据规则实时存储，实现了选煤厂胶带机无人值守、自动检测、自动提醒功能；探讨了智能检测机器人对设备运行状态进行检测的可行性，阐述了智能检测机器人在检测过程中存在的问题，提高了胶带机的智能化管理水平，同时对职工提高工作效率、节能降耗等方面具有重要意义。

关键词：胶带机智能巡检胶带机巡检机器人选煤厂

Fe_(3)O_(4)基核壳纳米结构材料的制备及顺磁性研究

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日用化学工业（中英文） 2024年第3期54卷 298-304页

作者：胡可云江苏省连云港中等专业学校江苏连云港222003

以Fe_(3)O_(4)为磁核,SiO_(2)为外壳,制备了Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)核壳纳米结构材料,使用三乙氧基硅烷对Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)进行表面亲水改性,研究了亲水改性对Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)顺磁性能和催化性能的影响。结果表明:立方相结构的Fe_(3)O_(4)是核壳材料中主要的晶体相,表面的SiO_(2)为非晶态,表面亲水处理后未改变Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)的晶格结构,Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)为80~110 nm的不规则颗粒状,SiO_(2)包覆在Fe_(3)O_(4)外部,亲水处理后改善了颗粒的分布均匀性。亲水处理的Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)的饱和磁化强度降低至20.31 emu/g,具有超顺磁性。以含Cd^(2+)的金属废水为吸附降解对象,表面亲水处理后的Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)去除率提高至94.2%,二级动力学模型更适合于Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)对Cd^(2+)的吸附,模型的相关系数为0.9943,拟合效果更好,表明了Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)对Cd^(2+)的吸附速率受化学吸附的影响较大。

关键词：四氧化三铁(Fe_(3)O_(4)) 二氧化硅(SiO_(2)) 核壳结构顺磁性能镉离子吸附

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绿氢在石化和化工行业的减碳经济性分析

化工进展 2024年第6期43卷 3021-3028页

作者：张真张凡云祉婷山东氢谷新能源技术研究院山东济南251401 中国电动汽车百人会低碳融合发展研究院北京100085 西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049

通过使用可再生能源电力电解水所制取的氢气(即绿氢)来替代使用煤炭、天然气等化石燃料所制取的氢气(即灰氢)作为石化和化工原料,可以促进石化和化工行业低碳转型。虽然当前绿氢成本较高,但在电价不断下降、化石能源价格持续上涨以及碳... 详细信息

通过使用可再生能源电力电解水所制取的氢气(即绿氢)来替代使用煤炭、天然气等化石燃料所制取的氢气(即灰氢)作为石化和化工原料,可以促进石化和化工行业低碳转型。虽然当前绿氢成本较高,但在电价不断下降、化石能源价格持续上涨以及碳税、碳交易的综合影响下,绿氢的经济性将具有与灰氢相竞争的优势。本文以石化和化工行业中氢气消费量和碳排放量最高的三个子行业为研究对象,即合成氨、合成甲醇、原油加工,首先介绍了氢气参与到石化和化工过程中的工艺特征和发展趋势,包括传统工艺和新兴工艺,如电化学合成氨、二氧化碳加氢制甲醇、生物油加氢脱氧;接着,对石化和化工行业碳排放进行总结,重点分析了氨、甲醇、精制柴油的碳排放强度;最后,对绿氢替代当前化石燃料制氢、工业副产氢的减碳经济性进行分析,结果表明在碳交易价格为100CNY/t时,绿氢具有替代煤制氢的经济可行性成本为14CNY/kg。

关键词：氢二氧化碳合成合成气预测

基于双分支卷积网络的玉米叶片叶绿素含量高光谱和多光谱协同反演

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农业机械学报 2024年第1期55卷 196-202,378页

作者：王亚洲肖志云内蒙古工业大学电力学院呼和浩特010080

针对智慧农业中叶绿素的精准预测问题,本文提出了基于双分支网络的玉米叶片叶绿素含量高光谱与多光谱协同反演的方法。使用欠完备自编码器进行数据降维,捕捉数据中最为显著的特征,使降维后的数据可以代替原始数据进行训练,从而加快训练... 详细信息

针对智慧农业中叶绿素的精准预测问题,本文提出了基于双分支网络的玉米叶片叶绿素含量高光谱与多光谱协同反演的方法。使用欠完备自编码器进行数据降维,捕捉数据中最为显著的特征,使降维后的数据可以代替原始数据进行训练,从而加快训练效率,使用双分支卷积网络将多光谱数据用于填充高光谱数据信息,充分利用高光谱数据的空间细节信息,再结合1DCNN建立玉米叶片叶绿素含量预测模型。结果表明,与传统降维算法相比较,欠完备自编码器处理后预测结果最佳,决定系数R2为0.988,均方根误差(RMSE)为0.273,表明使用欠完备自编码器进行降维可以有效提高数据反演精度;与单一的高光谱数据反演模型和多光谱数据反演模型相比,双分支卷积网络预测模型均取得较优的预测结果,R2在0.932以上,RMSE均在1.765以下,表明基于双分支卷积网络的高光谱与多光谱图像协同反演模型可以有效地利用数据的特征;对于其他数据结合本文提及的双分支卷积网络模型进行反演,其R2均在0.905以上,RMSE均在2.149以下,表明该预测模型具有一定的普适性。

关键词：玉米叶片叶绿素含量高光谱双分支卷积网络自编码器协同反演

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香草醛衍生含磷席夫碱的合成及与DOPO协效阻燃环氧树脂

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高分子材料科学与工程 2024年第5期40卷 76-86页

作者：李秀云马睿任彬西南科技大学材料与化学学院四川绵阳621010

本文以苯基磷酰二氯、香草醛和4-氨基苯酚为主要原料,合成了一种含磷席夫碱阻燃剂(PH-VAN-AP),并采用红外光谱、核磁共振氢谱和核磁共振磷谱证明其结构符合预期。将DOPO与PH-VAN-AP作为复配阻燃剂PH/DOPO加入环氧树脂(EP)中,通过垂直燃... 详细信息

本文以苯基磷酰二氯、香草醛和4-氨基苯酚为主要原料,合成了一种含磷席夫碱阻燃剂(PH-VAN-AP),并采用红外光谱、核磁共振氢谱和核磁共振磷谱证明其结构符合预期。将DOPO与PH-VAN-AP作为复配阻燃剂PH/DOPO加入环氧树脂(EP)中,通过垂直燃烧(UL-94)、极限氧指数(LOI)和锥形量热测试(CCT)对其阻燃性能进行了表征,并利用热失重和差示扫描量热分析了环氧树脂的热稳定性、热降解过程及玻璃化转变温度(T_(g))。结果表明,PH/DOPO兼有气相和凝聚相2种阻燃机理,能有效提高EP的燃烧性能。具体而言,当仅添加PH/DOPO至体系的3%(质量分数)时,顺利通过了UL-94测试并达到V-0等级,其LOI由24.7%提高至34.8%。此外,峰值热释放速率(PHRR)和总热释放(THR)分别降低了257 kW/m^(2)和8 MJ/m^(2),材料的残留量提高了6.8%。添加3%的PH/DOPO,环氧树脂的Tg由149.5℃降至148.1℃,变化不大,表明PH-VAN-AP一定程度上改善了由于DOPO加入EP后导致T_(g)下降的问题。

关键词：环氧树脂席夫碱含磷阻燃剂 DOPO

相位敏感飞秒和频光谱技术及在高分子表界面表征的应用

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高分子材料科学与工程 2024年第4期40卷 111-118页

作者：王子云李柏霖安徽大学物质科学与信息技术研究院安徽合肥230601 中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心安徽合肥230031

高分子材料表面是表界面科学的一个重要研究领域。然而,从分子水平上对高分子薄膜表面进行原位无损精准探测仍具有挑战性。文中自主研发了表界面敏感的共线相位敏感飞秒和频光谱,其具有分子绝对取向结构的分辨能力、高的相位稳定性和信... 详细信息

高分子材料表面是表界面科学的一个重要研究领域。然而,从分子水平上对高分子薄膜表面进行原位无损精准探测仍具有挑战性。文中自主研发了表界面敏感的共线相位敏感飞秒和频光谱,其具有分子绝对取向结构的分辨能力、高的相位稳定性和信噪比以及弱表面信号的探测能力。本系统采用35fs的宽频红外激光,一次数据采集具有较宽的光谱测试范围。将此系统应用到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)和聚己二酰己二胺(尼龙6/6)高分子薄膜表面的精准结构(绝对取向结构)的探测。结果表明,PMMA的酯甲基、PS的侧基苯环以及尼龙6/6的N—H基团在表面上有序取向且朝向空气一侧,其他基团在表面上相对无序取向或者倾向于平躺于表面上。文中开发了相位敏感飞秒和频光谱,并将其应用到了高分子薄膜表面领域,对高分子薄膜表面精准结构的认识以及表面性能的优化具有十分重要的意义。

关键词：相位敏感和频光谱高分子薄膜表界面