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线性不稳定系统的抗饱和控制方法

线性不稳定系统的抗饱和控制方法

作者：马文玉杭州电子科技大学

学位级别：硕士

基于Liu、Ne(?)i(?)和Mareels对空间倒立摆的稳定化与跟踪控制问题研究中存在的输入饱和问题[13],以及Zaccarian、Teel、Ne(?)i(?)和Mareels等人二十多年的合作基础,总结了关于抗饱和控制研究的重大突破性成果[1,2,24],因此,本文跟随Zac... 详细信息

基于Liu、Ne(?)i(?)和Mareels对空间倒立摆的稳定化与跟踪控制问题研究中存在的输入饱和问题[13],以及Zaccarian、Teel、Ne(?)i(?)和Mareels等人二十多年的合作基础,总结了关于抗饱和控制研究的重大突破性成果[1,2,24],因此,本文跟随Zaccarian和Teel等抗饱和控制理论的创始人,针对空间倒立摆的稳定化与跟踪控制中的输入饱和问题,对其中的稳定化部分进行进一步研究。本课题主要研究了输入饱和线性不稳定系统的抗饱和控制的稳定化问题。本文在忽略输入饱和的情况下,对一个线性不稳定系统设计了一种保证闭环系统整体收敛速率的状态反馈H控制器,使闭环系统满足有限增益L稳定性,保证了闭环系统的整体收敛速率。但是,当输入饱和出现时,系统的瞬态性能就会受到影响,以致系统的稳定性被破坏,因此,提出了一种抗饱和控制的分析与设计方法,能够使系统在吸引域内维持较好的瞬态性能,然而,通过分析发现这种方法是通过略微牺牲吸引域来改善瞬态性能的,进而发现了在抗饱和控制器综合中存在着扩大吸引域与改善瞬态性能之间的折中问题。此外,为了客观地评价抗饱和控制器的补偿效果,本文提出了一种比较直观的抗饱和控制评价指标,通过数值仿真及分析验证了这种抗饱和控制方法的有效性。最后,将连续系统下的抗饱和控制方法扩展到了离散系统的情况,并给出了严谨的理论证明,通过数值仿真及分析验证了离散系统下的抗饱和控制方法的有效性。本文主要的创新点如下:第一,对存在外部干扰的线性系统的稳定化控制问题,利用输入-输出稳定性理论及收敛速率的概念,提出了一种保证收敛速率的状态反馈H控制器设计方法,使闭环系统是有限增益L稳定的。这种设计方法不仅保证了闭环系统的鲁棒性而且保证了系统的收敛速率。第二,对输入饱和线性不稳定系统的稳定化问题,设计抗饱和控制器使闭环系统渐进稳定。基于Lyapunov稳定性理论,证明了输入饱和使闭环系统从原本的全局渐进稳定转变为局部渐进稳定。提出了一种吸引域和发散域的估计方法,这种估计方法能够直观地反应输入饱和的幅值约束与吸引域大小的关系,并分析了输入饱和对系统稳定性及性能的影响。通过数值仿真及分析表明这种抗饱和控制方法是通过牺牲较小的吸引域来改善瞬态性能的,进而发现了在抗饱和控制综合中存在扩大吸引域和改善瞬态性能之间的折中问题。第三,对存在外部干扰的输入饱和线性不稳定系统的稳定化问题,为了在尽可能大的吸引域下改善输入饱和线性不稳定系统的瞬态性能,提出了一种新的抗饱和控制器设计方法,证明了闭环系统满足有限增益L稳定性,并提出了一种抗饱和控制的评价指标。通过数值仿真及分析验证了抗饱和控制设计方法的有效性。第四,对存在外部干扰的输入饱和离散线性不稳定系统的稳定化问题,将所提出的抗饱和控制器设计方法拓展到离散系统下的抗饱和控制器设计方法,并给出了严谨的证明过程,通过数值仿真及分析验证了离散系统的抗饱和控制器设计方法的有效性。

关键词：线性不稳定系统输入饱和状态反馈H∞控制抗饱和控制评价指标

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激光加速器中的靶科学与技术

科学通报 2023年第9期68卷 1047-1053页

作者：马文君北京大学物理学院重离子物理研究所北京100871 核物理与核技术国家重点实验室北京100871 北京激光加速创新中心北京101400

激光加速器通过激光打靶产生高能带电粒子,是一种极具潜力的新型加速器.与“靶”相关的科学与技术,对激光加速器性能的提升、设备的实用化与普及起着至关重要的作用.本文概述靶科学与技术对激光加速器的重要意义,探讨其中的关键问题,着... 详细信息

激光加速器通过激光打靶产生高能带电粒子,是一种极具潜力的新型加速器.与“靶”相关的科学与技术,对激光加速器性能的提升、设备的实用化与普及起着至关重要的作用.本文概述靶科学与技术对激光加速器的重要意义,探讨其中的关键问题,着重介绍北京大学重离子物理研究所研究团队在相关领域取得的进展.通过与纳米科技结合,我们创立发展了碳纳米管靶体系,成功解决了临界密度靶难题;设计并构建双层纳米靶,实现了重离子级联加速过程,解决了短脉冲激光加速重离子/超重离子时高效电离与长时间加速难以兼得的瓶颈问题,创纪录地获得了580 MeV碳离子与1.2 GeV金离子;攻克了高品质靶材批量制备、靶材损伤阈值测控、高精度瞄靶、重频打靶等关键技术,有力推动了激光离子加速器实用化进程.

关键词：粒子加速器激光加速器激光等离子体加速靶科学与技术

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气吸针式三七精密排种器设计与试验

气吸针式三七精密排种器设计与试验

作者：马文玉昆明理工大学

学位级别：硕士

三七是中国名贵中药材,其种植仍主要采用手工点播完成。我国三七播种机械化处于起步阶段,现有的机械式精密播种机,伤种问题严重,限制了三七产业的发展。本课题针对机械式播种机伤种问题,设计了气吸针式三七精密排种器,通过前期查阅文献... 详细信息

三七是中国名贵中药材,其种植仍主要采用手工点播完成。我国三七播种机械化处于起步阶段,现有的机械式精密播种机,伤种问题严重,限制了三七产业的发展。本课题针对机械式播种机伤种问题,设计了气吸针式三七精密排种器,通过前期查阅文献资料确定了排种器的结构与基本参数。将研制的排种器在台架试验台上进行排种性能试验,根据试验结果对排种器进行改进,在充种环节对种箱施加振动条件,利用离散元法模拟种箱振动情况,并通过三因素二次旋转正交组合试验验证模拟仿真结果的可靠性。主要研究内容如下:（1）以三七种子的机械物理特性和农艺种植要求为依据,设计排种器的关键部件,利用无急回特性的曲柄摇杆作为排种器的摆动机构,通过作图法对凸轮的轮廓曲线进行设计,采用FLUENT软件模拟不同类型气针内部流场,为选取最优类型气针提供参考。（2）为验证气吸针式排种器的排种性能,对排种器转速、吸种负压、吸孔直径分别进行单因素试验,得出以上因素的较优取值范围。通过三因素四水平的正交试验,以合格指数、漏播指数、重播指数作为检验排种性能的指标,最终确定影响试验因素的主次顺序,依次为吸种负压、排种器转速、吸孔直径。针对试验结果进行处理,采用Design-Expert8.0.6软件计算分析,对参数组合优化,在排种器转速为75r/min、吸种负压为1250Pa、吸孔直径为4mm时,此时排种合格指数为90.7%,漏播指数为8.6%,重播指数为0.7%。（3）为提高排种器的充种性能,在种箱外部施加振动条件,使种群内部出现“沸腾”现象以便于充种。基于离散元方法,使用EDEM软件建立三七种子模型以及颗粒工厂模型,对种箱在水平方向与垂直方向分别模拟振动状态,观察在不同方向上施加的振动频率与振动幅度对种群的扰动影响,根据仿真结果的种间平均法向应力方差,得出在垂直方向上施加振动对种群的离散程度比在水平方向上施加的效果更好,有利于提高排种器的充种性能。（4）为验证模拟仿真结果的可靠性,对排种器进行充种性能试验,以振动频率、振动幅度和种层高度为试验因素,以合格指数、漏播指数以及重播指数为试验指标。采用三因素五水平二次旋转正交组合试验方法,通过Design-Expert8.0.6软件计算得出响应曲面,对试验因素与试验指标建立回归数学模型,分析得到试验因素对试验指标的影响规律。试验结果表明:在振动频率为115Hz时,振动幅度为1.5-2mm,种层高度为45-50mm时,可获得合格指数大于93%,漏播指数小于6%,重播指数小于1%,通过对试验结果进行验证试验,所得试验结果显示与优化结果基本一致。所得结论可以为后续开展研制气吸针式三七精密播种机械,提供理论基础与关键参数依据。

关键词：三七气吸针式排种试验离散元法充种性能

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分层教学模式在初中英语教学中的应用研究

分层教学模式在初中英语教学中的应用研究

作者：马文玉辽宁师范大学

学位级别：硕士

在当今时代,人才的竞争日趋激烈,这对我国的教育事业提出了更高的要求,加快教育改革的步伐是时代的趋势。目前我国的初中教学有着学生数量多、学生学习能力不一、英语基础良莠不齐的特点。初中英语教师在进行英语教学的时候很难做到照... 详细信息

在当今时代,人才的竞争日趋激烈,这对我国的教育事业提出了更高的要求,加快教育改革的步伐是时代的趋势。目前我国的初中教学有着学生数量多、学生学习能力不一、英语基础良莠不齐的特点。初中英语教师在进行英语教学的时候很难做到照顾到每一名学生的学习需求,相反在制定教学目标、开展学习活动和拟定教学计划时通常采用照顾大多数的方法,而这样的方法往往导致学习能力强的学生学习潜力得不到开发、学习能力差的学生又存在学不懂的现象。我国的初中教学通常采用任务式教学的大纲,但是由于教学方法陈旧,非但不能真正贯彻以学生为主的教学理念,并且也很难发挥任务式教学的目标,这样的教学方式容易导致学生学习兴趣的下降,使学生对英语的学习积极性逐渐下降,英语成绩的提升微乎其微。在这样一个背景下,为了使不同学生都能在学习成绩与能力上得到发展,分层教学的概念逐渐产生。而在我国的教育史上,分层教学的历史也十分悠久,早在春秋时期教育家、哲学家孔子就提出了“因材施教”。本研究拟探究三个问题:1、分层教学模式对初中学生英语学习的动机是否有影响?2、分层教学模式对学生的的考试成绩是否影响?3、在分层教学模式中,哪些措施可以促进中间层次的学生不断进步?笔者对辽宁省海城市第四中学八年级的两个平行班进行进行了4个月的实验,其中八年九班为实验班,采用分层教学模式,八年三班为控制班,采用传统教学模式。为了调查学生对英语学习的学习动机等,笔者对实验前后分别进行了问卷调查,成绩测试与分析。实验的结果表明:1)分层教学可以提升学生参与英语学习的积极性、增加学生的自信心;2)分层教学可以提升学生的学习成绩;3)分层教学有助于不同层次的学生养成学习英语的良好习惯。总之,分层教学对初中英语教学具有启发意义,如果实施得当,可以有效的提高初中英语教学水平,进而提高学生成绩。

关键词：初中英语分层教学模式英语教学

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基于UAV遥感的冬小麦氮素营养诊断

基于UAV遥感的冬小麦氮素营养诊断

作者：马文玉河南理工大学

学位级别：硕士

精准氮素管理在保障粮食安全、提高氮肥利用效率及减少环境污染等方面发挥着重要作用。无人机遥感以其机动灵活、实时快速等特点为实现大面积农田快速、无损、实时的作物冠层氮素营养诊断提供重要支撑。本研究利用无人机搭载Mini-MCA 6... 详细信息

精准氮素管理在保障粮食安全、提高氮肥利用效率及减少环境污染等方面发挥着重要作用。无人机遥感以其机动灵活、实时快速等特点为实现大面积农田快速、无损、实时的作物冠层氮素营养诊断提供重要支撑。本研究利用无人机搭载Mini-MCA 6多光谱相机对山东省乐陵市的冬小麦试验田进行遥感监测并开展氮素营养诊断,主要工作及基本结果如下:(1)对无人机获取的遥感影像数据进行处理,经验证拼接后影像的平均精度为99.3%。(2)植被指数对不同生育时期的地上部生物量和植株吸氮量均可以准确地估测,决定系数范围分别为R=0.86.94;R=0.86.93。但对植株氮浓度而言,对生育前期阶段(Feekes 4-7)估测效果一般(R=0.56),对生育后期阶段(Feekes 8-10)的估测能力优于前期阶段(R=0.78)。(3)通过氮充足指数NSI对植被指数进行归一化处理后,氮充足植被指数NSI-VIs无论在单个生育期还是全生育期,对氮营养指数NNI的估测能力都优于原始的植被指数,NSI-MNDI和NSI-MCCCI的表现最好(R=0.75.89)。(4)通过植被指数估测地上部生物量、植株氮浓度再间接估测氮营养指数的方法精度最高,但五种方法之间并无明显差异,其估测值与观测值的一致性都在80%以上。

关键词：无人机遥感氮营养指数氮充足指数氮素营养诊断冬小麦

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“双减”背景下家庭陪伴课程开发的研究

新课程导学 2023年第26期 9-12页

作者：马文玉王金山东省淄博市张店区齐德小学

2021年7月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》。2022年1月1日《中华人民共和国家庭教育促进法》正式实施，要求规范引领广大家长要把家庭教育作为一门科学，要科学实...

2021年7月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》。2022年1月1日《中华人民共和国家庭教育促进法》正式实施，要求规范引领广大家长要把家庭教育作为一门科学，要科学实施家庭教育。家庭是人生的第一课堂，父母是孩子的第一任老师。“减负”的同时必然伴随着“提质”的需求，因此义务教育阶段的学生更需要家庭、学校、社会协同共育，建立一个完整、良好、和谐的教育生态系统。通过形式多样的沟通、体验、实践等合作项目，满足孩子在“双减”背景下健康成长的需求和家长智慧教育的需求，

关键词：

2014年版竞赛规则背景下花球啦啦操成套编排研究

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2014年版竞赛规则背景下花球啦啦操成套编排研究

作者：马文玉西安体育学院

学位级别：硕士

啦啦操于一百多年前由美国传播发展开来,是一项新兴体育项目。随着2013年国际啦啦操联合会(简称为ICU)正式获批成为世界上唯一的啦啦操单项官方体育组织,意味着啦啦操将作为正式的竞赛项目逐步参与到各个大型体育赛事中。今后国际啦啦... 详细信息

啦啦操于一百多年前由美国传播发展开来,是一项新兴体育项目。随着2013年国际啦啦操联合会(简称为ICU)正式获批成为世界上唯一的啦啦操单项官方体育组织,意味着啦啦操将作为正式的竞赛项目逐步参与到各个大型体育赛事中。今后国际啦啦操各大赛事将由ICU来负责引领和组织,ICU国际规则将为竞赛准绳。2014年我国出版的《2014年版啦啦操竞赛规则》引入了《ICU国际啦啦操规则》,这一与时俱进的重大改革将对我国啦啦操项目带来了新的发展趋势。成套编排是啦啦操取得比赛成功的重要因素之一,透析规则是编排优秀套路的前提。想要提高我国舞蹈啦啦操的整体实力,首先要在了解规则,合理运用规则的基础上进行成套动作编排。目前我国以2014年啦啦操规则为视角研究花球啦啦操的文献相对较稀缺,因此站在2014年版规则的视角研究花球啦啦操的成套编排对我国舞蹈啦啦操项目整体成绩的提高和发展具有深远意义。本文采用“数理统计法”、“现场观察法”、“专家访谈法”、“录像分析法”、“文献资料法”等方法研究花球啦啦操成套编排,得出以下结论：1.新规则背景下花球啦啦操的编排应符合由注重局部到注重整体的转变、由限定到相对开放的转变、定量到定性的转变、由模仿到创新的转变。2.我国花球啦啦队在编排方面各有所长,但各队编排水平还是有一定差距。3.依据舞蹈啦啦操竞赛规则,花球啦啦操的编排者对于规则中禁止使用的动作把握较好,没有出现违例减分现象。4.我国花球啦啦操成套编排缺乏新意是一个亟待解决的问题。在花球舞蹈啦啦操成套动作编排的过程中,应着重通过对影响舞台效果与视觉效果的因素进行编排。5.运动员的身体素质和技术技巧能力影响难度的选编,增加不同难度动作的组合,提高成套的难度价值。

关键词：花球舞蹈啦啦操国际规则动作编排

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小学语文教学中如何让微课闪光

小学语文教学中如何让微课闪光

作者：马文玉甘肃省康乐县上沟小学

微课是基于信息技术所开发的一种新式教学手段。应用微课不仅可以有效提升教学中的针对性与灵活性,在教学资源的整合上也有着出色的表现。我们语文教师应当重视对微课的运用,在提高教学有效性的同时,促使学生获得全面发展。本文从实际出... 详细信息

微课是基于信息技术所开发的一种新式教学手段。应用微课不仅可以有效提升教学中的针对性与灵活性,在教学资源的整合上也有着出色的表现。我们语文教师应当重视对微课的运用,在提高教学有效性的同时,促使学生获得全面发展。本文从实际出发,首先针对微课在小学语文教学中的优势进行了分析,再结合本人的一些思考,谈一谈如何让微课在小学语文教学中"闪光"。

关键词：小学语文微课应用优势

来源： cnki会议评论

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破坏军婚罪的定罪机理澄清与出罪路径建构

中国社会科学院大学学报 2023年第2期43卷 144-159+164页

作者：马文博北京大学法学院

尽管我国《刑法》并未规定通奸罪，但在一般观念中存在着与军人配偶通奸构成犯罪的认识，这种认识起源于破坏军婚罪规范涵摄过程的暧昧不明。既有讨论对此现象的忽略，不利于刑法学理论基于本土素材向纵深发展。破坏军婚罪的保护法益既... 详细信息

尽管我国《刑法》并未规定通奸罪，但在一般观念中存在着与军人配偶通奸构成犯罪的认识，这种认识起源于破坏军婚罪规范涵摄过程的暧昧不明。既有讨论对此现象的忽略，不利于刑法学理论基于本土素材向纵深发展。破坏军婚罪的保护法益既非家庭关系也非伦理道德，从制度沿革与规制目的出发，本罪是保护国防利益的抽象危险犯。遵循实质解释并不意味着本罪的构成要件类型包括“明知是军人配偶仍与之通奸”,后者仅仅是构成要件涵摄过程中小前提的下位事实，需同时结合其他在案事实共同判断行为人是否符合本罪的构成要件。在此基础上，还应将单纯的“通奸”、不符合因果关联以及不具备可谴责性的情形排除在犯罪圈之外，最终从整体上描摹出本罪的基本形象。

关键词：破坏军婚罪国防利益定罪机理出罪路径