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Fe基非晶合金在电场和压力作用下的纳米晶化和软磁性能研究

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Fe基非晶合金在电场和压力作用下的纳米晶化和软磁性能研究

作者：钟海坚南昌大学

学位级别：硕士

纳米晶Fe-Zr-B-Cu合金因具有高的饱和磁化强度和高的初始磁导率而成为目前研究最为热门的软磁材料之一。优化显微组织是改善纳米晶Fe基合金软磁性能的一种重要物理冶金方法。本文利用X射线衍射(XRD)和HP4284A阻抗仪等研究了外加电场和... 详细信息

纳米晶Fe-Zr-B-Cu合金因具有高的饱和磁化强度和高的初始磁导率而成为目前研究最为热门的软磁材料之一。优化显微组织是改善纳米晶Fe基合金软磁性能的一种重要物理冶金方法。本文利用X射线衍射(XRD)和HP4284A阻抗仪等研究了外加电场和热等静压对非晶FeZrBCu合金的纳米晶化和软磁性能的影响。外加电场对非晶FeZrBCu合金的纳米晶化和软磁性能有明显的影响。当电场强度从0增加到10V/m时,结晶α-Fe相晶粒尺寸由13.4nm增大到18.5nm;当电场强度从0变化到10V/m时,结晶α-Fe相体积分数由64.6%增大到73.8%,但电场强度继续增加时体积分数却开始减小。非晶FeZrBCu合金经600℃退火1h后得到的试样初始磁导率和弛豫频率分别为1.2×10和2.5×10Hz,而在外加电场作用下经600℃退火0.5h后得到的试样初始磁导率和弛豫频率分别为1.9×10和1.8×10Hz。外加电场促进纳米晶化的原因是晶粒长大速率随电场强度的增加而增加,形核速率随电场强度的增加呈现先增加后降低的趋势。热等静压能改善纳米晶FeZrBCu合金的显微组织并提高其软磁性能。当压强从0增加到150MPa时,结晶α-Fe相晶粒尺寸由13.4nm减小到7.6nm;当压强从0变化到100MPa时,结晶α-Fe相体积分数由64.6%增大到72.4%,但压强增加到150MPa时体积分数减小到70.4%。非晶FeZrBCu合金在常压中600℃退火1h后得到的试样初始磁导率和弛豫频率分别为1.2×10和2.5×10Hz,而在150MPa热等静压作用下经600℃退火1h后得到的试样初始磁导率和弛豫频率分别为6.4×10和5.0×10Hz。热等静压能改善纳米晶FeZrBCu合金显微组织的原因是热等静压降低了晶粒长大速率,而且形核速率随着压强的增加呈现先增加后降低的趋势。

关键词：形核速率晶粒长大速率晶粒尺寸体积分数软磁性能

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永磁同步电机伺服系统扰动补偿控制研究

永磁同步电机伺服系统扰动补偿控制研究

作者：刘逸坚青岛大学

学位级别：硕士

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)凭借其优异的性能在工业和生产生活中得到广泛的应用。但是,PMSM是一个内部变量多且每个变量之间具有强耦合性的非线性系统,因此PMSM的参数易受到外部扰动,参数不确定性等未知动... 详细信息

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)凭借其优异的性能在工业和生产生活中得到广泛的应用。但是,PMSM是一个内部变量多且每个变量之间具有强耦合性的非线性系统,因此PMSM的参数易受到外部扰动,参数不确定性等未知动态干扰发生变化,从而降低系统控制性能,此外,基于比例积分(Proportional Integral,PI)控制策略难以满足PMSM在一些高精度场合的控制需求。因此,如何克服机未知干扰对PMSM系统的影响,提升PMSM系统的控制精度,对工业生产制造具有十分重要的研究意义和价值。本文针对受未知动态干扰影响的PMSM系统,讨论如何进行扰动观测及补偿来提高PMSM控制性能问题。研究了基于非线性扰动估计器(Nonlinear Disturbance Estimator,NDE)的抗干扰滑模控制(Anti-interference Sliding Mode Control,AISMC)、基于扩张状态观测器(Extended State Observer,ESO)的固定时间积分滑模控制(Fixed Time Integral Sliding Mode Control,FTISMC)、具有预设性能的无近似控制(Approximation-Free Control,AFC)等多方面的问题。论文的主要研究内容如下:(1)针对永磁同步电机受到未知扰动影响电机正常运行的问题,提出一种NDE+AISMC方法。通过采用滤波操作构造不变流形来设计NDE对PMSM系统存在的未知动态进行估计,同时引入一种改进的变幂指数滑模趋近律用来消除传统滑模控制的抖振问题,在此基础上将NDE的估计值嵌入到滑模控制器的设计中,消除未知动态对系统的影响。最后基于仿真和实验与基于非线性扰动估计器的积分滑模控制(Integral Sliding Mode Control,ISMC)方法和PI控制方法进行对比,结果表明,相较于PI控制方法和NDO+ISMC方法,NDE+AISMC具有良好响应速度和更强的抗干扰能力,能够有效的改善PMSM系统的控制性能。(2)针对如何提高PMSM系统控制性能和响应速度的问题,提出了一种ESO+FTISMC方法。首先通过ESO观测系统的总扰动,并对PMSM模型进行简化处理,然后将观测的总扰动作为前馈补偿项加入到所设计的控制器中对未知扰动进行补偿;其次,设计一种改进的固定时间积分滑模面,并以此设计固定时间积分滑模控制器使PMSM系统状态能够固定时间内收敛于一个足够小的区域,根据李雅普诺夫定理证明PMSM控制系统的稳定性,最后与传统PI控制和基于ESO的线性滑模控制器(Linear Sliding Mode Control,LSMC)作比较,仿真和实验结果表明,所提出的ESO+FTISMC方法比PI方法和ESO+LSMC具有更强的跟踪性能,能够有效提高PMSM系统的响应速度和抗扰动能力。(3)针对在扰动补偿的前提下,过多的控制增益参数会导致计算负担大的问题,引入预设性能控制,提出一种基于预定性能的AFC方法,通过采用预定的性能函数和相关的误差转换机制来保证永磁同步电机系统的瞬态和稳态误差。此外,通过非线性扰动观测器来估计系统的集总扰动,将观测值引入无近似控制设计来补偿建模不确定性和未知动态,进一步改善跟踪性能并降低控制器复杂度。根据李雅普诺夫定理对闭环控制系统进行稳定性分析。最后,基于MATLAB进行仿真模拟,在PMSM半实物仿真平台LINKS-RT进行实验来验证方法的有效性。

关键词：永磁同步电机系统非线性扰动估计器滑模控制固定时间控制预设性能控制

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芒果渗透脱水和变温压差膨化干燥的研究

芒果渗透脱水和变温压差膨化干燥的研究

作者：邹克坚广西大学

学位级别：硕士

我国是世界上最大的芒果生产国之一,然而目前芒果深加工的比例较低、采后损失极为严重。渗透脱水广泛地应用于果蔬加工的前处理,可与果蔬干燥技术组合使用,提高产品品质。变温压差膨化干燥是一种新型的果蔬干燥技术,它结合了热风干燥和... 详细信息

我国是世界上最大的芒果生产国之一,然而目前芒果深加工的比例较低、采后损失极为严重。渗透脱水广泛地应用于果蔬加工的前处理,可与果蔬干燥技术组合使用,提高产品品质。变温压差膨化干燥是一种新型的果蔬干燥技术,它结合了热风干燥和真空冷冻干燥的优点,膨化产品品质优良,消费市场广阔。鉴于这种现状,本文对芒果的渗透脱水规律和变温压差膨化干燥技术进行了一定的探索,开发出新型芒果脆片产品。主要的研究内容和结果如下： 1、对比研究芒果在不同浓度的蔗糖和果葡糖浆溶液中渗透脱水时发现,芒果的失水率、失重率、体积收缩率、水分扩散系数等均随着糖液浓度的增加（45%-65%）而增大,但高浓度的糖液会降低其固增率和固形物扩散系数;在65%果葡糖浆溶液中,芒果的水分扩散系数和固形物扩散系数分别为3.20min-1/2、0.35min-1/2。 2、对比研究真空、脉冲真空和超声波技术对芒果渗透脱水的影响,结果发现同常规渗透比较,真空、脉冲真空和超声波技术都能有效促进水分和固形物的扩散,超声波处理下芒果的水分扩散系数最大（3.37min-1/2）,而真空处理下固形物扩散系数最高（0.46min-1/2）;另外可知,真空、脉冲真空和超声波处理后芒果的渗透脱水效率有所下降。 3、对比研究渗透液中不同浓度的果胶对芒果渗透脱水的影响,结果发现添加果胶后,芒果的失水率、固增率、水分扩散系数和固形物扩散系数均出现下降,并且随果胶浓度的增加（0～5%）而逐渐降低;在添加2.5%果胶的渗透液中,超声波处理下芒果的水分扩散系数和固形物扩散系数分别为3.56min-1/2、0.23min-11/2.另外可知,果胶的添加能有效提高芒果的渗透脱水效率,且随着果胶浓度的增大而增高。 4、研究渗透预处理和不同的膨化水分对变温压差膨化干燥芒果脆片品质的影响,结果发现经渗透预处理的芒果脆片色泽更好,产品硬度和脆性均有所增大,但其膨化率、复水率出现一定程度的下降。从产品的感官评价可知,膨化后的芒果脆片品质较好,是可以被接受的。不同的膨化水分对脆片的品质无明显影响,但相对来讲,30%的膨化水分是较为适宜的,在产品的颜色、膨化率、复水率等方面表现得更好。

关键词：芒果渗透脱水变温压差膨化干燥菲克扩散产品品质

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医学图像中非刚体配准的GPU优化研究

医学图像中非刚体配准的GPU优化研究

作者：苏铭坚广西大学

学位级别：硕士

配准是医学图像处理中的一项重要任务。在手术中可以实时地将超声图像与CT (Computed Tomography,计算机断层扫描),MRI (Magnetic Resonance Imaging,磁共振成像)数据利用配准技术相互映射,以弥补不同影像设备效果的缺陷。配准还可以帮... 详细信息

配准是医学图像处理中的一项重要任务。在手术中可以实时地将超声图像与CT (Computed Tomography,计算机断层扫描),MRI (Magnetic Resonance Imaging,磁共振成像)数据利用配准技术相互映射,以弥补不同影像设备效果的缺陷。配准还可以帮助医生进行人体骨骼正畸术术前准备,如阿佩尔氏综合征(Apert Syndrome),小儿颅缝早闭的术前规划。医学图像的配准往往是一项费时的工作,本文阐述了一种利用GPU (Graphic Processing Unit,图形处理器)优化基于薄板样条(Thin Plate Spline, TPS)医疗影像弹性配准任务的方法,其中包括医学图像配准技术的背景和意义,GPU的硬件逻辑,矩阵相乘的加速算法,TPS图像配准的基本原理,以及基于CUDA架构的配准实现。矩阵相乘算法的CUDA (Compute Unified Device Architecture,统一计算设备架构)实现是本次实验的重点和难点。我们的实验平台是INTEL至强E1230V2,8G内存,GTX460显卡。在实验中计算1000*1000规模的矩阵,经过访存、bank conflict、数据源优化后的CUDA矩阵相乘实现速度为0.025秒,相比初始CUDA实现为0.3286秒,加速比为13。由于配准点的数量决定参与计算的矩阵规模,我们还研究了配准点数量对计算速度的影响,实验证明MATLAB环境下,在2D图像中放置65个配准点的配准速度为0.0106秒,3个配准点的速度为0.0044秒;在***2010平台,65个配准点,1G规模的3D CT体数据情况下程序配准用时3214秒,CUDA程序同样情况下配准用时70秒,加速比接近46。由于多核等技术可以让图像处理速度线性提升,不需要对源程序作大幅修改,选用最新GPU如英伟达TeslaK80,以及多GPU，多CPU的单台计算机有望达到加速比200,达到实时配准的效果。

关键词：薄板样条TPS 医疗影像配准解线性方程组矩阵向量乘三次样条插值

基于土地利用变化的黄河下游开封段背河洼地区碳排放测算与模拟研究

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基于土地利用变化的黄河下游开封段背河洼地区碳排放测算与模拟研...

作者：何坚坚河南大学

学位级别：硕士

作为我国重要的农耕文明发源地,维持黄河流域碳平衡,对区域绿色低碳可持续发展起着重要作用。黄河下游背河洼地区(开封段)是河南省重要的耕地后备资源区,是粮食生产能力建设的重点区域。在当前人口增加、耕地减少的情况下,不可合理的区... 详细信息

作为我国重要的农耕文明发源地,维持黄河流域碳平衡,对区域绿色低碳可持续发展起着重要作用。黄河下游背河洼地区(开封段)是河南省重要的耕地后备资源区,是粮食生产能力建设的重点区域。在当前人口增加、耕地减少的情况下,不可合理的区域土地利用不仅导致了资源浪费,也对区域整体碳环境产生重要影响,对区域未来可持续发展造成了极大损害。因此,本研究以黄河下游背河洼地区(开封段)土地利用碳排放为研究对象,运用碳排放系数模型、CASA模型、碳足迹模型、碳承载力模型、多种土地利用动态模型及线性规划模型对1990、2001、2008和2016年背河洼地区(开封段)土地利用碳排放进行估算,估算内容包括保持土地利用碳排放、转转移土地利用碳排放、土地利用净碳收支量及未来区域土地利用碳排放优化。在评估区域土地利用碳排放的基础上,对黄河下游背河洼地区(开封段)碳排放视角下的未来土地发展提供对策和建议,以促进区域未来低碳经济建设和可持续发展。研究结论如下:(1)1990-2016年,黄河下游背河洼地区(开封段)土地利用净碳排放量整体呈现逐年上升的变化趋势,不同土地利用类型碳排放差异较大,建设用地碳排放年均增幅为31.31%,因而建设用地扩张是导致背河洼地区(开封段)土地利用净碳排放量增加的主要原因;(2)黄河下游背河洼地区(开封段)土地利用碳排放强度由1990年的41.60t/km上升到2016年的513.70t/km;研究期间,碳足迹上升了15.21hm,年均增幅为2.64%;2016年背河洼地区(开封段)碳排放承载力上升至12.15,说明区域环境受到人类的扰动较大,区域生态系统的碳排放能力远远大于碳吸收能力,生态系统碳循环过程压力较大;(3)研究期间,黄河下游背河洼地区(开封段)净碳排放变化量为626855.22吨,保持用地类型的碳排放变化量为173831.88吨,土地利用类型转换的碳排放变化量为453019.56吨;背河洼地区(开封段)碳源变化量为684682.69吨,碳汇变化量为57827.47吨,碳汇量可抵消8.45%的碳源量。转变土地类型的碳排放对碳源量的贡献率为66.17%,因而土地转变过程是碳排放增加的主要原因;(4)2020年、2030年、2040年背河洼地区(开封段)碳排放总量分别为86.90万吨、86.51万吨、86.23万吨。碳吸收总量呈逐年上升趋势,其中农作物产量的不断增加和农药化肥投入的减少是造成耕地碳吸收增加的主要原因。就碳排放视角下的土地利用结构优化而言,生态用地的增加和单位面积碳排放量的减少是区域未来碳排放下降的主要原因。

关键词：土地利用碳排放时空格局模拟预测黄河下游背河洼地区(开封段)

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邓小平法治思想探析

学习月刊 1998年第9期 16-17页

作者：马炳成雷志强

从党的十一届三中全会提出加强法制到党的十五大确立"依法治国,建立社会主义法治国家",全党对法治的认识与实践逐步深化,跃上了一个全新的境界。这是中国几十年社会主义实践的成果,也是几代领导人执着追求和勇敢探索的结果,特别是邓小... 详细信息

从党的十一届三中全会提出加强法制到党的十五大确立"依法治国,建立社会主义法治国家",全党对法治的认识与实践逐步深化,跃上了一个全新的境界。这是中国几十年社会主义实践的成果,也是几代领导人执着追求和勇敢探索的结果,特别是邓小平本人对此作出了卓越的贡献。研究邓小平法治思想,对准确贯彻党的十五大精神具有十分重要的意义。一、加强法制,保证社会主义民主邓小平认为,加强法制是中国社会主义民主制度建设的客观需要。他说:"我们这个国家有几千年封建的历史。

关键词：邓小平法治思想依法治国法制化法治主体法制建设社会主义民主客观需要认识与实践社会主义法治国家民主制度建设