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Degradation of anthracene, pyrene and benzo[a]-anthracene in aqueous solution by chlorine dioxide

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Science China Chemistry 2006年第6期49卷 565-572页

作者： LIU jinquan1, huang Junli1, SU Liqiang2, CAO Xiangyu1 & JI Ying1 1. School of Municipal and Environmental Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China 2. School of Chemistry and Chemical Engineering, Qiqihar University, Qiqihar 161006, China School of Municipal and Environmental Engineering Harbin Institute of Technology Harbin China School of Chemistry and Chemical Engineering Qiqihar University Qiqihar China

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) constitute an important group of micropollutants, which are known to be mutagenic, carcinogenic and/or co-carcinogenic and relatively persistent in the environment. The effects of chlorine dioxide (ClO2) on the degradation of anthracene (ANTH), pyrene (PYR) and benzo[a]anthracene (BaA) in aqueous solution were investigated using high performance liquid chromatography (HPLC). In preliminary experiments, it was observed that ClO2 could remove these three PAHs effectively within a short time. Several factors including reaction time, the concentration of ClO2 and pH of the reaction mixture influencing the degradation ratio of PAHs have been studied by batch experiments. The results showed that the degradation ratio of PAHs was affected by reaction time and the concentration of ClO2 instead of pH. The degradation ratio of ANTH, PYR and BaA could reach their maximum as approximately 99.0%, 67.5% and 89.5%, respectively, under the condition as follows: reaction time 30, 60 and 120 min, the concentration of ClO2 0.1, 0.4 and 0.5 mmol·L-1, and pH 7.2. ANTH was selected as the representative to study the reaction mechanism with ClO2. The oxidation products formed in the reaction of ANTH with ClO2 were tentatively identified by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), and the results showed that the main product was 9, 10-anthraquinone, which could be biodegraded more easily and quickly than ANTH. Through analyzing the reaction properties of ANTH and ClO2, the possible pathway for the ANTH-ClO2 reaction was proposed based on the theory of single electron transfer (SET).

关键词： chlorine dioxide, anthracene, pyrene, benzo[a]anthracene, degradation, reaction mechanism.

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基于观测器的分段仿射离散系统H_∞控制

南京航空航天大学学报 2012年第6期44卷 817-823页

作者：杨征山高亚辉黄金泉南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 中国航空动力控制系统研究所无锡214063

针对分段仿射离散系统,提出一种基于观测器的H∞控制器设计方法。采用分段二次Lyapunov函数构造耗散不等式,以保证闭环系统的稳定性和H∞性能。通过椭球体近似逼近凸多面体形式的作用域,并借用奇异值分解技术处理矩阵等式约束,从而把H... 详细信息

针对分段仿射离散系统,提出一种基于观测器的H∞控制器设计方法。采用分段二次Lyapunov函数构造耗散不等式,以保证闭环系统的稳定性和H∞性能。通过椭球体近似逼近凸多面体形式的作用域,并借用奇异值分解技术处理矩阵等式约束,从而把H∞性能指标最小化问题转化为线性矩阵不等式(Linear matrix inequality,LMI)描述的凸优化问题,并运用LMI工具箱求解。最后通过仿真实例说明所提方法的可行性。

关键词：分段仿射系统分段Lyapunov函数 H∞性能观测器线性矩阵不等式(LMI)

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基于模型的航空发动机气路故障容错控制方法

Aerospace China 2021年第4期22卷 48-54页

作者： WANG Cancan LI Zhengxin huang jinquan Beijing Machinery Research Institute Beijing 100854 Key Laboratory of Aviation Power System of Jiangsu Province Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 210016

A fault tolerant control method is proposed in this paper for a turbofan engine gas path degradation through the full flight envelope. A Quantum-behaved Particle Swarm Optimization(QPSO) algorithm is applied to obtain engine inputs adjustments, which contribute to construct off-line performance accommodation interpolation schedules. With a double closed-loop control system structure, command control is corrected based on real-time fault diagnostic results. Simulations indicate that fault tolerant control could reduce thrust and stall margin loss effectively in gas path faults.

关键词： aero-engine gas path fault fault tolerant control QPSO algorithm

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航空发动机解耦PI控制器设计方法

北京航空航天大学学报 2014年第4期40卷 449-454页

作者：高亚辉臧军姚华黄金泉中国航空动力控制系统研究所无锡214063 南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

在离散时间域下,研究了航空发动机的最优PI控制器设计问题.首先,提出一种多回路耦合的通用PI控制器设计方法,基本思想是构造Lyapunov函数以保证闭环系统稳定,且性能在给定评价指标下最优,结论转化为线性矩阵不等式(LMI,Linear Matrix In... 详细信息

在离散时间域下,研究了航空发动机的最优PI控制器设计问题.首先,提出一种多回路耦合的通用PI控制器设计方法,基本思想是构造Lyapunov函数以保证闭环系统稳定,且性能在给定评价指标下最优,结论转化为线性矩阵不等式(LMI,Linear Matrix Inequality)描述,用现有工具箱很容易求解.随后,在通用控制器设计方法的基础上,考虑当前国内工程应用情况,针对大推力涡扇航空发动机的模型特性和控制要求,通过构造特殊形式的PI控制器以及矩阵变量,得到其多回路解耦的PI控制器设计方法,并讨论了性能评价指标矩阵的选取对控制器设计结果的影响,给出了指标矩阵的推荐结构.最后,以某型航空发动机控制为例,验证了所提方法的有效性.

关键词：航空发动机线性矩阵不等式 PI控制解耦最优

基于非线性自适应滤波的发动机气路部件健康诊断方法

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航空学报 2013年第11期34卷 2529-2538页

作者：鲁峰黄金泉吕怡秋仇小杰南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016 中航工业航空动力系统控制研究所江苏无锡214063

针对发动机气路突变故障诊断精度不高以及算法工程化验证周期长的问题,提出了线性自适应卡尔曼滤波算法,且将其扩展至非线性系统,并在快速原型试验平台上实现算法快速验证。在非线性滤波算法的状态方程中引入状态突变因子,采用统计意义... 详细信息

针对发动机气路突变故障诊断精度不高以及算法工程化验证周期长的问题,提出了线性自适应卡尔曼滤波算法,且将其扩展至非线性系统,并在快速原型试验平台上实现算法快速验证。在非线性滤波算法的状态方程中引入状态突变因子,采用统计意义的广义似然比检验方法,通过测量残差对气路部件健康参数的突变与否进行检验,解决了发动机气路健康参数突变的准确估计,搭建基于NI CRIO的航空发动机气路性能分析快速原型试验平台,实现了非线性自适应滤波算法在快速原型验证平台的部署及快速验证。以某型大涵道比涡扇发动机为对象,通过数字仿真与快速原型平台验证了非线性自适应滤波算法相比于常规扩展卡尔曼滤波(EKF)具有更好的突变诊断能力,同时具有较高的渐变诊断能力。

关键词：航空发动机气路分析扩展卡尔曼滤波自适应滤波快速原型

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面向控制的超燃冲压发动机建模研究

Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 2023年第S2期40卷 18-25页

作者：于兵强廉志强周鑫仇小杰鲁峰黄金泉南京航空航天大学江苏省航空动力系统重点实验室中国南京210016 中国航发控制系统研究所中国无锡214063

建立了超燃冲压发动机的一维稳态模型。特别是对于三模态燃烧,引入一维气体动力学控制方程来描述流动的轴向分布。在稳态模型的基础上,推导出考虑体积效应的一维动态模型。模型运行结果表明,模型结果与实验数据吻合较好。最后,设计了三... 详细信息

建立了超燃冲压发动机的一维稳态模型。特别是对于三模态燃烧,引入一维气体动力学控制方程来描述流动的轴向分布。在稳态模型的基础上,推导出考虑体积效应的一维动态模型。模型运行结果表明,模型结果与实验数据吻合较好。最后,设计了三输入一输出比例积分(Proportional-integral,PI)控制器。仿真结果表明,该模型能够满足超燃冲压发动机控制系统设计的要求。

关键词：超燃冲压发动机一维模型动态模型容积动力学

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基于信息熵融合提取特征的发动机气路分析

仪器仪表学报 2012年第1期33卷 13-19页

作者：鲁峰黄金泉仇小杰邢耀东南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

针对航空发动机多源信息冗余的健康参数估计问题,提出基于信息熵融合的特征提取方法,将其用于涡轴发动机气路分析中。分别采用近似熵和互信息熵2种方法分析不同故障模式下传感器参数,对特征信息进行融合提取,根据2种信息熵不同特点将每... 详细信息

针对航空发动机多源信息冗余的健康参数估计问题,提出基于信息熵融合的特征提取方法,将其用于涡轴发动机气路分析中。分别采用近似熵和互信息熵2种方法分析不同故障模式下传感器参数,对特征信息进行融合提取,根据2种信息熵不同特点将每种故障模式下传感器参数分成强、弱2类,利用弱特征信号构建虚拟传感器,最后通过简约强特征信息和虚拟传感器信息解决最小二乘支持向量回归机的样本稀疏性问题,实现健康参数蜕化估计。仿真结果表明采用信息熵融合的特征提取方法有效地减少了输入参数维数,简约了特征样本,从而提高了发动机健康估计能力。

关键词：涡轴发动机气路分析信息融合信息熵特征提取最小二乘支持向量机

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航空发动机气路故障诊断研究现状与展望

南京航空航天大学学报 2020年第4期52卷 507-522页

作者：黄金泉王启航鲁峰南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

航空发动机气路故障诊断是通过对发动机系统、部件的气路参数进行分析,以识别气路部件性能退化或故障的主动过程,是提高飞行安全性和可靠性、降低发动机维修成本的重要途径,当前已成为飞行推进技术研究领域的热点。本文较为详尽地阐述... 详细信息

航空发动机气路故障诊断是通过对发动机系统、部件的气路参数进行分析,以识别气路部件性能退化或故障的主动过程,是提高飞行安全性和可靠性、降低发动机维修成本的重要途径,当前已成为飞行推进技术研究领域的热点。本文较为详尽地阐述了发动机气路故障诊断技术的发展历程;讨论了发动机气路故障诊断的主要方法,包括基于线性/非线性模型的诊断方法、基于数据驱动的诊断方法、基于信息融合的诊断方法等,评述了这些方法的优缺点;最后指出了气路故障诊断技术中的关键技术和难点,并对未来的发展趋势进行了展望。

关键词：航空发动机气路故障诊断性能退化机理模型数据驱动信息融合

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航空发动机推力衰退缓解的神经网络控制

航空动力学报 2020年第4期35卷 844-854页

作者：闫召洪仇小杰黄金泉鲁峰南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室南京210016 中国航空发动机集团有限公司航空发动机控制系统研究所江苏无锡214063

针对航空发动机气路部件性能退化导致的推力下降问题,提出一种基于变增量线性规划(LP)优化神经网络控制方法用于航空发动机推力衰退缓解控制。该方法通过内环控制转速和发动机压比,外环修正发动机指令信号以缓解发动机推力衰退。其中内... 详细信息

针对航空发动机气路部件性能退化导致的推力下降问题,提出一种基于变增量线性规划(LP)优化神经网络控制方法用于航空发动机推力衰退缓解控制。该方法通过内环控制转速和发动机压比,外环修正发动机指令信号以缓解发动机推力衰退。其中内环非线性自回归滑动平均(NARMA-L2)转速控制器由神经网络训练得到;外环指令修正回路利用变增量LP优化方法调整发动机指令信号。以某型小涵道比涡扇发动机为对象进行仿真验证,结果表明,在4组仿真条件下,设计的控制方法在保证性能退化的发动机不超限的条件下使推力衰退至少缓解了46.5%,验证了该方法的有效性。

关键词：涡扇发动机推力缓解控制性能退化神经网络控制变增量线性规划(LP)优化