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基于团簇微观结构分析的离子电活性聚合物驱动特性

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第1期55卷 106-115页

作者：王红杨亮杨延宁延安大学物理与电子信息学院陕西延安716000

首先,对离子交换膜吸附水分子微观过程进行分析,并结合团簇结构揭示离子电活性聚合物的传质动力学特性;其次,基于溶胀理论研究团簇受力情况,依据几何变形特点和变形传质机理建立物理模型;最后,对得到的驱动模型进行验证和分析讨论。研... 详细信息

首先,对离子交换膜吸附水分子微观过程进行分析,并结合团簇结构揭示离子电活性聚合物的传质动力学特性;其次,基于溶胀理论研究团簇受力情况,依据几何变形特点和变形传质机理建立物理模型;最后,对得到的驱动模型进行验证和分析讨论。研究结果表明:本文模型所得结果和实验结果较吻合。含水量对离子交换膜团簇通道的形成有重要影响,阳离子的迁移以及水分子运动是离子交换膜驱动的主控因素。随着阳离子浓度和水分子浓度增加,静水压力、渗透压力以及静电压力均逐渐增大,渗透压力对离子电活性聚合物弯曲变形起主导作用。

关键词：离子聚合物金属复合材料团簇微观结构软体机器人驱动特性

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退火对SP-700合金板材组织、织构和力学性能各向异性的影响

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中国有色金属学报 2024年第3期34卷 797-811页

作者：赵天章杨震王珏韩颖杰付和国庾雅集沈阳航空航天大学航空宇航学院沈阳110136 沈阳飞机工业(集团)有限公司沈阳110034

通过光学显微镜(OM)、电子背散衍射(EBSD)及单向拉伸测试等方法,研究了退火温度对SP-700合金板材微观组织、织构和力学性能各向异性的影响。结果表明:随退火温度的升高,SP-700合金板材的晶粒等轴化程度提高;当退火温度为780℃时,退火织... 详细信息

通过光学显微镜(OM)、电子背散衍射(EBSD)及单向拉伸测试等方法,研究了退火温度对SP-700合金板材微观组织、织构和力学性能各向异性的影响。结果表明:随退火温度的升高,SP-700合金板材的晶粒等轴化程度提高;当退火温度为780℃时,退火织构类型基本不变;当退火温度为860℃时,初生α相向次生α相的转变形成了新的织构;经900℃退火后,组织类型转变为网篮组织,织构类型为棱锥织构和R型织构。α相的棱锥织构取向是造成原始板材力学性能各向异性的原因;晶内亚结构在变形初期对滑移系的阻碍作用影响了板材在不同方向上的室温强度;随退火温度的升高,晶内亚结构的消除和新的织构取向的产生导致力学性能各向异性增强。此外,晶粒形貌和相含量的差异也会导致各向异性的变化。原始板材的断裂机制均为韧性断裂,且不同方向的断口特征略有不同。

关键词：退火 SP-700合金板材微观组织织构力学性能各向异性

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论中药性状学

中草药 2024年第11期55卷 3579-3587页

作者：康廷国张慧李峰王添敏许亮张建逵李娜宋慧鹏李思雨辽宁中医药大学药学院辽宁大连116600 山东中医药大学药学院山东济南250355

中药传统性状一般是指感官获得的宏观性状,如形、色、气、味等,不包括微观性状。在中药“辨状论质”相关研究中发现,中药的微观性状(显微特征)也与其质量相关,且其特征更容易量化和数字化,在中药“辨状论质”的机制探讨中具有重要作用... 详细信息

中药传统性状一般是指感官获得的宏观性状,如形、色、气、味等,不包括微观性状。在中药“辨状论质”相关研究中发现,中药的微观性状(显微特征)也与其质量相关,且其特征更容易量化和数字化,在中药“辨状论质”的机制探讨中具有重要作用。为此,依据遗传学中“性状”的概念,结合中药的特点,将中药的微观性状(显微特征)与宏观性状合二为一,提出“中药性状学”的概念,即对中药所呈现的宏观和微观性状进行表征和研究的应用科学。中药性状学不仅能够揭示中药“辨状论质”机制和传统的中药鉴别经验的科学内涵,而且还能与中药化学、中药生物学质量标志物关联(三学关联),建立符合中医整体观的中药质量三维评价体系。因此有必要将其内涵、任务、地位加以归纳总结,以便更好地服务于中药质量评价和控制。

关键词：中药性状学辨状论质质量三维评价中药化学中药生物学质量标志物

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基于ACPI的磁浮球系统控制方法

铁道科学与工程学报 2024年第3期21卷 1180-1188页

作者：张昌琪曾喆昭王伟长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410076

针对传统控制算法在解决磁浮球系统中存在高度非线性特性、参数摄动以及外部扰动的技术局限性问题,提出一种基于自耦PID(Auto-coupling PID, ACPID)控制理论的磁浮球系统控制方法。首先根据电磁力在平衡点附近进行1阶Taylor展开,结合电... 详细信息

针对传统控制算法在解决磁浮球系统中存在高度非线性特性、参数摄动以及外部扰动的技术局限性问题,提出一种基于自耦PID(Auto-coupling PID, ACPID)控制理论的磁浮球系统控制方法。首先根据电磁力在平衡点附近进行1阶Taylor展开,结合电磁线圈的动态模型,形成以电压为控制输入的磁浮球位置动态系统。在磁浮球动力学模型的基础上,再将不确定高阶项、电磁线圈的未知电流动态以及外部未知有界扰动定义为总扰动,从而可将一个非线性不确定磁浮球系统映射为一个2阶线性扰动系统。其次,基于ACPID控制量纲匹配构造的误差函数,可将2阶线性扰动系统映射为1阶线性系统,进而构建一个在总扰动反相激励下的闭环受控误差系统,据此设计了基于速度因子的磁浮球位置通道控制器,建立磁浮球位置控制系统并进行鲁棒稳定性分析,理论证明了ACPI方法的有效性。最后与国外现有较为先进的控制方法进行对比仿真,分别进行了方波跟踪实验、正弦跟踪实验、抗扰动实验以及鲁棒性实验。与NTSMC+GPIO方法相比,在方波跟踪实验中ACPI控制系统的响应速度提升了50%,ITAE值降低了82%,RMSE值降低了22.4%,其他仿真实验下的控制性能也有明显的提升。研究结果表明,ACPI控制策略不仅可以实现在超调量较小的情况下具备较快的响应速度、较高的控制精度、较强的抗扰动能力以及较好的鲁棒性,而且控制器结构简单、计算量小,在磁浮球控制系统领域具有一定的应用前景。

关键词：磁浮球自耦PID(Auto-coupling PID,ACPID)控制总扰动误差函数速度因子

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基于双模态分解的发电站母线短期负荷预测

电气工程学报 2024年第1期19卷 124-132页

作者：刘昕明吉建光李玮石光磁辽宁工程技术大学电气与控制工程学院葫芦岛125105

母线负荷预测是电力系统运营和规划中至关重要的一项任务,针对电力负荷数据的非线性强以及影响因素多等问题,提出了一种基于双模态分解、深度学习和注意力机制的负荷预测模型。首先,对输入数据进行经验模态分解(Empirical mode decompos... 详细信息

母线负荷预测是电力系统运营和规划中至关重要的一项任务,针对电力负荷数据的非线性强以及影响因素多等问题,提出了一种基于双模态分解、深度学习和注意力机制的负荷预测模型。首先,对输入数据进行经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD),通过K-means聚类分析对复杂度相似的分量进行集合得到三个组合分量。其次,使用变分模态分解(Variational mode decomposition, VMD)对组合分量再次进行分解得到不同分量,使用麻雀搜索算法(Sparrow search algorithm,SSA)对变分模态分解的参数进行优化。再次,将变分模态分解得到的分量与影响因素连接并输入长短期记忆网络(Long short-term memory network, LSTM),通过注意力机制挖掘数据内部的相关性,并使用SSA对LSTM网络的参数进行优化。最后,采用宁夏某电站一年的负荷数据进行验证,经过与不同模型的对比分析,所提模型有更高的预测精度。

关键词：负荷预测经验模态分解麻雀搜索算法变分模态分解长短期记忆网络注意力机制

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工业互联网环境下位置感知的生产要素资源服务组合优化

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计算机集成制造系统 2024年第8期30卷 2923-2935页

作者：谢润彬康国胜刘建勋文一凭丁领航湖南科技大学服务计算与软件新技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学计算机科学与工程学院湖南湘潭411201 中国信息通信研究院北京100045

工业互联网将工业系统与互联网技术相结合,通过与智能设备的配合显著提高生产效率、降低生产成本。在工业互联网环境下,一个生产过程通常由多个子任务组成,同时一个子任务的完成需要多个或多种生产要素资源。与互联网环境下的传统服务... 详细信息

工业互联网将工业系统与互联网技术相结合,通过与智能设备的配合显著提高生产效率、降低生产成本。在工业互联网环境下,一个生产过程通常由多个子任务组成,同时一个子任务的完成需要多个或多种生产要素资源。与互联网环境下的传统服务组合相比,工业应用下的服务组合更为复杂且具有挑战性。为解决工业互联网环境下生产要素资源的服务组合优化问题,本文定义了该问题的关键概念,并将其建模为一个多目标优化问题。其次,为得到最优的服务组合解,结合教学优化算法(TLBO)和禁忌搜索算法(TS)的优点,提出一种混合的多目标优化算法,称为TLBO-TS。最后,进行了一系列的扩展实验。实验结果验证了TLBO-TS算法的优越性。

关键词：工业互联网生产要素资源服务组合混合算法多目标优化

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基于镜面和漫反射面标定板的系统参数标定

光学精密工程 2024年第9期32卷 1338-1346页

作者：杨小娜倪育博孟召宗高楠杨泽清张国锋尹伟赵洪伟张宗华河北工业大学机械工程学院天津300401 西安交通大学机械工程学院陕西西安710049 中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室陕西西安710065

为获取同一像素点镜面反射和漫反射两种反射特性的相位信息和标定数据,实现兼具镜面和漫反射面的复合表面物体三维形貌的全场测量,进而扩大测量范围,提出一种基于镜面/漫反射面标定板的系统参数标定方法。设计并制作镜面/漫反射面标定板... 详细信息

为获取同一像素点镜面反射和漫反射两种反射特性的相位信息和标定数据,实现兼具镜面和漫反射面的复合表面物体三维形貌的全场测量,进而扩大测量范围,提出一种基于镜面/漫反射面标定板的系统参数标定方法。设计并制作镜面/漫反射面标定板,该标定板呈棋盘格样式,其表面带有相邻距离已知的标识。基于镜面/漫反射面标定板的特殊构型,通过限位平移的方式,结合外参约束和样条插值算法以融合获取完整参考相位。在同一坐标系下,逐像素标定空间距离、系统参数、像素位置和横向坐标XY间的映射关系。最后,利用完整参考相位和逐像素标定数据重建复合表面物体的三维形貌。实验结果表明:与非全场测量相比,基于镜面和漫反射面标定板的参数标定方法的测量范围扩大了1.5~2倍。该方法在不牺牲精度的同时,实现了非连续复合表面物体三维形貌的全场测量,扩大了测量范围,对复合表面物体的三维形貌测量有实际应用价值。

关键词：系统标定镜面和漫反射面标定板复合表面全场测量

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SCR脱硝系统的串级自耦PID控制方法

动力工程学报 2024年第1期44卷 84-90页

作者：曾鹏曾喆昭黄利容长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410076

针对选择性催化还原(SCR)脱硝系统具有多扰动、大惯性和模型不确定性等特性,提出了一种基于自耦比例积分微分(SCPID)控制理论的控制方法。该方法将SCR脱硝系统中的内部扰动、外界扰动与模型不确定性等一切复杂因素定义为总扰动,进而将... 详细信息

针对选择性催化还原(SCR)脱硝系统具有多扰动、大惯性和模型不确定性等特性,提出了一种基于自耦比例积分微分(SCPID)控制理论的控制方法。该方法将SCR脱硝系统中的内部扰动、外界扰动与模型不确定性等一切复杂因素定义为总扰动,进而将该系统映射为线性扰动系统,据此构建了一个在总扰动反相激励下的受控误差系统,然后针对SCR脱硝系统的内环和外环系统分别设计了自耦PID控制器,使得控制力的量纲与被控系统相匹配,最后采用3个仿真试验验证所提方法的有效性。结果表明:所提出的SCPID控制方法响应速度快、无超调、抗干扰能力强,同时具有良好的鲁棒性。

关键词： SCR脱硝系统自耦PID控制器速度因子鲁棒性

6061铝合金超声辅助搅拌摩擦焊温度场分析

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焊接学报 2024年第8期45卷 41-51页

作者：马付建李锡伟陈绍付典颐沙智华张生芳大连交通大学机械工程学院大连116028 中车株洲电力机车研究所有限公司株洲412001 中车齐齐哈尔车辆有限公司大连研发中心大连116052

为了分析超声振动对6061铝合金超声辅助搅拌摩擦焊接过程温度场的影响,采用解析建模和数值模拟的方法,建立了超声辅助搅拌摩擦焊过程中接触界面摩擦系数模型和热力耦合有限元分析模型,开展了6061铝合金超声辅助搅拌摩擦焊温度测量试验,... 详细信息

为了分析超声振动对6061铝合金超声辅助搅拌摩擦焊接过程温度场的影响,采用解析建模和数值模拟的方法,建立了超声辅助搅拌摩擦焊过程中接触界面摩擦系数模型和热力耦合有限元分析模型,开展了6061铝合金超声辅助搅拌摩擦焊温度测量试验,结合有限元与试验结果进行对比分析.结果表明,仿真得到的工件表面温度分布曲线及取样点温度都与试验结果基本吻合,验证了建立模型的准确性;超声振动可以改变摩擦状态,降低焊接摩擦产热,减少峰值温度及高温区域的面积,振幅对焊接峰值温度影响的显著性高于频率.

关键词：铝合金超声辅助搅拌摩擦焊摩擦系数任意拉格朗日-欧拉温度场