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永磁同步电机改进滑模无位置传感器控制

电机与控制学报 2022年第10期26卷 88-97页

作者：康尔良陈健哈尔滨理工大学电气与电子工程学院黑龙江哈尔滨150080

中高速时永磁同步电机无位置传感器控制系统中传统滑模观测器会存在较大估计误差,根据超螺旋算法,在保证稳定性前提下设计了一种增益值随估计转速变化的变增益超螺旋滑模观测器,实现对转速和转子位置估计精度的提高。针对无位置传感器... 详细信息

中高速时永磁同步电机无位置传感器控制系统中传统滑模观测器会存在较大估计误差,根据超螺旋算法,在保证稳定性前提下设计了一种增益值随估计转速变化的变增益超螺旋滑模观测器,实现对转速和转子位置估计精度的提高。针对无位置传感器控制方法中鲁棒性较差问题,在变增益超螺旋滑模观测器估计出转速的基础上,提出一种基于新型趋近律和新型负载转矩观测器的滑模转速控制器,用于提高整个控制系统的动态响应和鲁棒性。根据李雅普诺夫稳定性理论对所提出的新型趋近律和负载转矩观测器进行了稳定性证明,通过仿真和实验证明,改进滑模无位置传感器控制系统能够提高转速估计的精度和控制系统的鲁棒性。

关键词：永磁同步电机无位置传感器控制超螺旋滑模观测器滑模控制器趋近律转矩观测器

木质素降解菌的多相分类学鉴定与水解秸秆复合菌系构建

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木质素降解菌的多相分类学鉴定与水解秸秆复合菌系构建

作者：陈胜男东北农业大学

学位级别：硕士

农作物秸秆是一种重要的富含有机质(80%～90%)的生物质资源,因其结构的致密性影响微生物的生物转化效率。因此以秸秆作为原料生产沼气时,通过生物预处理方式,破坏秸秆中的木质素、纤维素以及半纤维素交联程度,在低能耗低成本下增加沼气... 详细信息

农作物秸秆是一种重要的富含有机质(80%～90%)的生物质资源,因其结构的致密性影响微生物的生物转化效率。因此以秸秆作为原料生产沼气时,通过生物预处理方式,破坏秸秆中的木质素、纤维素以及半纤维素交联程度,在低能耗低成本下增加沼气发酵的水解产酸速度,从而提高甲烷产量。秸秆中最难降解的成分为木质素,因此定向选育高效木质素降解菌,构建稳定高生物转化能力的秸秆水解产酸菌系尤为重要。本研究利用限制性培养技术,定向分离筛选出三株具有较高木质素降解性能的菌株。利用形态学与分子生物学分析确定优势菌株的种类,针对单菌株进行碳源,氮源及金属离子添加量的单因素产酶条件优化。通过对比产酶活力大小,确定复合菌系产酶性能优于单菌株。采用响应曲面法确定复合菌株最优产酶条件。并将复合菌株和单株菌株应用于秸秆水解实验,探究水解时间,菌液添加量等条件对水解液中挥发性脂肪酸含量以及秸秆中木质纤维素降解率的影响,研究主要结果如下:(1)以来自浙江省白冠山风景区腐木为样本,通过限制性培养进行连续初筛和复筛,最后获得三株稳定且具有较高木质素降解能力的菌株,分别命名为HJ4,SP8,LZ10。通过菌株18s DNA序列测定最终确定菌株HJ4为特鲁斯曲霉(Aspergillus terreus),漆酶酶活为(108.01±5.99)U/L,木质素过氧化物酶酶活为(112.04±6.98)U/L,锰过氧化物酶酶活为(97.72±4.55)U/L;菌株SP8为布氏枝孢菌(Cladosporium bruhnei),漆酶酶活为(106.42±7.43)U/L,木质素过氧化物酶酶活为(89.45±7.21)U/L,锰过氧化物酶酶活为(113.45±6.99)U/L;菌株LZ10为黄色镰刀菌(Fusarium culmorum),漆酶酶活为(95.56±4.56)U/L,木质素过氧化物酶酶活为(96.33±4.56)U/L,锰过氧化物酶酶活为(99.76±5.23)U/L。(2)对三株优势菌株进行单因素优化,确定菌株HJ4,SP8,LZ10的最佳碳源为大豆秸秆,最佳添加量分别为12.5 g/L、10 g/L、10 g/L;菌株HJ4,SP8的最佳氮源为豆粉,最佳添加量分别为2 g/L、3 g/L,菌株LZ10的最佳氮源为酵母粉,最佳添加量为4 g/L;菌株HJ4,SP8,LZ10的钾离子最佳添加量分别为0.3 g/L、0.2 g/L、0.3 g/L;铜离子的最佳添加量分别为0.4g/L、0.3 g/L、0.2 g/L,铁离子的最佳添加量为0.3 g/L、0.2 g/L、0.2 g/L。(3)利用响应曲面法对复合菌系进行产酶条件优化,确定理论最优培养条件为反应有效体积为78 m L,接种量为12.3%,碳氮比值为22.5,培养时间为6天。最优条件下漆酶活性达到512.76 U/L。验证实验结果与模拟结果接近,可以确定模型的可靠性。(4)利用间歇实验,分别利用单株菌株与复合菌系进行秸秆水解性能研究,在菌液添加量为8%时,菌株SP8、HJ4、LZ10处理组中秸秆水解液p H值分别为4.62,4.61,4.66,乙酸含量为179.36 mmol/L,185.36 mmol/L,169.23 mmol/L,复合菌系处理的秸秆水解液p H值为4.21,乙酸含量为192.35 mmol/L,复合菌系水解秸秆性能优于单株菌株。

关键词：木质素降解菌漆酶(Lac) 响应曲面优化水解产酸

耐热解淀粉芽孢杆菌BA-DES4产纤维素酶的分离纯化及酶学性质

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食品工业科技 2023年第11期44卷 136-143页

作者：张智温冬灼冯丽荣章圣龙杨可心张晓彤东北林业大学林学院黑龙江哈尔滨150040 黑龙江国宏节能环保有限公司黑龙江哈尔滨150040

目的:本研究以一株产纤维素酶的解淀粉芽孢杆菌BA-DES4为材料,纯化并研究了其纤维素酶的酶学性质。方法:研究采用硫酸铵分级沉淀及SephadexG-75凝胶过滤层析方式对其所产纤维素酶进行分离纯化,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)确定其... 详细信息

目的:本研究以一株产纤维素酶的解淀粉芽孢杆菌BA-DES4为材料,纯化并研究了其纤维素酶的酶学性质。方法:研究采用硫酸铵分级沉淀及SephadexG-75凝胶过滤层析方式对其所产纤维素酶进行分离纯化,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)确定其分子量,并对纯化后纤维素酶的酶液进行酶学性质研究。结果表明:发酵液中分离纯化获得纤维素酶系组分(内切葡聚糖酶),对纯化的电泳内切葡聚糖酶进行酶活测定,其比活力为51.08 U/mg。发现其分子量为22.4 kDa;初步酶学性质研究表明:该酶的最适反应温度和最适pH分别为65℃和6.0,且在pH5.0~7.0和温度55~65℃下稳定性较高;Mn^(2+)对纤维素酶活力激活作用较为显著,Cu^(2+)的抑制作用最大。结论:该菌株可作为产内切葡聚糖酶的潜在菌株,内切葡聚糖酶可在Mn^(2+)、Fe^(2+)的作用下促进酶活力,同时在高温及酸性环境中发挥作用,能够参与高效降解高温酸性环境中的纤维素,提高生产率,同时将分解成的葡萄糖供发酵使用,具有应用高温大曲发酵酒生产的潜力,为该酶的进一步研究奠定了基础。

关键词：解淀粉芽孢杆菌纤维素酶纯化酶学性质

基于风云四号卫星LMI数据的黑龙江省闪电活动特征研究

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自然灾害学报 2023年第3期32卷 160-168页

作者：谢连妮吴双韩书新徐作敏黑龙江省生态气象中心黑龙江哈尔滨150030 东北卫星气象数据中心黑龙江哈尔滨150030

FY-4A闪电成像仪(LMI)为亚太地区首次研制发射的同类载荷,可以实现对闪电活动的实时、连续监测和跟踪。利用2018—2021年6—9月LMI的闪电事件(Event)观测数据,分析了黑龙江省闪电密度和辐亮度变化特征,结果表明:黑龙江省闪电密度和平均... 详细信息

FY-4A闪电成像仪(LMI)为亚太地区首次研制发射的同类载荷,可以实现对闪电活动的实时、连续监测和跟踪。利用2018—2021年6—9月LMI的闪电事件(Event)观测数据,分析了黑龙江省闪电密度和辐亮度变化特征,结果表明:黑龙江省闪电密度和平均辐亮度空间分布不均匀,闪电密度高值区主要分布在黑龙江省北部、中南部和西部;平均辐亮度高值区主要分布在黑龙江省北部、中部和东南部部分地区。黑龙江省东部和西部地区闪电密度和辐亮度呈反相关,西部闪电密度高但辐亮度较低,东部闪电密度低但辐亮度较高。闪电次数高发月份是6—7月,约占闪电事件总数的78.6%,闪电次数日变化呈现“双峰”,凌晨3时和傍晚16时为峰值时刻。闪电平均辐亮度随月份呈线性降低,且辐亮度月分布呈右偏态,日变化呈现“单峰”,峰值为中午12时左右。2018—2021年闪电事件辐亮度分布为偏态单峰型,0~20μJ/m^(2)/ster范围是高频率区间。

关键词：黑龙江省 FY-4A LMI 辐亮度闪电密度分布特征

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永磁同步电机非奇异终端滑模控制器的设计

电机与控制学报 2021年第12期25卷 58-64页

作者：康尔良贺建智王一琛哈尔滨理工大学黑龙江省高校直驱系统工程技术创新中心哈尔滨150080

针对传统滑模控制无法将系统误差在有限时间内收敛和系统存在抖振的问题,提出了非奇异快速终端滑模控制与扰动观测器结合的策略设计速度控制器。通过非线性函数与线性函数结合的方法设计非奇异快速终端滑模面,实现了误差在不同阶段都能... 详细信息

针对传统滑模控制无法将系统误差在有限时间内收敛和系统存在抖振的问题,提出了非奇异快速终端滑模控制与扰动观测器结合的策略设计速度控制器。通过非线性函数与线性函数结合的方法设计非奇异快速终端滑模面,实现了误差在不同阶段都能快速收敛。对于外部施加的负载转矩对系统性能产生的影响,设计扰动观测器,能够观测外部施加的负载转矩,并前馈补偿到速度控制器的输出端,避免使用较大的开关增益,克服了施加扰动时系统出现抖振大的缺点。仿真和实验的结果表明,电机在启动时能够快速的到达参考转速且无超调。突施转矩时,扰动观测器能够准确的估计系统施加的转矩扰动。削弱了转速的抖振,并使速度下降量小,恢复到参考转速的时间短。表明非奇异终端滑模控制与扰动观测器结合的策略具有鲁棒性强、响应速度快、稳态跟踪性能高的优点。

关键词：永磁同步电机矢量控制速度控制器非奇异快速终端滑模扰动观测抖振抑制

不同漂烫方式对荆彩甜玉米营养和感官品质的影响

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食品工业科技 2023年第14期44卷 95-101页

作者：邓凯文李雪宋春丽王志鹏姜宁宁任健周恪驰齐齐哈尔大学食品与生物工程学院黑龙江齐齐哈尔161006 黑龙江飞鹤乳业有限公司研究院北京100015 黑龙江省农业科学院克山分院黑龙江齐齐哈尔161000

本研究以荆彩甜玉米为原料,分别采用蒸汽漂烫和水浴漂烫处理0、5、10、15、20 min,处理温度分别为85、90、95℃,探究两种常用热处理方式对荆彩甜玉米传热速率、营养成分、酶活性、色泽变化、质构特性及感官品质的影响。结果表明:蒸汽漂... 详细信息

本研究以荆彩甜玉米为原料,分别采用蒸汽漂烫和水浴漂烫处理0、5、10、15、20 min,处理温度分别为85、90、95℃,探究两种常用热处理方式对荆彩甜玉米传热速率、营养成分、酶活性、色泽变化、质构特性及感官品质的影响。结果表明:蒸汽漂烫保留营养品质优于水浴漂烫,蒸汽漂烫可使玉米内部温度快速上升,减少营养物质的流失。当漂烫温度在85、90、95℃时,蒸汽漂烫处理组传热速率比水浴漂烫分别高19.70%、15.31%和15.90%;蒸汽漂烫处理组可溶性糖含量的保留率分别为71.11%、70.67%和70.11%,而水浴漂烫处理组分别为64.44%、62.33%和58.89%;同时,蒸汽漂烫处理组VC含量的保留率分别为56.67%、54.17%和51.67%,而水浴漂烫处理组分别为53.33%、50.00%和44.17%。此外,进一步比较漂烫温度和时间效果可知,蒸汽漂烫95℃、10 min时,可以有效钝化过氧化物酶和多酚氧化酶活性,此时荆彩甜玉米的色泽L^(*)值和b^(*)值分别为84.62、33.30,质构特性中硬度、弹性和咀嚼性分别为28.03 N、3.29 mm和16.88 mJ,感官评分较理想为93分。所得结论初步揭示蒸汽漂烫,95℃、10 min是荆彩甜玉米较为适宜的漂烫方式及条件,为荆彩甜玉米采收后的漂烫处理工序提供理论参考。

关键词：荆彩甜玉米蒸汽漂烫水浴漂烫质构特性感官品质

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水稻苗床α-萘乙酸药害的生物修复

植物保护 2023年第3期49卷 141-149,158页

作者：郑晨曦程鹏丁伟东北农业大学农学院哈尔滨150030 黑龙江省农业技术推广站哈尔滨150030

α-萘乙酸广泛用于水稻秧田调节根系生长,常因用量控制不当造成水稻根系畸形,生长被抑制,地上部叶片变黄等药害大面积发生。从连续定量施用α-萘乙酸的土壤中分离获得6株菌株,确定其中2株菌株对α-萘乙酸药害具有明显修复作用,经细菌16S... 详细信息

α-萘乙酸广泛用于水稻秧田调节根系生长,常因用量控制不当造成水稻根系畸形,生长被抑制,地上部叶片变黄等药害大面积发生。从连续定量施用α-萘乙酸的土壤中分离获得6株菌株,确定其中2株菌株对α-萘乙酸药害具有明显修复作用,经细菌16S rDNA和真菌rDNA-ITS鉴定,细菌1号为芽胞杆菌Bacillus sp.,真菌2号为篮状菌Talaromyces sp.。细菌1号和真菌2号菌剂施用后21 d,对苗床土壤中α-萘乙酸的降解率分别为56.15%和38.06%;细菌1号处理下,水稻4叶期株高、茎基部宽度、须根数及根系干重分别恢复至对照的84.1%、86.1%、97.7%和84.5%,叶片SOD和POD活性分别显著提高36.4%和66.8%,MDA含量明显降低20.5%;真菌2号处理下,水稻4叶期,株高、茎基部宽度、须根数及根系干物质分别恢复至对照的77.7%、81.6%、92.5%和80.4%。叶片SOD和POD活性分别提高11.1%和74.4%,MDA含量显著降低10.6%。综上,细菌1号和真菌2号对水稻苗床α-萘乙酸药害具有显著修复效果。

关键词：水稻 α-萘乙酸药害降解生物修复

Bacillus subtilis HB-011全基因分析及酶学研究

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食品与发酵工业 2024年

作者：姬帅王新宇孙佳佳张晓彤章圣龙张智东北林业大学生命科学学院上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司黑龙江国宏节能环保有限公司

该研究以酶活性为评价指标，通过苯胺蓝脱色法，从自然界特殊环境中筛选出一株对木质素具有高效降解能力的产漆酶细菌，生理生化指标和16S rDNA分子生物学鉴定结果表明该菌株为枯草芽孢杆菌，命名为BacillussubtilisHB-011。通过GO、COG... 详细信息

该研究以酶活性为评价指标，通过苯胺蓝脱色法，从自然界特殊环境中筛选出一株对木质素具有高效降解能力的产漆酶细菌，生理生化指标和16S rDNA分子生物学鉴定结果表明该菌株为枯草芽孢杆菌，命名为BacillussubtilisHB-011。通过GO、COG、KEGG和CAZY数据库注解Bacillus subtilis HB-011全基因分析初步推测了其降解木质素相关途径。酶学性质研究实验表明，发酵漆酶在pH值为2～6、温度为20～55 ℃条件下具有较好的稳定性。菌株Bacillus subtilis HB-011在降解木质素方面具有很好的应用潜力。该研究为高效降解木质素漆酶的研究提供了菌种储备和理论依据。

关键词：枯草芽孢杆菌漆酶基因组测序酶学性质

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永磁同步电机自构式模糊神经网络控制器设计

电机与控制学报 2023年第3期27卷 92-101页

作者：康尔良蔡松昌哈尔滨理工大学黑龙江省高校直驱系统工程技术创新中心黑龙江哈尔滨150080

针对传统PID控制方法不能对电机在工况状态变化时做出快速反应的问题,结合模糊控制和神经网络的特点提出一种智能控制方法。依据模糊神经网络算法组成新的速度控制器代替传统的PID速度控制器。通过RBF神经网络辨识器给出永磁同步电机的J... 详细信息

针对传统PID控制方法不能对电机在工况状态变化时做出快速反应的问题,结合模糊控制和神经网络的特点提出一种智能控制方法。依据模糊神经网络算法组成新的速度控制器代替传统的PID速度控制器。通过RBF神经网络辨识器给出永磁同步电机的Jacobian信息,传递给模糊神经网络控制器,以此解决算法中转速对网络输出的偏导项无法计算的问题。通过自构式反馈来修正网络的拓扑结构,确定模糊神经网络中隐含层的神经元个数,避免因隐含层神经元个数设定不当引起欠拟合或过拟合。仿真和实验的结果表明,电机在启动时能够快速平稳地达到给定转速,超调量和稳态误差小,转矩脉动小、响应迅速。突加负载时速度变化量小且能快速回归平稳运行,突变转速时能快速稳定在变化后的给定转速。

关键词：永磁同步电机矢量控制速度控制动态控制模糊神经网络比例积分微分控制