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基于多变量超扭曲滑模的三维终端角度约束制导律

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控制与决策 2024年

作者：赵斌项天阳西北工业大学精确制导与控制研究所

针对机动目标三维拦截末制导问题,提出一种考虑终端角度约束的超扭曲滑模制导律.首先设计一种新型多变量超扭曲滑模算法,基于Lyapunov稳定性理论证明其有限时间稳定性,并定量分析算法的收敛时间;其次,建立三维交战场景下的弹目相对运动... 详细信息

针对机动目标三维拦截末制导问题,提出一种考虑终端角度约束的超扭曲滑模制导律.首先设计一种新型多变量超扭曲滑模算法,基于Lyapunov稳定性理论证明其有限时间稳定性,并定量分析算法的收敛时间;其次,建立三维交战场景下的弹目相对运动学,将制导问题转化为关于视线角的二阶多变量系统控制问题;然后,基于改进的多变量超扭曲滑模算法设计带终端角度约束的三维制导律;最后,通过多场景的对比仿真和蒙特卡洛模拟仿真,验证了所设计方法的有效性.

关键词：三维制导终端角约束超扭曲算法多变量滑模收敛时间多变量系统

基于深度学习的装备剩余寿命区间预测研究进展

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工程科学学报 2024年第4期46卷 723-734页

作者：陈闯李先锋史建涛南京工业大学电气工程与控制科学学院南京211816

深度学习因其强大的特征提取能力,在装备剩余寿命预测中得到了广泛应用.然而,深度学习的预测结果往往受到随机噪声、建模参数等因素影响,极大降低了点预测的可信度,进而引发甚至导致装备运行崩溃.因此,精确的剩余寿命区间预测对于理解... 详细信息

深度学习因其强大的特征提取能力,在装备剩余寿命预测中得到了广泛应用.然而,深度学习的预测结果往往受到随机噪声、建模参数等因素影响,极大降低了点预测的可信度,进而引发甚至导致装备运行崩溃.因此,精确的剩余寿命区间预测对于理解装备退化过程的随机性以及进行可靠的风险分析和维护决策至关重要.本文面向深度学习背景下装备剩余寿命预测建模中不确定性量化的现实需求,重点介绍并归纳了自举深度学习、局部不确定性、随机过程深度学习、贝叶斯深度学习以及深度学习分位数回归5种先进剩余寿命区间预测模型的发展动态、优势和缺点,进而探讨了基于深度学习的装备剩余寿命区间预测研究中面临的挑战性问题以及未来潜在的研究方向.

关键词：寿命预测区间预测不确定性深度学习维护决策

纳秒脉冲电压幅值和上升/下降沿时间对大气压氮气DBD均匀性的影响

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高电压技术 2024年第2期50卷 852-860页

作者：李梦遥王歆昀赵昱雷刘峰方志南京工业大学电气工程与控制科学学院南京211816

大气压氮气介质阻挡放电在材料改性、环境保护、消毒灭菌、臭氧合成以及流动控制等领域具有广阔的应用前景,放电均匀性是影响其应用效果的关键。通过电学及光学诊断方法研究了电压幅值、上升/下降沿时间、及重复频率对纳秒脉冲氮气DBD... 详细信息

大气压氮气介质阻挡放电在材料改性、环境保护、消毒灭菌、臭氧合成以及流动控制等领域具有广阔的应用前景,放电均匀性是影响其应用效果的关键。通过电学及光学诊断方法研究了电压幅值、上升/下降沿时间、及重复频率对纳秒脉冲氮气DBD均匀性和放电过程的影响。利用灰度分析方法和等效电路模型定量分析放电图像和电压电流波形,得到放电均匀性和电学微观参数。结果表明:增加电压幅值或重复频率,氮气DBD均匀性呈现不均匀到均匀再到不均匀的变化规律,并且频率较低时的氮气DBD需要更大的电压幅值以实现均匀放电;增大脉冲上升或下降沿时间会导致放电均匀性显著下降,且相比于下降沿,上升沿对放电均匀性影响更大。测量发射光谱对比了不同纳秒脉冲参数下化学活性物种含量的变化,发现增大电压幅值、重复频率均会导致N_(2)各激发态粒子谱线强度增强;脉冲上升沿或下降沿时间的增加使主要粒子谱线强度下降。此研究揭示了纳秒脉冲参数对N_(2)DBD过程影响机制,有利于制备均匀、稳定且高活性的大气压等离子体源。

关键词：纳秒脉冲脉冲参数介质阻挡放电氮气均匀性

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机载捷联惯导系统振动性能提升研究

宇航学报 2024年第4期45卷 532-539页

作者：成果达瞿晓东张懿西北工业大学自动化学院西安710072 航空工业西安飞行自动控制研究所西安710065

针对振动条件下,惯性测量组件产生耦合角振动,进而引起圆锥误差导致惯性导航精度降低的问题,提出了一种考虑减振器刚度不一致性与各向异性情况下,惯性测量组件振动耦合角运动的分析方法。从力学分析出发,推导了惯导系统空间六自由度矩... 详细信息

针对振动条件下,惯性测量组件产生耦合角振动,进而引起圆锥误差导致惯性导航精度降低的问题,提出了一种考虑减振器刚度不一致性与各向异性情况下,惯性测量组件振动耦合角运动的分析方法。从力学分析出发,推导了惯导系统空间六自由度矩阵振动微分方程;建立了惯导系统振动方程的数值解计算模型。其次,基于工程实际,使用数值仿真软件分析减振器批次刚度一致性和刚度各向异性的影响;并通过有限元仿真分析对比验证了减振器刚度波动导致的偏心距引起耦合角速度计算结果。最后分析了减振系统不同谐振频率对角振动幅值的影响机理。

关键词：捷联惯导系统振动性能角振动

低压Si MOSFETs对SiC/Si级联器件短路特性的影响

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电子科技大学学报 2024年第2期53卷 174-179页

作者：周郁明楚金坤周伽慧安徽工业大学安徽省高校电力电子与运动控制重点实验室马鞍山243002

由低压硅金属-氧化物-半导体场效应晶体管(Silicon Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, Si MOSFET)和碳化硅结型场效应晶体管(Silicon Carbon Junction Field-Effect Transistor, SiC JFET)构成的SiC/Si级联(Cascode)器件,兼具了低压Si MOSFET易于驱动、SiC JFET高耐压低损耗等优点。该文采用实验和数值模拟的方式研究了低压Si MOSFET对SiC/Si级联器件短路特性的影响,结果表明,在短路过程中SiC/Si级联器件中的SiC JFET最高温度比单独的SiC JFET短路时的最高温度低,SiC/Si级联器件的短路失效时间得到了延长,并且随着Si MOSFET额定电压的增加,SiC/Si级联器件短路失效延长的时间也在增加。

关键词：泄漏电流 SiC/Si级联器件 SiC JFET 短路失效

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针-水结构纳秒脉冲气液放电降解四环素

强激光与粒子束 2024年第3期36卷 125-133页

作者：陈鹏举周子凯王森方志南京工业大学机械与动力工程学院南京211816 南京工业大学电气工程与控制科学学院南京211816

过度使用抗生素导致的水污染,对自然环境和人类健康造成了重大威胁。低温等离子体作为一种绿色环保的高级氧化技术,被认为是一种最具前景的抗生素降解方法之一,然而在降解效率和能量效率方面还有待进一步提高。利用纳秒脉冲放电激励针-... 详细信息

过度使用抗生素导致的水污染,对自然环境和人类健康造成了重大威胁。低温等离子体作为一种绿色环保的高级氧化技术,被认为是一种最具前景的抗生素降解方法之一,然而在降解效率和能量效率方面还有待进一步提高。利用纳秒脉冲放电激励针-水结构气液放电,获得了一种能产生高活性等离子体的瞬态火花模式放电,并应用于水中四环素降解,研究了脉冲电压、频率、初始浓度、初始pH值等参数对四环素降解的影响,结果表明初始浓度50 mg/L,脉冲电压9 kV、频率2 kHz,初始pH值为中性的条件下四环素的降解率最高,处理时间10 min时降解率达到了91.6%,能量效率和每阶电能分别为0.165 g·kW^(-1)·h^(-1)和0.78 kW·h·m^(-3)。自由基淬灭实验表明羟基自由基(·OH)在四环素降解过程中起主要作用,而H_(2)O_(2)和O_(3)的作用稍弱。细胞毒性实验也表明气液放电处理10 min后的溶液毒性显著下降。

关键词：低温等离子体气液放电四环素抗生素抗生素降解活性氧物种

计及多类型储能调频容量动态申报的电能量与调频市场联合出清方法研究

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电网技术 2024年第7期48卷 2833-2841,I0057-I0060页

作者：李佳承翟文娟窦迅祝欣宇南京工业大学电气工程与控制科学学院江苏省南京市211816

储能作为当前重要的灵活性调节资源之一,在提高电力系统供电可靠性以及参与辅助服务方面占据重要地位。首先,分析了储能参与电力现货市场机制,厘清了储能参与电能量市场与调频市场的组织形式和定价逻辑;其次,考虑常规机组以及储能运行成... 详细信息

储能作为当前重要的灵活性调节资源之一,在提高电力系统供电可靠性以及参与辅助服务方面占据重要地位。首先,分析了储能参与电力现货市场机制,厘清了储能参与电能量市场与调频市场的组织形式和定价逻辑;其次,考虑常规机组以及储能运行成本,构建了电能量市场预出清模型,并基于电能量市场预出清结果,计算了调频资源的机会成本并考虑多类型储能的荷电状态构建动态调频容量申报边界;然后,以调频总成本最小为优化目标,建立了调频市场出清模型,并在扣除最终确定的机组调频容量后生成电能量市场实时发电计划;最后,通过算例验证了所提联合出清机制的有效性,结果表明所提方法能够降低市场联合出清成本约17000元,从而激励了储能资源参与电网调节,促进了资源优化配置。

关键词：多类型储能调频动态申报电能量市场调频市场联合出清

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粗-细粒混合料最小孔隙比的经验预测模型

土木工程学报 2024年

作者：杭天柱郭冰冰肖兴吴琪陈国兴南京工业大学岩土工程研究所南京工业大学江苏省土木工程防震技术研究中心

最小孔隙比emin为无黏性土的基本物理性能参数。开展了细粒含量FC = 0 - 100%的10类粗-细粒混合料109个土样的emin量测试验，分析了测量方法、混合料类型和FC含量对emin的影响。对于颗粒易破碎的粗-细粒混合料，使用静压振动法能够有效... 详细信息

最小孔隙比emin为无黏性土的基本物理性能参数。开展了细粒含量FC = 0 - 100%的10类粗-细粒混合料109个土样的emin量测试验，分析了测量方法、混合料类型和FC含量对emin的影响。对于颗粒易破碎的粗-细粒混合料，使用静压振动法能够有效地控制颗粒破碎对emin的影响；对于硅质砂-粉、砂-砾和珊瑚砂-粉混合料，emin呈现出随着FC的增大先减小后增大的趋势，且可表示以FC为变量的一元三次函数；建立了粗-细混合料emin的经验预测公式。根据16篇文献中的具有不同FC的27种粗细粒混合料、395个试样的emin数据的独立验证表明：95%的预测数据emin与测试值的误差不超过15%。这意味着提出的emin预测公式具有很好的普适性，可满足工程应用需求。

关键词：粗-细粒混合料最小孔隙比细粒含量预测模型

等离子体辅助制备炭布负载大层间距NiCoAl-LDHs及其电化学去离子性能

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新型炭材料（中英文） 2024年第3期39卷 561-572页

作者：姜秋彤王国庆李益黄宏伟李倩杨建南京工业大学材料科学与工程学院江苏南京211816 南京工业大学江苏先进无机功能复合材料协同创新中心江苏南京211816

电容去离子技术近年来被认为是一种新兴的海水淡化技术,尤其在苦咸水范围内具有经济节能的特点。然而,目前关于除氯电极的研究较少,同时缓慢的除盐动力学也制约了除氯电极的发展。本工作通过在表面酸处理后的柔性炭布(ACC)上原位生长层... 详细信息

电容去离子技术近年来被认为是一种新兴的海水淡化技术,尤其在苦咸水范围内具有经济节能的特点。然而,目前关于除氯电极的研究较少,同时缓慢的除盐动力学也制约了除氯电极的发展。本工作通过在表面酸处理后的柔性炭布(ACC)上原位生长层状氢氧化物NiCoAl-LDHs纳米片阵列并进行Ar等离子体处理,制备了具有扩大层间距的Ar-NiCoAl-LDHs@ACC材料。炭布基底抑制了NiCoAl-LDHs纳米片的团聚并提高了电导率,Ar等离子体处理则进一步扩大了NiCoAl-LDHs层间距并改善了亲水性,提供了快速的氯离子扩散通道,并释放了更多的层间活性位点,实现了高除盐动力学。将Ar-NiCoAl-LDHs@ACC作为除氯电极与活性炭组装了混合式电容去离子器件。在1000 mg L^(-1)NaCl溶液及1.2 V工作电压下,除盐容量可达到93.26 mg g^(-1),除盐速率可达到0.27 mg g^(-1)s^(-1),电荷效率高达0.97。在300 mg L^(-1)NaCl溶液及0.8 V工作电压下,经100次循环后容量保持率仍在85%以上。本工作的制备策略为大层间距二维金属氢氧化物材料的可控制备和高性能电化学除氯电极的设计构建提供了新思路。

关键词：电化学去离子海水淡化大层间距 NiCoAl-LDHs 高除盐动力学

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