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基于幂次趋近律滑模控制的H桥逆变器复杂动力学行为研究

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振动与冲击 2020年第10期39卷 7-14,57页

作者：江伟吴荣华东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室南昌330013

基于幂次趋近律的滑模控制具有响应速度快、对噪声干扰和参数摄动不敏感等特点,在H桥逆变器的控制中得到广泛应用。然而,滑模控制的H桥逆变器是一种非线性控制的时变非线性系统,必然表现出强的复杂的动力学行为,控制参数和电路参数的选... 详细信息

基于幂次趋近律的滑模控制具有响应速度快、对噪声干扰和参数摄动不敏感等特点,在H桥逆变器的控制中得到广泛应用。然而,滑模控制的H桥逆变器是一种非线性控制的时变非线性系统,必然表现出强的复杂的动力学行为,控制参数和电路参数的选取将影响系统工作的稳定性。分析该系统的工作过程,运用频闪映射法建立系统的一阶离散模型;采用折叠图和频谱图的方法分析了系统在不同控制参数α和k下的复杂动力学行为,发现一种多种倍数的倍周期状态同时存在的特殊分岔现象,并通过分析输出波形峰值和谷值附近采样的分岔图进行了一一验证。运用快变稳定性定理对系统工作的稳定性进行进一步的分析,研究结果为系统控制参数的合理选择提供重要依据。研究发现输入电压E、负载电感L与电阻R等外部电路参数的选取对系统的稳定性能有重要的影响。因此,研究结论对基于幂次趋近律滑模控制的H桥逆变器的设计和调试提供了可靠的参考,具有一定的理论意义和实际的工程价值。

关键词： H桥逆变器滑模控制幂次趋近律动力学行为

赣东北蛇绿混杂岩岩石地球化学特征及构造意义

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地球科学（中国地质大学学报） 2016年第1期41卷 84-96页

作者：周文婷郭国林刘晓东伍俊杰林杰付锋东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室江西抚州344000

赣东北蛇绿混杂岩是中国为数不多的新元古代蛇绿岩,对该蛇绿混杂岩带中的方辉橄榄岩和玄武岩类岩石进行元素地球化学研究,以探讨新元古代赣东北地区的构造动力学背景.研究表明,方辉橄榄岩具有低TiO2（0.02%-0.37%）、低K2O（0-0.02%）、... 详细信息

赣东北蛇绿混杂岩是中国为数不多的新元古代蛇绿岩,对该蛇绿混杂岩带中的方辉橄榄岩和玄武岩类岩石进行元素地球化学研究,以探讨新元古代赣东北地区的构造动力学背景.研究表明,方辉橄榄岩具有低TiO2（0.02%-0.37%）、低K2O（0-0.02%）、低Na2O（0.02%-0.10%）和富MgO（40.81%-44.58%）特征,烧失量普遍较高（10.09%-13.47%）,表明样品普遍遭受蚀变;稀土元素配分模式图和微量元素蛛网图显示,橄榄岩样品具有亏损地幔源区特征,同时兼有俯冲带流体交代的特征.玄武岩类SiO2含量主要为52.63%-56.19%,平均为55.00%,属安山玄武岩范围.岩石具低MgO（3.66%-6.46%）,中等TiO2（1.14%-2.66%）,高Al2O3（13.07%-15.27%）、Na2O（3.42%-5.03%）的特征.安山玄武岩轻稀土富集（（La/Yb）N=1.84-2.61）,无明显Eu异常,稀土配分曲线呈右倾型;微量元素蛛网图中显示大离子亲石元素Th、Ba、U、Pb富集、高场强元素Nb、Ti亏损,可能系俯冲板片脱水产生的流体交代地幔楔所形成,TNT（Ta、Nb和Ti）的负异常指示赣东北蛇绿混杂岩的形成过程中可能遭受了陆源物质的混染,反映了消减作用的影响.方辉橄榄岩和安山玄武岩的地球化学特征表明赣东北蛇绿混杂岩的形成可能经历了多期演化,早期可能系古华南洋发生洋内俯冲作用,俯冲过程中释放的流体交代了俯冲带上的地幔楔,使地幔橄榄岩富集轻稀土.随后的弧后盆地扩张阶段,形成具有岛弧性质和MORB特征的玄武岩类,但由于弧后盆地发育不成熟,玄武岩类在地球化学上显示有大陆物质的特征,表现出高Pb、低Ti和轻稀土强烈富集.

关键词：方辉橄榄岩玄武岩地球化学构造环境蛇绿岩岩石学

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基于重力异常增强的改进小子域滤波方法

石油地球物理勘探 2020年第1期55卷 206-216,12-13页

作者：王彦国黄远生张瑾东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室江西南昌330013

小子域滤波是一种常用的重力异常边界拾取手段。传统小子域滤波子域划分重心不稳,易导致异常曲线出现扭曲。为此对小子域滤波的子域剖分模式进行改进,使其更合理地反映不同走向的构造;同时提出了基于迭代差分的稳定增强滤波解决小子域... 详细信息

小子域滤波是一种常用的重力异常边界拾取手段。传统小子域滤波子域划分重心不稳,易导致异常曲线出现扭曲。为此对小子域滤波的子域剖分模式进行改进,使其更合理地反映不同走向的构造;同时提出了基于迭代差分的稳定增强滤波解决小子域滤波易受高频干扰影响和识别异常界限能力不足的缺陷。模型试验表明,稳定增强异常改进型小子域滤波不仅计算稳定性强,而且检测出的边界与实际场源边界位置一致性较高。在鸭绿江盆地重力数据处理中,增强异常改进小子域滤波相对于常规算法可以获得更丰富的边界细节信息,而且检测出的异常界限与岩性接触带具有较好的一致性,同时计算结果中的负异常区域与研究区低密度岩石的分布也具有一定的对应关系,不仅验证了本文算法的有效性和实用性,还为研究区煤田勘查及地质—地球物理综合解释提供了可靠依据。

关键词：小子域滤波异常界限随机干扰增强异常鸭绿江盆地

利用抗假频凸集投影算法的规则缺失地震数据重建

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石油地球物理勘探 2020年第4期55卷 716-724,699页

作者：刁塑张华张恒琪张博泓余政庞洋东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室江西南昌330013

在地震数据现场采集过程中,因受工区复杂地形等条件限制,采集到的地震数据大多不完整、不规则,且会呈现不同程度的空间假频现象。在均匀空间网格下,规则地震道缺失引起的假频与真实频谱相似,而常规基于傅里叶变换和凸集投影(POCS)的重... 详细信息

在地震数据现场采集过程中,因受工区复杂地形等条件限制,采集到的地震数据大多不完整、不规则,且会呈现不同程度的空间假频现象。在均匀空间网格下,规则地震道缺失引起的假频与真实频谱相似,而常规基于傅里叶变换和凸集投影(POCS)的重建方法不能实现反假频重建。为此,针对线性同相轴规则缺失地震数据,通过在f-k域中采用倾角扫描方法拾取有效波能量,建立相应的选择函数,将其引入到POCS算法对数据进行反演计算,重建得到无假频数据。数值实验结果表明,文中所提方法在重建规则缺失地震数据的同时有效地消除了假频信息。

关键词：傅里叶变换凸集投影(POCS) 选择函数抗假频阈值

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基于幂次平均的离散归一化总梯度法

石油地球物理勘探 2018年第6期53卷 1351-1364,I0010页

作者：王彦国吴姿颖邓居智杨亚新黄松罗潇东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室江西南昌330013

归一化总梯度法是重磁资料处理与解释的常用方法之一,但其不能有效地识别叠加场源信息,不能判别地质体的几何形状。为了提高归一化总梯度法的实用性,首先采用迭代滤波进行稳定的向下延拓计算,再利用幂次平均函数进行归一化处理,最后根... 详细信息

归一化总梯度法是重磁资料处理与解释的常用方法之一,但其不能有效地识别叠加场源信息,不能判别地质体的几何形状。为了提高归一化总梯度法的实用性,首先采用迭代滤波进行稳定的向下延拓计算,再利用幂次平均函数进行归一化处理,最后根据地面位场异常总梯度的特征对测线进行离散化,由此提出了基于幂次平均的离散归一化总梯度法。模型试验表明,方法不仅可以有效地识别叠加场源的位置信息,而且还可以根据最佳幂次数来判断地质体的几何形状。实例应用表明,相对于常规归一化总梯度法,基于幂次平均的离散归一化总梯度法具有更高的反演精度和更强的地质解释能力。

关键词：归一化总梯度幂次平均迭代法离散化几何形状

起伏地形下大地电磁L-BFGS三维反演方法

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地球物理学报 2019年第8期62卷 3175-3188页

作者：余辉邓居智陈辉陈晓王显祥张志勇叶益信陈姝霓核资源与环境国家重点实验室东华理工大学南昌330013 东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室南昌330013

为推进大地电磁三维反演的实用化,本文实现了基于L-BFGS算法的带地形大地电磁三维反演.首先推导了大地电磁法三维反演的Tikhonov正则化目标函数以及Hessian矩阵逆矩阵近似表达式和计算方法,然后设计了一种既能保证空气电阻率固定不变又... 详细信息

为推进大地电磁三维反演的实用化,本文实现了基于L-BFGS算法的带地形大地电磁三维反演.首先推导了大地电磁法三维反演的Tikhonov正则化目标函数以及Hessian矩阵逆矩阵近似表达式和计算方法,然后设计了一种既能保证空气电阻率固定不变又能保证模型平滑约束的协方差矩阵统一表达式,解决带地形反演问题.在反演算法中采用正则化因子冷却法以及基于Wolf条件的步长搜索策略,提升了反演的稳定性.利用开发的算法对多个带地形地电模型(山峰地形下的单个异常模型、峰-谷地形下的棋盘模型)的合成数据进行了三维反演,并与已有大地电磁三维反演程序(ModEM)进行对比,验证了本文开发的三维反演算法的正确性和可靠性.最后,利用该算法反演了华南某山区大地电磁实测数据,得到该区三维电性结构,揭示了研究区以高阻介质为基底,中间以低阻不整合面和相对低阻介质连续分布,浅部覆盖高阻介质的电性结构特征,进一步验证了本文算法的实用性.

关键词： L-BFGS反演大地电磁三维反演起伏地形

磁性氧化石墨烯/壳聚糖纳米复合材料的制备及其对UO_2^(2+)的吸附性能

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原子能科学技术 2017年第10期51卷 1734-1741页

作者：王乐乐黄国林吕婷婷彭炜裘阳张葭榕放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室东华理工大学江西南昌330013

以氧化石墨烯和壳聚糖为原料,1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)为活化剂,超声法制备了磁性氧化石墨烯/壳聚糖纳米复合材料(MCGO),并研究了其对水溶液中UO_2^(2+)的吸附性能。SEM、FT-IR和XR... 详细信息

以氧化石墨烯和壳聚糖为原料,1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)为活化剂,超声法制备了磁性氧化石墨烯/壳聚糖纳米复合材料(MCGO),并研究了其对水溶液中UO_2^(2+)的吸附性能。SEM、FT-IR和XRD分析结果表明,成功制得了MCGO,且负载的Fe_3O_4尺寸为nm级。在温度为288K、pH=5.5、UO_2^(2+)初始浓度为160 mg/L、吸附时间为1.5h时,MCGO吸附容量为266.67mg/g。对实验数据进行热力学和动力学模型拟合,结果表明,MCGO吸附行为符合Langmuir模型和准二级动力学模型,且吸附为吸热自发过程。MCGO第1次重复利用率高达98.47%,经过6次吸附-脱附后,重复利用率仍有74.43%,具有较好的重复利用性。

关键词：氧化石墨烯壳聚糖纳米复合材料超声法 UO2^2+ 吸附

Improved tilt-depth method for fast estimation of top and bottom depths of magnetic bodies

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Applied Geophysics 2016年第2期13卷 249-256,416页

作者：王彦国张瑾葛坤朋陈晓聂逢君东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室南昌330013

The tilt-depth method can be used to make fast estimation of the top depth of magnetic bodies. However, it is unable to estimate bottom depths and its every inversion point only has a single solution. In order to resolve such weaknesses, this paper presents an improved tilt-depth method based on the magnetic anomaly expression of vertical contact with a finite depth extent, which can simultaneously estimate top and bottom depths of magnetic bodies. In addition, multiple characteristic points are selected on the tilt angle map for joint computation to improve reliability of inversion solutions. Two- and three- dimensional model tests show that this improved tilt-depth method is effective in inverting buried depths of top and bottom bodies, and has a higher inversion precision for top depths than the conventional method. The improved method is then used to process aeromagnetic data over the Changling Fault Depression in the Songliao Basin, and inversion results of top depths are found to be more accurate for actual top depths of volcanic rocks in two nearby drilled wells than those using the conventional tilt-depth method.

关键词： Tilt-depth method Buried depth Changling Fault Depression Volcanic rocks

任意各向异性介质中三维可控源音频大地电磁正演模拟

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地球物理学报 2018年第8期61卷 3488-3498页

作者：邱长凯殷长春刘云鹤陈辉刘玲蔡晶吉林大学地球探测科学与技术学院东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室

在一些地层层理发育的地区,地下介质存在显著的电各向异性,此时基于各向同性模型解释含各向异性效应的可控源音频大地电磁(CSAMT)测深观测数据会导致错误的结果.本文通过引入3×3的对称正定张量表征电导率各向异性,采用非结构四面体网... 详细信息

在一些地层层理发育的地区,地下介质存在显著的电各向异性,此时基于各向同性模型解释含各向异性效应的可控源音频大地电磁(CSAMT)测深观测数据会导致错误的结果.本文通过引入3×3的对称正定张量表征电导率各向异性,采用非结构四面体网格和矢量有限元方法离散电场满足的矢量Helmholtz方程,并将电磁场源等效为系列电偶极子,实现任意各向异性介质中CSAMT高效数值模拟.本文首先通过层状各向异性模型检验三维有限元算法的精度和有效性,进一步建立三维地电模型研究异常体各向异性和围岩各向异性对CSAMT响应的影响,最后使用视电阻率极性图来识别各向异性电导率主轴方向.数值模拟结果表明,各向异性电导率对CSAMT视电阻率幅值及分布规律都有很大影响,视电阻率极性图能够很好地识别各向异性主轴方向.

关键词：可控源音频大地电磁各向异性矢量有限元三维正演