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带宽化调节下的抗扰PID退饱和控制方法

控制理论与应用 2024年第1期41卷 83-89页

作者：聂卓赟聂方明陈一逢詹瑜坤罗继亮华侨大学信息科学与工程学院福建厦门361000 厦门市爱维达电子有限公司福建厦门361000 鹤壁产业技术研究院河南鹤壁458000

比例–积分–微分(PID)控制的抗饱和设计是一类经典非线性控制问题,理论研究丰富,但工程中广泛使用的仍是积分退饱和这类简易策略.究其原因,现有理论方法过于依赖系统模型和状态空间理论,稳定性条件与调参机制之间关系复杂.本文基于经... 详细信息

比例–积分–微分(PID)控制的抗饱和设计是一类经典非线性控制问题,理论研究丰富,但工程中广泛使用的仍是积分退饱和这类简易策略.究其原因,现有理论方法过于依赖系统模型和状态空间理论,稳定性条件与调参机制之间关系复杂.本文基于经典退饱和控制结构,首次阐述了“退饱和带宽”概念及退饱和参数调节机理,在此基础上讨论了两类低阶退饱和补偿器的带宽化设计方法.在抗扰PID反馈控制下,结合小增益定理得到退饱和控制的稳定性条件,给出控制参数与退饱和带宽之间的调节关系,实现退饱和控制的带宽化整定.最后,通过数值仿真验证了所提方法的有效性.

关键词：退饱和控制退饱和带宽抗扰PID

环氧改性聚硅氧烷污损释放涂层的制备及其力学性能研究

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表面技术 2024年第6期53卷 168-182,221页

作者：陈宝张世龙张东亚王保鑫张彦蓝剑锋陈柏屹吴波吴建华集美大学厦门市海洋腐蚀与智能防护材料重点实验室福建厦门361021 集美大学轮机工程学院福建厦门361021 厦门双瑞船舶涂料有限公司福建厦门361101

目的以有机硅树脂为基体树脂,环氧树脂作为改性剂,制备了一种力学性能较高且具有污损释放特性的防污树脂涂层。方法首先采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和环氧树脂(E51)反应得到硅烷化环氧树脂(ME51);然后以甲基三氯硅烷(MTS)、二甲... 详细信息

目的以有机硅树脂为基体树脂,环氧树脂作为改性剂,制备了一种力学性能较高且具有污损释放特性的防污树脂涂层。方法首先采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和环氧树脂(E51)反应得到硅烷化环氧树脂(ME51);然后以甲基三氯硅烷(MTS)、二甲基二氯硅烷(DDS)和苯基三氯硅烷(PTS)为原料,通过水解-缩合法制备有机硅树脂(PMPS);最后将ME51添加到PMPS树脂中,经常温固化得到具有高力学性能和低表面能特性的环氧改性硅树脂(MPMPS)。系统地研究了环氧含量对MPMPS树脂涂层力学性能和防污性能的影响。结果与PMPS相比,当环氧含量(均以质量分数计)为30%时,MPMPS涂层的铅笔硬度从HB提升至4H,抗冲击性从30cm提升至60cm,柔韧性仍保持在3mm,附着力从1.3MPa提升至3.6MPa,25℃下储能模量从206MPa提升至503MPa。MPMPS树脂涂层不仅具有良好的力学性能,还具有较低的表面自由能(24.66 mJ/m^(2));MPMPS在抗芽孢杆菌黏附实验、抗三角褐指藻黏附实验和90 d浅海浸泡的防污实验中,表现出与PMPS同样优异的污损释放性能。结论当环氧含量为30%时,MPMPS涂层表现出最佳的力学性能,同时具有良好的防污性能。

关键词：有机硅树脂环氧树脂硅烷改性低表面能力学性能防污涂层

基于积水高度的下凹桥区交通信号实时控制仿真模拟

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安全与环境工程 2024年第4期31卷 109-115,132页

作者：张岳黄鹏尚巍葛铜岗田腾飞张玮嘉中国市政工程华北设计研究总院有限公司天津300074

针对目前各大城市下凹桥区降雨积水情态与交通管控无法联动,且下凹桥区降雨积水时交通安全及应急处理处置缺失的问题,系统地解析下凹桥区降雨积水水位感知、安全警示标识和交通信号管控的具体形式,确定下凹桥区周边交通路口相位信号配... 详细信息

针对目前各大城市下凹桥区降雨积水情态与交通管控无法联动,且下凹桥区降雨积水时交通安全及应急处理处置缺失的问题,系统地解析下凹桥区降雨积水水位感知、安全警示标识和交通信号管控的具体形式,确定下凹桥区周边交通路口相位信号配时的调控模式,进而建立基于积水高度的下凹桥区交通实时控制系统,并采用交通仿真测试环境模拟评估下凹桥区周边交叉口相位信号配时优化方案在不同积水高度条件下的适应性和改善效果。结果表明:降雨天气将增加下凹桥区周边交叉口整体的延误和排队长度,而相位信号配时优化能有效提高下凹桥区周边交叉口的车辆通行能力,提升交叉口整体服务水平,降低降雨天气对交叉口交通带来的不利影响。

关键词：下凹桥区城市内涝交通实时控制积水高度相位信号配时仿真模拟

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污水处理厂深度处理段集约化设计

中国给水排水 2024年第10期40卷 58-63页

作者：景兆华贾恒松王斌雷克刚石凤中国市政工程西北设计研究院有限公司甘肃兰州730000

浦江县污水处理厂(一厂)总处理规模为10×10^(4) m^(3)/d,由于厂区用地受限,深度处理段采用集约化设计方案。将中间提升泵房、高效沉淀池、碳源混合池、反硝化深床滤池、接触消毒池、废水调节池、反冲洗鼓风机房、反冲洗水泵房、厂区回... 详细信息

浦江县污水处理厂(一厂)总处理规模为10×10^(4) m^(3)/d,由于厂区用地受限,深度处理段采用集约化设计方案。将中间提升泵房、高效沉淀池、碳源混合池、反硝化深床滤池、接触消毒池、废水调节池、反冲洗鼓风机房、反冲洗水泵房、厂区回用水泵房、出水监测站房、变配电室进行了合建,构筑物之间通过过水连渠及孔洞进行连接,节约用地,节能减碳,出水水质稳定达到浙江省《城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》(DB 33/2169—2018)中现有城镇污水处理厂主要水污染物排放限值,可为地上式污水处理厂深度处理段的集约化设计提供借鉴。

关键词：深度处理集约化设计污水处理厂

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直接基于位移的非规则减隔震桥梁抗震设计

振动与冲击 2024年第3期43卷 128-135页

作者：武少威项敬辉李建中陈旭同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 天津市政工程设计研究总院有限公司天津300392

根据性能抗震设计的思想,提出一种高低墩减隔震桥梁直接基于位移的抗震设计方法,该方法可设计各桥墩配筋率及支座参数,使纵桥向地震作用下各墩保持弹性、各支座达到相同的损伤状态,并实现地震剪力或墩底弯矩的均匀分配。以某工程背景桥... 详细信息

根据性能抗震设计的思想,提出一种高低墩减隔震桥梁直接基于位移的抗震设计方法,该方法可设计各桥墩配筋率及支座参数,使纵桥向地震作用下各墩保持弹性、各支座达到相同的损伤状态,并实现地震剪力或墩底弯矩的均匀分配。以某工程背景桥梁为例进行直接基于位移的设计,并建立有限元模型进行非线性时程分析,比较两者结果,验证所提方法的有效性。此外,对比了剪力均匀和墩底弯矩均匀这两种地震力分配方式下桥梁的地震响应。对于各墩采用相同截面尺寸和配筋的减隔震桥梁,当按照该方法进行设计时,推荐采用墩底弯矩均匀的地震力分配方式,该分配方式能更好的发挥材料性能、节约工程造价,但同时应保证墩高较低的桥墩有足够的抗剪能力。

关键词：桥梁工程非规则桥梁减隔震桥梁基于位移的设计基于性能的设计

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地下式污水处理厂“双降一增”设计案例

中国给水排水 2024年第4期40卷 59-65页

作者：仲崇军代世宇王曼张玉珠何东岳北京市市政工程设计研究总院有限公司广东分院广东广州510060

针对地下式污水处理厂造价高、能耗高、运营管理不便的不足,广州大陵河三华净水厂采取了一些创新做法,包括结合河道堤防巧妙选址解决污水厂落地难问题,充分利用河堤高程减小地下箱体埋深约3.60 m,结合工艺布置将地下箱体优化为4个防火分... 详细信息

针对地下式污水处理厂造价高、能耗高、运营管理不便的不足,广州大陵河三华净水厂采取了一些创新做法,包括结合河道堤防巧妙选址解决污水厂落地难问题,充分利用河堤高程减小地下箱体埋深约3.60 m,结合工艺布置将地下箱体优化为4个防火分区,设计强化自然光利用可节约照明能耗约4 088 kW·h/a,工艺鼓风机兼顾地下空间通风可节约通风能耗约60 501 kW·h/a,膜池布置靠近预处理区和泥区提高运营便利性等,为国内地下式污水处理厂“双降一增”(降投资、降能耗、增效率)提供了工程案例借鉴。

关键词：地下式污水处理厂 AAOA+MBR 膜池倒置进风源切换鼓风系统

混凝土铺装层开裂对正交异性钢桥面疲劳性能劣化作用研究

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土木工程学报 2024年第9期57卷 46-55,97页

作者：叶华文蒋成川何建希潘威洲邓雪峰徐勋西南交通大学四川成都610031 成都市市政工程设计研究院有限公司四川成都610023

为合理评估混凝土铺装层开裂对正交异性钢桥面板疲劳性能劣化的影响,开展足尺模型疲劳试验并进行数值仿真分析,得到铺装层开裂后钢桥面板典型易损细节疲劳应力,并提出疲劳应力增大系数量化分析裂缝尺寸对各细节疲劳应力的影响效应。结... 详细信息

为合理评估混凝土铺装层开裂对正交异性钢桥面板疲劳性能劣化的影响,开展足尺模型疲劳试验并进行数值仿真分析,得到铺装层开裂后钢桥面板典型易损细节疲劳应力,并提出疲劳应力增大系数量化分析裂缝尺寸对各细节疲劳应力的影响效应。结果表明:混凝土裂缝深度不超过其厚度20%时,正交异性钢桥面典型细节疲劳应力增幅很小;混凝土层正下方的横隔板-U肋-顶板及横隔板-U肋细节疲劳应力对混凝土裂缝长度、深度变化较敏感,混凝土开裂对横隔板弧形开口处及U肋圆弧处的影响较小;纵桥向裂缝对疲劳应力的影响比横桥向裂缝显著,且多裂缝会明显增大疲劳细节处应力水平,会加速桥面结构疲劳性能劣化,因此须设钢筋网阻滞裂缝扩展。

关键词：正交异性组合桥面板混凝土层开裂疲劳应力性能劣化足尺模型试验

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市政污泥独立焚烧项目烟气处理工艺设计

中国给水排水 2024年第8期40卷 70-74页

作者：宋世琨杨巍刘波郭韵李亮中国市政工程西南设计研究总院有限公司四川成都610084

通过污泥泥质对焚烧烟气中的主要污染物,即颗粒物、NO_(x)、酸性气体、重金属的初始设计浓度进行分析预测,结合项目需执行的烟气排放标准,对不同污染物的去除率提出要求。针对不同污染物,考虑其特性、去除率需求和运行成本,选择最经济... 详细信息

通过污泥泥质对焚烧烟气中的主要污染物,即颗粒物、NO_(x)、酸性气体、重金属的初始设计浓度进行分析预测,结合项目需执行的烟气排放标准,对不同污染物的去除率提出要求。针对不同污染物,考虑其特性、去除率需求和运行成本,选择最经济合理的烟气处理工艺。结合国内处于运行状态的污泥焚烧项目所采用的烟气净化工艺,提出适用于市政污泥独立焚烧项目的烟气处理工艺技术路线,为未来更多类似项目的工艺设计提供参考。

关键词：污泥焚烧烟气处理工艺设计

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老旧自来水厂絮凝沉淀池技术改造实践

中国给水排水 2024年第4期40卷 89-92页

作者：曾正仁孙政白华清贺阳赵亚芳中国市政工程西南设计研究总院有限公司四川成都610081

某自来水厂一期工程设计规模9×10^(4)m^(3)/d,建于1995年,采用平流沉淀池工艺,2010年改造为平流斜管复合沉淀池。由于絮凝效果差、斜管沉淀区底部排泥不彻底“、跑矾”等原因导致实际产水量仅为7×10^(4)m^(3)/d,亟需进行优化改造,以... 详细信息

某自来水厂一期工程设计规模9×10^(4)m^(3)/d,建于1995年,采用平流沉淀池工艺,2010年改造为平流斜管复合沉淀池。由于絮凝效果差、斜管沉淀区底部排泥不彻底“、跑矾”等原因导致实际产水量仅为7×10^(4)m^(3)/d,亟需进行优化改造,以提高产水量。采取延长絮凝时间、将机械+网格絮凝改为网格絮凝并优化布置、用桁架式吸泥机替代穿孔管排泥、增加配水区高度等技术改造措施后,产水量提高至10.5×10^(4)m^(3)/d。

关键词：自来水厂复合沉淀池絮凝沉淀池网格絮凝桁架式刮泥机矾花