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一种快速非线性模型预测控制律研究

兵工学报 2011年第10期32卷 1189-1194页

作者：修观王良明孙瑞胜杨荣军南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094 上海宇航系统工程研究所上海201108

为滑翔增程弹设计了一种滑翔控制律,在考虑其非线性、状态约束和控制舵偏角幅值约束的情况下,针对滑翔控制过程中采样周期短,系统动态变化快的特点,采用直接多重打靶法和实时迭代策略来缩短非线性模型预测控制中递推优化的计算时间,并... 详细信息

为滑翔增程弹设计了一种滑翔控制律,在考虑其非线性、状态约束和控制舵偏角幅值约束的情况下,针对滑翔控制过程中采样周期短,系统动态变化快的特点,采用直接多重打靶法和实时迭代策略来缩短非线性模型预测控制中递推优化的计算时间,并应用预先优化策略避免反馈控制延迟。仿真结果表明,该控制器的控制律求解时间小于采样周期,能满足滑翔增程弹滑翔控制要求,控制效果良好。研究结果可为同类弹箭非线性模型预测控制律设计提供参考。

关键词：自动控制技术滑翔增程弹非线性模型预测控制滑翔控制仿真

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外源亚精胺对槐叶苹耐镉胁迫的增强效应

应用生态学报 2008年第11期19卷 2521-2526页

作者：徐勤松施国新王红霞杨海燕赵娟许晔南京师范大学生命科学学院江苏省生物多样性与生物技术重点实验室南京210046

研究了不同浓度(0.05～1mmol.L-1)亚精胺(Spd)对镉(Cd)污染下槐叶苹(Salvinia natans)光合色素、可溶性蛋白、抗氧化系统以及矿质营养的影响,以探讨外源多胺在水生植物重金属胁迫适应中的作用机制.结果表明,外源Spd对槐叶苹的Cd污染胁... 详细信息

研究了不同浓度(0.05～1mmol.L-1)亚精胺(Spd)对镉(Cd)污染下槐叶苹(Salvinia natans)光合色素、可溶性蛋白、抗氧化系统以及矿质营养的影响,以探讨外源多胺在水生植物重金属胁迫适应中的作用机制.结果表明,外源Spd对槐叶苹的Cd污染胁迫具有明显的缓解作用:Spd延缓了槐叶苹叶片失绿症状,使叶绿素a/b和总叶绿素含量平均增加了18.97%和43.96%;外施Spd后可溶性蛋白含量平均提高了27.89%,SDS-PAGE电泳显示主要是增加了202.15、77.67、52.69、41.83和25.35kD的蛋白多肽表达量;外源Spd提高了抗氧化酶系统(SOD、POD、CAT)的活性和小分子保护物质[抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)和类胡萝卜素(Car)]的含量,前者平均分别增加了12.44%、66.90%和51.23%,后者依次增加11.21%、17.60%和24.81%;外施Spd能更好地维持槐叶苹对P、K、Fe、Na、Mg、Zn和Mn等的平衡吸收(Ca除外).综合分析发现,0.05～0.1mmol.L-1Spd缓解效果最好,与其改善光合作用、刺激蛋白表达、维持抗氧化系统高活性/含量和调节矿质营养平衡等多种生理过程有关.

关键词：亚精胺镉槐叶苹生理缓解

膨胀边开槽对单边膨胀喷管性能影响的数值研究

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推进技术 2012年第3期33卷 436-442页

作者：张少丽单勇张勇张靖周南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016 成都飞机设计研究所四川成都610041

为了得到高气动性能和低红外辐射的单边膨胀喷管(SERN)结构,通过CFD/IR数值模拟的方法,研究了单膨胀边开槽率、开槽角度和落压比(NPR)对单边膨胀喷管气动性能和红外辐射特性的影响。研究结果表明:在低落压比下,单膨胀边开槽形成的气动... 详细信息

为了得到高气动性能和低红外辐射的单边膨胀喷管(SERN)结构,通过CFD/IR数值模拟的方法,研究了单膨胀边开槽率、开槽角度和落压比(NPR)对单边膨胀喷管气动性能和红外辐射特性的影响。研究结果表明:在低落压比下,单膨胀边开槽形成的气动边界改善喷管气动性能;在高落压比下,扩张段内的热排气倒灌入上游的狭槽内,反而降低了喷管气动性能;随开槽角度增加喷管轴向推力系数减小;单膨胀边开槽后喷管红外辐射强度大幅度降低,最高降幅在XOY平面0°方向达90%;随开槽率增加红外辐射强度减小,而开槽角度对喷管红外辐射强度几乎没影响。

关键词：开槽膨胀边单边膨胀喷管气动性能红外辐射数值仿真

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仿驾驶员多目标决策自适应巡航鲁棒控制

控制理论与应用 2018年第6期35卷 769-777页

作者：章军辉李庆陈大鹏中国科学院微电子研究所北京100029 中国科学院大学北京100049 中科院微电子研究所昆山分所江苏昆山215347

针对目前市场上自适应巡航(adaptive cruise control,ACC)用户使用率低与驾乘人员接受度差的问题,发展了一种多目标自适应巡航控制算法,基于模型预测控制(model predictive control,MPC)理论,综合协调动态追踪性、燃油经济性、驾乘舒适... 详细信息

针对目前市场上自适应巡航(adaptive cruise control,ACC)用户使用率低与驾乘人员接受度差的问题,发展了一种多目标自适应巡航控制算法,基于模型预测控制(model predictive control,MPC)理论,综合协调动态追踪性、燃油经济性、驾乘舒适性以及跟车安全性四项存在着一定冲突的控制目标,采用二次型性能指标以及线性不等式约束的形式,将纵向期望加速度决策问题转化成带约束的在线二次规划问题.引入误差修正项,建立闭环反馈校正机制,以补偿模型失配带来的预测误差,同时采用松弛向量法扩展求解可行域,规避了硬约束下二次规划非可行解问题.进一步,各工况下所强化的性能指标与约束空间不同,采用性能指标权重微校与约束空间边界松弛的策略,设计出3种工作模式ACC,以适应熟练驾驶群体的跟驰习惯.仿真结果表明,前车组合工况下,多模式多目标ACC控制能够实现各工作模式之间的无缝切换,并实现良好的期望跟车目的,从而增强ACC系统对复杂道路交通环境的适应性.

关键词：半自动驾驶自适应巡航控制模型预测控制松弛向量跟驰习惯

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测试布局对涡轮效率的影响研究

推进技术 2019年第11期40卷 2464-2472页

作者：付少林杨荣菲刘长青舒杰葛宁南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016 中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002

在涡轮稳态性能试验中,由于探针几何堵塞限制,进/出口测量截面上过少的测点以及近端壁流场信息缺失影响涡轮等熵效率的评估精度。本文基于涡轮出口截面近壁边界层与平板湍流边界层速度分布相似的假设,首先发展了涡轮近壁边界层总温、总... 详细信息

在涡轮稳态性能试验中,由于探针几何堵塞限制,进/出口测量截面上过少的测点以及近端壁流场信息缺失影响涡轮等熵效率的评估精度。本文基于涡轮出口截面近壁边界层与平板湍流边界层速度分布相似的假设,首先发展了涡轮近壁边界层总温、总压计算模型,然后利用PW E^3单级高压涡轮的数值计算结果,分析发现此近壁边界层模型能大幅改进涡轮测试效率的精度,轮毂近壁测点位于5%~10%叶高、机匣近壁测点位于90%~95%叶高时,近壁边界层模型修正的涡轮效率精度最高。测试截面位于涡轮出口3倍转子叶根轴向弦长下游时,在不同的涡轮工况下,涡轮的修正效率与CFD全流场计算效率的误差小于0.3%。利用此模型,进一步分析了探针周向、径向测点数对涡轮效率的影响,获得了高精度测试效率所需的最少周向测点数为5,最佳径向点数可取7~10。获得的试验数据后处理方法以及测试探针布局准则,能用于指导工程上涡轮性能试验方案设计以及试验数据后处理。

关键词：高压涡轮性能试验近壁边界层模型测试布局等熵效率

肋的几何参数对网格式肋化通道的传热与总压损失特性的影响

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航空动力学报 2004年第2期19卷 206-212页

作者：张勃吉洪湖张靖周高潮王鸣南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016 沈阳发动机设计研究所辽宁沈阳110015

通过10个实验模型研究了肋宽与肋间距之比t/p以及肋宽与肋高之比t/e对网格式肋化通道的换热与总压损失的影响。实验模型分为两组:第一组5个45/45模型是由两块肋向角分别为45°与-45°的肋化板形成的;第二组5个45/60模型是由肋向角分别... 详细信息

通过10个实验模型研究了肋宽与肋间距之比t/p以及肋宽与肋高之比t/e对网格式肋化通道的换热与总压损失的影响。实验模型分为两组:第一组5个45/45模型是由两块肋向角分别为45°与-45°的肋化板形成的;第二组5个45/60模型是由肋向角分别为45°和-60°的两块肋化板形成的。模型的t/e分别为0.25,0.30,0.50,t/p分别为0.25,0.33,0.50。在雷诺数为0.5×105～1.5×105时,t/e=0.30与t/p=0.50的模型换热效果最好,但同时压损也最大。45/45模型与45/60模型的换热效果没有明显的区别,但后者的压损却是前者的近两倍。根据实验数据拟合得到了有关参数的准则关系式。

关键词：涡轮叶片肋化通道强化传热总压损失几何参数数据处理

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黑河流域水沙通量多尺度变化特征及影响因素

泥沙研究 2023年第2期48卷 59-66,50页

作者：卢晗王昱李小宁周伟兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 甘肃省生物质能与太阳能互补供能系统重点实验室甘肃兰州730050 酒泉天和建设工程有限公司甘肃酒泉735000

采用小波分析法和累积量斜率变化率法分析了黑河上中游水沙通量的周期性变化特征,定量计算了气候变化和人类活动对水沙通量变化的贡献率。研究结果表明:黑河上中游径流变化周期基本一致,上游输沙量变化周期也基本一致,但中游输沙量在1类... 详细信息

采用小波分析法和累积量斜率变化率法分析了黑河上中游水沙通量的周期性变化特征,定量计算了气候变化和人类活动对水沙通量变化的贡献率。研究结果表明:黑河上中游径流变化周期基本一致,上游输沙量变化周期也基本一致,但中游输沙量在1类和2类时间尺度的变化周期相差较大,且干流两个水文站的径流输沙突变时间存在差异。1981-1989年上游干流影响径流的主控因素为人类活动,但1990年以后主控因素逐渐变为降水,2003年以后主控因素又变为人类活动。影响输沙的主控因素在时间序列上均为人类活动,但影响程度略有不同。干流中游影响径流的主控因素在2005年以后逐渐变为降水影响,而人类活动一直是引起中游输沙变化的主要原因。

关键词：黑河流域水沙通量小波分析贡献率主控因素

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海洋热塑性增强管(RTP)涡激振动数值计算

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力学学报 2020年第1期52卷 235-246页

作者：芮雪陈东阳王国平南京理工大学发射动力学研究所南京210094 扬州大学电气与能源动力工程学院江苏扬州225127

基于Van der Pol尾流振子模型和多体系统传递矩阵法(transfer matrix method for multibody systems,MSTMM),建立了可以快速预测海洋热塑性增强管(reinforced thermoplastic pipe, RTP)振动特性和涡激振动响应的动力学模型.仿真结果与ANSYS软件仿真结果以及文献实验数据对比,验证了本文模型的准确性.研究了考虑RTP立管刚性接头,不同顶张力,不同来流分布等情况对RTP立管涡激振动响应的影响.计算结果表明:流速越大,立管涡激振动激发出的模态越高;立管涡激振动主要受低阶模态控制;立管的刚性接头对立管的湿模态影响较小,但是对较高阶模态为主所激发出的涡激振动振幅分布影响较大;剪切流对沿立管轴向的涡激振动振幅分布影响较大,低流速能量小所引起的涡激振动幅值较小,但是当剪切流流速达到能激发出较高阶模态时,相比同等流速的均匀流所引起的涡激振动振幅要大.

关键词：海洋热塑性增强管 Van der Pol尾流振子模型多体系统传递矩阵法涡激振动

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脉冲气流发生器流场的优化实验研究

爆炸与冲击 2016年第1期36卷 31-37页

作者：任保祥陶钢周杰王坚王保贵南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094 北京跟踪与通信技术研究所北京100094

为了分析脉冲气流发生器在不同喷嘴结构下的脉冲气流特征及其流场的变化规律,利用高速摄影技术,通过控制闪光光源,得到不同喷嘴结构产生的冲击波及脉冲气流流场的实验图像及其影响。采用多项式拟合的方法获得冲击波超压值、速度随距离... 详细信息

为了分析脉冲气流发生器在不同喷嘴结构下的脉冲气流特征及其流场的变化规律,利用高速摄影技术,通过控制闪光光源,得到不同喷嘴结构产生的冲击波及脉冲气流流场的实验图像及其影响。采用多项式拟合的方法获得冲击波超压值、速度随距离变化的衰减规律;通过图像处理技术,获取脉冲气流的有效数据,采用一阶指数衰减方程拟合出脉冲气流位移、速度随时间的变化规律。该实验方法及数据处理技术可以认知不同结构脉冲气流发生器产生的冲击波、脉冲气流的相关参数。

关键词：流体力学涡环图像处理脉冲气流发生器冲击波