基于动态矩阵的永磁同步直线电机速度控制

为了改善直线电机的动态响应性能,提高电机控制系统的鲁棒性,使电机稳定运行,基于预测控制理论,设计了适用于直线电机速度环控制的动态矩阵控制器,将传统的直线电机三闭环控制系统中的速度环PID控制器替换为动态矩阵控制器,并分别搭建基于PID速度控制器和动态矩阵速度控制器的永磁同步直线电机三闭环仿真模型,在此基础上给控制系统施加阶跃信号,并进行突加负载和突减负载的仿真,将2种控制器控制下的系统响应结果进行对比。仿真结果表明,当速度环采用动态矩阵控制后电机的响应速度更快,超调更小,使电机速度更快达到稳定。改进后的速度环控制器提高了直线电机控制系统的鲁棒性,改善了直线电机的动态响应性能,提高了控制系统的抗扰动能力,有利于电机在负载变化较大的情况下运行。     

黑曲霉孢子对水中铅吸附的响应面优化及机制

采用Box-Behnken响应面优化黑曲霉孢子对水中Pb2+的吸附工艺,获得最佳吸附条件.试验结果表明:黑曲霉孢子吸附重金属Pb2+的最佳条件为pH 6.0,吸附温度38.28℃,反应时间104.79 min,孢子投加量1.55 g/L,Pb2+的去除率为99.41%;探讨黑曲霉孢子的吸附机理、吸附等温式,提出黑曲霉孢子可以作为一种极具潜力的绿色廉价吸附剂,用于修复水中的Pb2+污染.     

基于像素值排序最值阶跃响应的可逆信息隐藏

针对现有明文域可逆信息隐藏方案对于单个像素值修改过程中仅嵌入单比特秘密信息,提出一个基于像素排序值(pixel value ordering,PVO)阶跃响应的可逆信息隐藏方案。PVO对像素块排序后的最值进行预测和修改实现秘密信息的可逆嵌入,具有高保真的特性。利用PVO后的参考像素来确定高保真阶跃修改量,然后通过阶跃处理进行块内冗余像素的选择,最终通过排序序列与像素位置的映射关系来实现信息的嵌入。方案每修改单个像素值信息能够实现多比特秘密信息的嵌入,并且由像素排序确定得到的阶跃修改量能够保证信息提取后图像的无损恢复。经仿真实验验证,在达到同样嵌入容量要求条件下,研究结果较先前基于预测扩展处理的像素值排序方案能够大幅减少像素修改的数量,并且低负载条件下峰值信噪比性能指标得到显著提升。     

高负压液压油缸系统流量再生液压阀再设计和能效分析

为解决高负压液压油缸系统存在的机器作业效率低与能量损耗大的问题,提出了高负压液压油缸系统流量再生液压阀再设计的方法。首先,以某土方机械油缸用常用液压阀为研究对象,通过析因分析可知,非再生流量回路的固定液阻参数对液压阀流量再生供油率的效应显著;其次,对液压阀最大流量再生供油率较低的问题,提出将非再生流量回路固定液阻设计为可变液阻、且与再生流量回路可变液阻差动联控的方法;最后,在所提方法的基础上,借助试验设计和响应面方法,实现以阀结构参数为设计变量、液压阀流量再生供油率最大化为优化目标的阀结构再设计。通过对2 000 h以上的小样本整机进行试验验证,结果表明,流量再生液压阀的供油率和工作装置快降作业效率分别提高了29%、27%以上,非再生流量理论能量损失减少了90%以上。该方法有效解决了油缸无杆腔高负压及其能量损耗问题,同时所提面向液阻差动联控的液压阀再设计理念与流程,对解决同类高负压液压油缸系统设计问题具有一定的工程意义。     

含随机参数的偏微分方程的自适应高斯过程求解器

对于数值求解含随机参数的偏微分方程的问题,本文基于以高斯过程为核心的求解器提出了一种自适应挑选训练数据的求解模型.该模型从极少的初始训练数据集出发训练高斯过程求解器,将参数池中预测方差指示变量最大的参数及其对应的偏微分方程的高精度解加入训练数据集中,然后重复上述过程,直到所训练出来的高斯过程求解器在测试数据集上达到所要求的精度.此外,本文还将该自适应模型在带有二维随机参数的扩散方程上进行测试,结果表明所提出的自适应选点策略有效,模型的预测准确度随着训练数据的增加而迅速提高,最终只需要40个训练数据即可在测试数据集上达到要求的精度.     

遮阴对米槁幼苗光合生理指标的影响

米槁是我国少数民族特色药用植物之一,为了探索其对光的需求及其生理适应性,解决其产量下降的问题,笔者以1年生米槁幼苗为试验对象,通过Li-6400测定在不同尼龙网遮阴环境下(透光率分别为100%,75%±5%,40%±5%)米槁幼苗培养120d的光合生理特性,了解其变化规律.结果表明:随着遮阴加剧,米槁幼苗叶片Chla(叶绿素a)、Chlb(叶绿素b)、Chl(总叶绿素)、Car(类胡萝卜素)含量上升,Chla/b含量的比值下降.遮阴加剧使米槁光饱和点有所增加,且净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)皆先增大后快速减小.胞间CO_2浓度(C_i)恰好相反,其随遮阴的加剧先降后升,蒸腾速率(T_r)则持续下降,而水分利用率WUE不断升高.透光率为75%±5%时米槁P_n、G_s最大,C_i最小,为米槁生长的最适透光率.     

基于BIM的输水工程安全监测信息集成与可视化分析

为了提高长距离输水工程安全监测信息的可视化表达效果,实现海量动态安全监测信息的高效管理,并用以辅助安全分析,提出了基于建筑信息模型(building information modeling,BIM)的输水工程动态安全监测信息集成与网络可视化方法。首先,根据输水工程三维虚拟场景元素构成分析,建立输水工程三维BIM模型;然后,应用关键字段映射的方法建立BIM模型与安全监测信息间的动态耦合;最后,基于WebGL图形加载技术,使用Forge Viewer实现BIM模型的WEB显示。结合天津南水北调工程,开发了相应系统并进行应用,实现了网络环境下工程安全监测动态信息与BIM的可视化集成,为输水工程安全分析提供了支撑平台。     

优化分级T-S模糊控制动态估计纯电动汽车电池健康状态

针对纯电动汽车动力电池健康状态（state of health,SOH）预测中非线性影响因素多、算法繁杂、难以在单片机开发平台中实现等难点,首先利用累计充电循环次数计量法得到使用循环次数,将SOH与使用循环次数、内阻变化量、电压降值的相关非线性关系转换成离散的二维数据表,依据使用条件,采用二分查表法获得不同估计方法下SOH值;再将使用循环次数、电压降值和内阻变化量作为输入量,以相应SOH的权重作为输出,利用T-S模糊控制建立SOH动态预测模型,根据权重和边界条件计算得到SOH.仿真结果表明,所提方法最大预测误差4.3%,响应时间55 ms内,预测效果比现有方法显著提高.