Parameter estimation for multirate multi-input systems using auxiliary model and multi-innovation

The multirate multi-input systems have different updating periods and sampling periods such that the conventional identification algorithms cannot be used to identify such multirate systems. By using the auxiliary model identification idea, the multiinnovation stochastic gradient algorithm is developed to estimate the parameters of multirate systems. Finally, an illustrative example is given to verify the effectiveness of the proposed algorithm.     

沙漠/干旱地区 MOFs 吸附式空气取水技术

空气取水是一种不受限于常规水源的有效取水方式,能够提升部队在沙漠/干旱地区的给水保障能力。以西北某沙漠地区的实际环境（相对湿度20%）为应用背景,对比分析了雾水收集法、空气冷却法和吸附剂取水法的特性,在低湿度条件下确定采用吸附剂取水法。针对硅胶、沸石或分子筛等传统吸附剂水负荷不高的缺点,研究新型材料MOFs的化学组成和结构特点,结合其吸附能力强和易再生的独特优势,选定MOF 801为吸附剂并设计了一台套筒式MOFs空气取水装置,对取水装置在相对湿度20%的条件下进行计算研究,得出预估产水量,并分析了相关影响因素。     

抗性淀粉的生物学功效及在食品加工中的应用

抗性淀粉是一种具有多种生物学功效的新型膳食纤维,且兼具类似于淀粉的优良加工特征,适合于开发品种多样的高膳食纤维功能性食品。抗性淀粉的研究与应用目前已成为国内外食品行业的热点,介绍了抗性淀粉的分类,及其在糖代谢、脂代谢、体重控制,作为益生元和防治直肠癌方面的生物学功效;分析了抗性淀粉在面包糕点、油炸食品、面条、益生菌类食品加工领域中的应用。     

Biocompatibility studies of silk fibroin-based artificial nerve grafts in vitro and in vivo

Silk fibroin(SF)has been used extensively in the biomedical field including tissue engineering for the generation of artificial bones,skins or ligaments.We have previously reported on good in vitro biocompatibility of SF fibers with peripheral nerve tissues and cells.In the present study,we developed a novel design of the SF-based artificial nerve graft(SF graft)which was composed of a SF-nerve guidance conduit(NGC)inserted with SF fibers.MTT assay was performed to determine the cytotoxicity of the SF-NGC extract fluid on the cultured L929 cells derived from an immortalized mouse fibroblast cell line.In addition,this SF graft was implanted into adult rats for bridging a 10-mm long sciatic nerve defect.The following-up experiments at initial stage(1-4 week)of nerve regeneration including routine blood tests and histochemical investigation were conducted to evaluate the in vivo biocompatibility of the SF graft with peripheral nerves.The results demonstrated that the SF-NGC graft was biocompatible with the surrounding tissues and cells due to its low inflammatory potential with a grade 0 under the U.S.Pharmacopeia guidelines and it was generally suitable to a certain degree for bridging peripheral nerve defects in virtue of supporting Schwann cell adherence,expansion and migration.Therefore the SF graft is a promising alternative to classical autografts for peripheral nerve repair.     

Theoretical study of partial oxidation of ethylene by vanadium trioxide cluster cation

Density functional theory （DFT） study of reaction between vanadium trioxide cluster cation （VO3^＋） and ethylene （C2H4） to yield VO2^＋ ＋ CH3CHO （acetaldehyde） and VO2CH2^＋ ＋ HCHO （formaldehyde） is carried out. Structures of all reactants, products, intermediates, and transition state in the reaction have been optimized and characterized. The results show unexpected barriers in the reaction due to the existence of a η^2-O2 moiety in the ground state structure of VO3^＋. The initial reaction steps combining ethylene adsorption, C=C activation and O-O cleavage are proposed as rate limiting processes. Comparison of reactions of VO3^＋ ＋ C2H4 with VO3 ＋ C2H4 and VO2^＋ ＋ C2H4 in the previous studies is made in detail. The results of this work may shed light on the understanding of C=C bond cleavage in related heterogeneous catalysis.     

基于递推最小二乘改进算法的洪水预报模型研究

由递推最小二乘算法估算出的自回归系数在一定条件下具有最佳的统计特性,但在实际应用中,这种方法往往难以动态地把握水文现象的动态特性.为提高自回归洪水预报模型的精度,分别用衰减记忆、有限记忆及2种算法相结合的方法对基本的递推最小二乘算法进行改进,并利用这几种改进算法对白马寺水文站的实测径流序列进行了模拟演算.结果表明,这3种改进的递推最小二乘算法,都可以使自回归洪水预报模型取得较好的预报效果,但实际应用时应根据不同预报的侧重点选择相应的算法.     

不同侧压系数下复合地层变形破坏特征数值模拟

针对中国中西部挤压造山带大埋深不同侧压系数(0.5~2.0)下复合地层在工程开挖扰动下复杂叠加的变形破坏特征,采用有限差分程序FLAC3D对3种不同组合型式的复合地层开展了数值模拟研究。同时结合软岩和硬岩解析解的分析对比,发现开挖卸荷作用下复合地层位移量比均质软岩小,前者随侧压系数增加位移量较大的点由顶拱向边墙转移变化。硬岩中富集的主应力比软岩中高。软岩塑性区半径最大的是前软后硬型,比上下叠置型复合地层的结果大很多。后者接近该深度下的均质软岩隧道的塑性圈半径。本文结果可为复合地层中隧道工程设计和施工提供参考。     

高压天然气管道喷射火热辐射计算

天然气燃爆喷射火事故可能造成人员建筑严重损害,为研究大型天然气喷射火燃爆特性,使用CFD计算软件,对质量流量在5 kg/s以上,压力分别为12 MPa与6 MPa,泄漏孔径在25 mm、50 mm与100 mm时的高压天然气喷射火进行仿真,得到这六种工况下喷射火火焰尺寸、温度分布和近地热辐射强度分布曲线,并得到喷射火长度与宽度和泄漏孔直径的线性变化关系.与喷射火常用的Thornton模型对比,仿真结果计算的火焰长度基本符合,热辐射结果在泄漏中心30 m以外基本相近,两种方法都可用于估算远距离喷射火热辐射强度,为天然气设施安全设计提供参考.     

基于粒子群算法的微纳米铁粉燃烧实验研究

为减少化石燃料的使用,开发清洁、低碳、可再生的新型能源,对微纳米铁粉燃料开展燃烧实验研究。通过微纳米铁粉的比表面积实验、热重分析实验、X射线衍射实验,得到不同粒径铁粉的比表面积、热重曲线以及X射线衍射图谱。分析粒径对比表面积、热重曲线的影响,研究不同粒径铁粉在40 K/min升温速率下的燃烧特性参数和燃烧动力学参数。并用粒子群算法拟合出微纳米铁粉的燃烧速率微分方程,建立微纳米铁粉的燃烧模型。结果表明：除了50 nm铁粉以外,随着粒径增大,铁粉的着火点温度、最高燃烧速率温度、燃尽温度、活化能、指前因子均增大。50 nm铁粉会在高温下发生熔化并凝结,使得燃尽温度上升,燃尽时间延长,不利于反应正常进行。对于粒径在50 nm～2μm范围内的铁粉,可以通过本文建立的铁粉燃烧速率微分方程近似计算不同粒径微纳米铁粉的燃烧特性参数和燃烧动力学参数,误差在允许的范围内。     

无迹卡尔曼滤波估计空间目标特征信息

为了加强对空间目标,尤其是非合作目标的探测监视,空间目标的各种特性正受到越来越多的关注。本文通过无迹卡尔曼滤波UKF对空间目标的位置、速度、姿态、角速度和材料复折射率这5种状态参数进行了反演估计。利用观测角度、光度和偏振度数据作为观测值估计目标的状态,基于位置与速度运动学模型和姿态与角速度动态模型,完成5种状态的时间演化,实现了对5种状态参数的联合估计。仿真结果表明,设置合理的状态初始值、状态方程和测量方程噪声,5种状态参数误差均能合理收敛,UKF能够较好地预测空间目标的5种特征参数,同时也验证了观测角度、光度和偏振度数据可以用于反演空间运动目标的这5种非直接观测特征信息。