Spiral rainband in a numerically simulated tropical cyclone

Spiral rainband is a prominent structure of tropical cyclone. Though its forming mechanism, vortex Rossby wave theory, has been widely accepted in recent years,its internal structural features are still not well known. The spiral rainband in the severe tropical storm Kammuri (2002),which caused heavy rainfall in southeast China, is simulated using the mesoscale model MM5 (V3). Results show that the simulated spiral rainband propagates azimuthally at a speed close to that of vortex Rossby wave in theory, and is accompanied with energy dispersion in the radial direction. The structural features of simulated spiral rainband are analyzed with the high-resolution model output including the full physical process. Positive vorticity, ascending motion, horizontal momentum and so on are highly concentrated in the spiral rainband. The convergent moisture of spiral rainband comes mostly from the planetary boundary layer under 1 km.Airflow from the outside of spiral rainband is convective instability, which can provide instability energy for convection development. However, the atmospheric stratification in the inside of spiral rainband is neutral, implying that the instability energy has been released. There is a mesoscale strong wind band just near the spiral rainband in the outer side with a maximum wind speed exceeding 30 m/s, which results from the pressure force acceleration when the air flows into the spiral rainband along the gradient of pressure.     

干扰解耦降维观测器设计的新方法

针对系统状态易受外界干扰的情况，设计一种干扰解耦降维观测器。在设计上为了切合实际，考虑测量机构中含有未知输入的情况，提出在不丢失任何信息的情况下将测量机构中的未知输入通过一个简单的代数变换消除，对测量机构中不合有未知输入的观测器进行了降维设计。给出观测器存在的充分必要条件。观测器的存在条件仅依赖于自身，这种设计比较合理。这种观测器由于才用了降维设计所以结构简单、直接、便于应用。仿真试验表明了所提方法的有效性。     

干扰对物种多样性维持机制的影响

群落中的干扰不同于灾难,经常出现适度的干扰,不但不会对群落产生巨大的破坏作用,还会促使物种进化.中度干扰假说是物种多样性维持的一个重要理论,干扰对群落内物种的共存具有重要作用,干扰理论对自然资源的利用和环境保护具有指导意义.实例说明,适度的干扰有利于动植物的生长,能够增加物种多样性.     

具有Markov跳跃参数的一类非线性系统的鲁棒反馈镇定

利用随机控制的Lyapunov设计方法,研究了一类带Markov跳跃参数的随机非线性混合系统的鲁棒控制问题.给出了受方差不确定的Wiener噪声干扰的跳跃严格反馈系统的镇定设计,该设计可使稳态误差在4阶矩意义下收敛到一个小范围内.     

基于干扰观测器的Fuzzy-PID控制及应用研究

针对大射电望远镜(LT)悬索粗调系统为一变结构、非线性、慢时变、大滞后、强耦合、多输入多输出柔性结构系统的特点,提出了一种Fuzzy-PID控制和干扰观测器相结合的控制算法来实现馈源轨迹跟踪策略。这种方法通过构造干扰观测器来预测该柔性结构系统的各种干扰,并根据预测到的干扰信息进行补偿以抑制干扰对系统的影响,同时引入Fuzzy控制算法来自适应整定PID控制器的参数实现具有最佳组合的PID控制。最后,对LT悬索-馈源舱控制系统进行了数值仿真,结果表明该控制算法可以较好地满足馈源系统轨迹跟踪精度要求,同时系统具有较强的适应性和鲁棒性。     

自抗扰精密跟踪运动控制器的设计

为了提高非圆车削中快速伺服刀架的跟踪精度和抗干扰性,研制了一种自抗扰控制器。通过对执行机构建模分析,将模型中的非线性部分归结为系统的内扰,将加工过程中切削力干扰归结为系统外扰,设计出相应的扩张状态观测器,对系统内、外扰的总和做出实时估计和补偿。仿真实验表明,自抗扰控制性能优于传统的PID控制。通过DSP(digital signal processor)编程,将自抗扰控制器应用于非圆车削。切削加工试验结果表明,自抗扰控制具有良好的控制品质,快速伺服刀架跟踪精度控制在±5μm以内。     

叶片磨短对低压冷却风扇气动性能的影响

工程中常用磨短叶片的方法来确保足够的叶顶间隙,由此对风扇气动性能的影响尚无研究报道。该文通过实验发现,叶片磨短后最大流量和风扇效率均急剧下降。对风扇内湍流场进行了三维数值模拟,结果与实验吻合良好。基于数值计算结果的流场分析表明,叶片磨短后叶顶间隙涡进一步发展,阻塞叶顶流道,使流量锐减,同时降低了叶片顶部区域做功能力。研究指出,叶片磨短相比机壳增大更易造成风扇性能恶化,尤其是流量的下降会使风扇无法正常使用,必须重视。     

行进间跟踪轴线稳定技术

研究自行火炮行进间载体牵连给跟踪带来的扰动问题,采用补偿的方法抑制这种扰动.即采用开环前馈控制与跟踪闭环部分相结合的控制方法,取得了很好的控制效果.从扰动的机理入手,利用可测参量,对扰动部分进行线性化,并给出了补偿信号的解析式.用Matlab Simulink进行了仿真,仿真结果表明所提出的方法能够使载体的扰动造成的误差明显减少.其优点在于能够在不改变原有控制系统结构的情况下,实现有载体扰动时的跟踪轴线稳定.     

栗斑腹鹀种群数量变化的分析

1999年至 2 0 0 1年每年 4～ 7月在吉林省西部地区对栗斑腹种群数量及繁殖情况进行了调查 ,发现三年来栗斑腹种群数量连续下降 .其原因是 :人为干扰导致栗斑腹繁殖成功率及繁殖成活率降低 ,从而导致栗斑腹种群数量下降 ;研究地区内近几年连续高温干旱的天气也导致了栗斑腹种群数量的下降 ,气温升高 (R2 =0 9964 )、降雨量减少 (R2 =0 84 98)对栗斑腹种群数量下降的影响很大 .     

带哨嘴喷嘴射流流场的离散涡模拟

采用离散涡方法模拟了两种不同形状哨嘴的喷嘴出口流场旋涡结构和压力分布。模拟结果表明 ,射流在喷嘴出口和哨嘴出口形成的旋涡结构在流场及其他涡元的作用下 ,向下游运动 ,在流场中某个地方形成低压区 ,这有助于诱发空化现象。对两种不同喷嘴的出口流场进行比较发现 ,哨嘴形状对形成的射流流场的旋涡结构有很大影响。因此 ,研究和应用空化射流必须考虑喷嘴出口哨嘴形状的影响