纳滤膜孔径对沼液超滤透过液养分富集与膜污染行为的影响

超滤(ultrafiltration,UF)能有效浓缩沼液,但透过液中仍含有大量养分,可进一步采用纳滤(nanofiltration,NF)等精密膜浓缩利用。NF膜的孔径会直接影响膜的截留特性和通量,从而影响浓缩性能。为了探究NF膜孔径对沼液浓缩过程养分富集效果和膜污染行为的影响,该研究以鸡粪沼液的UF透过液为研究对象,分别采用800 D、500 D、100 D的NF膜(平均膜孔径分别为2.0、1.0、0.5 nm)进行浓缩,重点分析养分截留效果和膜污染特征。结果表明:不同孔径的NF膜均能高效截留化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)和总磷(total phosphorus,TP),截留率可达68%以上,但对总氮(total nitrogen,TN)和总钾(total potassium,TK)的截留较低,仅为19%~35%。随着膜孔径降低,NF对COD、TN、TP、TK的截留效果略有提高,但整体差异不明显。不同孔径NF膜在沼液浓缩过程均出现了明显的水通量降低。与1.0 nm的NF膜相比,0.5 nm膜较小的孔径和2.0 nm膜较大的初始通量均会导致膜表面有机—无机致密污染层的形成,从而造成水通量快速降低;而1.0 nm膜表面形成的以无机晶体为主的污染层较为疏松,通量下降较为缓慢。综合养分截留效果和水通量变化规律,确定孔径为1.0 nm的NF膜更适用于浓缩沼液的UF透过液,研究结果可为推动沼液膜浓缩的发展与工程应用提供理论与技术支撑。

基于PI反馈的分布式控制系统动态负载均衡算法

针对分布式控制系统由于负载不均衡、网络通信量大等引起的时延问题,文中设计了基于请求划分的任务分配模型,提出了基于实时动态比例积分(PI)反馈控制的负载均衡算法.该算法利用增量PI控制的思想,根据服务器节点性能的实时反馈值动态调节服务器节点的分配权值,通过虚拟节点转移算法局部调整虚拟节点的分配,以维护哈希空间的稳定.仿真实验结果表明,该算法实现了分布式控制系统的动态负载均衡,减小了服务器资源消耗及用于存取远程数据的通信开销,提高了控制系统的实时性,具有良好的扩展性和容错性.

基于LSOA的机器人控制系统设计方法

提出一种面向服务的架构,应用于机器人控制系统,设计了一个以服务总线为中心的控制模式,提供简易的组件整合机制,实现服务的即插即用;此架构可提高控制系统的灵活性、可重构性、系统柔性等性能;基于此架构开发了一套基于二进制消息的交互机制,并对服务总线进行了轻量化设计,解决了传统SOA架构应用到控制系统导致的响应速度慢、系统庞大等特点,提高了系统的实时性。

基于总线的开放式控制系统调度策略

提出"基于改进EDF的模糊反馈调度策略",并应用于基于总线的开放式控制系统.设计了一个适用于此类总线控制架构的任务调度方案,由任务截止期、任务重要性以及传输误差和响应时间的综合影响来动态调节任务优先级,用以解决由引入总线而导致的响应速度慢、总线阻塞时的丢包问题.通过对机器人的控制实验验证了所提出调度策略的可行性.实验结果表明,加入调度模块后控制系统的响应时间和丢包率都有显著改善,系统的实时性得到了提高.