基于二阶邻居事件触发多智能体系统的一致性

在多智能体系统的平均一致性问题中,为了实现每个智能体的状态都加速收敛到所有智能体初始状态的平均值。采用李雅普诺夫函数方法,证明了多智能体系统的平均一致性问题。结合特定的事件触发条件,设计了基于事件的一致性协议,并利用二阶邻居信息来加速多智能体系统的一致性收敛速度。首先在固定拓扑网络下研究了多智能体系统利用二阶邻居信息来加速一致性收敛速度的问题,随后在切换拓扑网络下对类似问题进行了分析。最后,把该协议应用到数值仿真中,并与只利用一阶邻居信息的协议比较,仿真结果表明所设计的协议能够加快收敛速度。

基于^(15)N示踪技术的盐渍土壤氮素转化模拟

为研究盐渍土壤氮素转化规律,以河套灌区盐渍土为研究对象,基于同位素示踪技术,设置6个盐分水平(S1=2.01 dS/m、S2=6 dS/m、S3=12 dS/m、S4=16 dS/m、S5=20 dS/m、S6=25 dS/m),每个盐分水平的土壤中分别添加7.14μmol/g经^(15)N同位素标记的硝酸铵(^(15)NH_(4)NO_(3)、NH_(4)^(15)NO_(3)、^(15)NH_(4)^(15)NO_(3))作为土壤氮源,分别在实验过程中的5个时间点(4、24、72、144、288 h)取样测定了铵态氮和硝态氮的浓度以及对应的^(15)N的原子百分超。结合实验数据和同位素稀释原理,基于一阶动力学方程,在Matlab中建立了包含氨挥发v、反硝化第一阶段或异化还原为铵第一阶段d_(0)、异化还原为铵第二阶段d_(1)、反硝化第二阶段d_(2)、矿化m、硝化第一阶段n_(1)、硝化第二阶段n_(2)、铵态氮同化i_(a)、硝态氮同化i_(n)、异养硝化h等10个土壤氮素转化过程的盐渍土壤氮素转化模型。建立的模型反映了盐渍土壤氮素转化的各过程,较好地模拟了实验观测值的趋势变化;除氨挥发外,模型的一阶动力学常数和盐分之间的拟合曲线的R^(2)均在0.65以上,其中,K_(n2)和盐分的拟合曲线[K_(n2)=(39.59 (lnS)^(2)-244.27 lnS+393.86)×10^(-3)]相关性最高,R^(2)=0.98,误差限Δ平均值为0.017。

水稻灌区农业面源污染物迁移转化规律模拟研究

模拟水稻灌区中非自然水文过程及其驱动下的面源污染物迁移转化过程对了解水稻灌区面源污染形成机理以及污染控制具有重要的意义。将水稻灌区水文过程分为陆面水文过程和排水沟道水文过程,采用均衡法模拟陆面水文过程中稻田深层渗漏水量以及氨氮(NH4^+)、硝氮(NO_3^-)和磷酸根(PO_4^(3-))的渗漏通量,在此基础上,基于非稳定饱和渗流方程计算稻田深层渗漏过程所形成的侧向排水过程,作为排水沟道水文过程的输入项,基于动力波方程和一阶动力学方程描述了水稻灌区排水网络下的面源污染物运移和转化过程,提出了水稻灌区农业面源污染物迁移转化模型。根据前郭灌区2008—2009年的监测数据对模型渗流过程、主要面源污染物迁移转化过程参数进行率定,采用2010年的监测资料对模拟结果进行了验证。结果表明,基于所提出的方法模拟了稻田和排水沟道2个水文过程中NH4^+,NO_3^-和PO_4^(3-)的质量浓度峰值过程的差异,实现了水稻灌区陆面水文和排水沟水文过程的耦合。稻田水层中模拟NH4^+,NO_3^-和PO_4^(3-)的Nash-Sutcliffe系数分别为0.772、0.758和0.709,相对均方根误差(RMSE)分别为0.042、0.050和0.071,排水系统中模拟NH4^+、NO_3^-和PO_4^(3-)污染物的Nash-Sutcliffe系数分别为0.645、0.704和0.854,相对均方根误差(r RMSE)分别为0.072、0.060和0.031。所提出的方法可有效地模拟稻田渗流过程和排水过程中的面源污染物迁移转化过程。

基于油中溶解产物分析的油纸绝缘寿命预测模型

为了掌握油纸绝缘设备的绝缘性能,有必要对油纸绝缘的剩余寿命进行预测。本文选取油中溶解气体和油中溶解糠醛为参量,实现了油纸绝缘设备的寿命预测。首先,基于可靠的试验平台及充分的试验,建立了温度、油中溶解气体含量以及油中溶解糠醛含量与聚合度之间的定量关系;然后,利用一阶动力学经典模型,通过拟合确定了模型中各待定系数的具体量值,从而建立了适用于油纸绝缘设备的寿命预测模型,并提出了基于现场监测数据的剩余寿命预测方法;最后,应用所提出的预测方法对1台实际投运的变压器进行了寿命评估,由此验证了该方法可定量评估在运设备的健康状况。