定量与定性相结合的动量轮故障可诊断性评价

为了提高动量轮的故障诊断性能,采用定量与定性相结合的方法对故障可诊断性评价方法开展研究。在分析动量轮和控制器模型的基础上,建立定量的动量轮闭环系统模型;分析动量轮的各种故障模式,将其分为测量类、驱动类和控制器类故障,并在动量轮系统模型中进行表示;依据故障到输出的传递函数是否等于0以及不同故障到输出的传递函数是否相同的思路,研究各类故障的可检测性和可分离性判断条件,对动量轮的各故障模式进行评价,给出相应的评价结果对于不可分离的故障集合,研究基于定性模型的故障可诊断性评价方法,即根据动量轮各功能模块之间的关系,结合动量轮的故障模式影响分析结果,建立故障与征兆之间的关联矩阵,通过分析各故障对应的数据,进一步给出动量轮故障可诊断性的评价结果。最后,提出故障可诊断性相关的定量指标,根据动量轮故障可诊断性评价结果,给出各故障以及动量轮的可检测度和可分离度等,为后续故障可诊断性设计提供依据。

莱州湾夏季环流垂向结构及其影响机制的研究

完善莱州湾三维环流结构,对进一步认识莱州湾海域的物质输运和生态环境保护具有重要科学意义,但前人对于莱州湾环流三维结构的研究相对较少。本文基于一套高分辨率的海洋数值模式,从三维角度研究了莱州湾夏季8月份环流的气候态特征及其影响机制。数值研究表明,莱州湾夏季环流垂向结构呈现双层环流特征,其中在跨等深线方向,环流的双层结构环流特征比较显著且存在显著的密度锋面结构。动量诊断的结果进一步表明,这种双层结构环流的形成与底层密度锋面所导致的斜压梯度力密切相关。此外,通过量化温盐场对于密度锋面的贡献,本文证实了温度梯度是莱州湾顶的密度锋面的主要影响因素,其对斜压梯度力的贡献占比达到99%,而盐度梯度对于莱州湾中部区域的密度锋面十分重要,对斜压梯度力的贡献占比达到58%,这与夏季黄河所带来的淡水通量密切相关。

2008年华南一次线状对流的双多普勒雷达探测结果分析

基于广州和深圳双多普勒雷达数据,对2008年6月6日发生在华南地区的一次准线状对流系统(QLCS)进行研究,分析其三维风场、动力和热力场结构并探讨其维持机制。结果表明:(1)QLCS初始于大范围层云降水中,在弱的大气不稳定环境下,存在中等强度的垂直风切变;QLCS发展时,地面有明显的中β尺度切变线,QLCS沿切变线组织成型,系统过境时地面水汽趋于饱和但未形成明显冷池。(2)发展成熟的QLCS的垂直上升速度区和正涡度区基本沿切变线呈带状,对流接近垂直发展,强回波区(>4dBz)多数发展至5km左右,但并未向系统移动前方倾斜,对流内的上升速度较小,最大上升速度(约6m·s^-1)在中高层,对流区内深厚的辐合形成于前侧低层(2km以下)和后侧深厚(维持到8km)的相对入流。(3)QLCS对流区内部为扰动高压,从低层到高层呈减小趋势;扰动位温数值很小,表明上升气流的浮力效应不明显;垂直动量诊断结果表明,对流维持的主要机制是扰动高压所产生的垂直气压梯度力。