网络化控制系统的新型事件触发通信与鲁棒广义H_2/H_∞容错协同设计

针对网络化控制系统(NCS)单纯依赖网络固有资源进行容错控制孤立设计方法的局限性,在分析现有离散事件触发通信机制不足的基础上,提出一种具有动稳过程共同约束的离散事件触发通信机制,并在该通信机制下建立与状态误差相关的闭环故障NCS模型;考虑参数不确定性和外界有限能量扰动的影响,基于Lyapunov稳定性理论与相关技术,给出网络通信触发权矩阵与广义H_2/H_∞指标约束下的满意容错控制器优化求解方法.通过仿真算例,验证新型离散事件触发通信机制的确能在不过分削弱系统性能的前提下,更多地节约网络通信资源,触发参数的选择也与系统性能有对应关系,为工程中选取相关参数提供便利.

300MeV/A H_2^+可变能量超导回旋加速器束流引出物理设计研究

针对单粒子效应测试对质子束能量的要求,中国原子能科学研究院设计了一台300 MeV/A H_2^+超导回旋加速器,该加速器使用超导线圈实现主磁铁小型化,剥离引出H_2^+离子获得可变能量的质子束。通过调节剥离点位置和分析剥离后质子的轨迹与束流包络,对该加速器引出过程的束流动力学进行了研究,完成了引出过程的物理设计。结果表明,此台加速器可在205~240 MeV、265~300 MeV内连续变能量引出质子,在更低能量范围内有单能量点引出质子的能力。

黄土高原西部石笋记录的H2事件特征

青藏高原与黄土高原过渡带的甘肃武都万象洞位于现代夏季风的边缘区,对气候变化极为敏感.通过洞内一支石笋WX40D的6个高精度TIMS-U系定年数据和616个样品的氧同位素测定,建立了28.3～23.0kaB.P.,分辨率约为10年的亚洲季风气候变化序列.石笋δ18O记录揭示Marine Isotope Stage2(MIS2)早期东亚季风气候具有10～100a尺度高频震荡特征,从中识别出北大西洋Heinrich2(H2)特强冷事件,且记录显示该事件开始于24.6kaB.P.,呈突发式降温之后持续跌宕式降温变化.对比研究发现,万象洞石笋δ18O记录H2事件与葫芦洞、天鹅洞的石笋记录有差别,但是与湖南金滩湾洞穴石笋δ18O记录、33°N太阳辐射强度以及极地GRIP冰心记录变化趋势一致,表明季风边缘区气候变化主要受北半球中纬度太阳辐射能背景、北大西洋冰漂碎屑带的扩张以及低纬太平洋海表温度变化等因素的控制,同时万象洞特殊的地理位置使得区域气候更易受到与极地气候有密切联系的亚洲冬季风和西风环流变化的影响.

石笋记录的印度季风Heinrich 2事件结束过程

H2事件是发生于末次冰盛期的一次显著的气候突变事件,对理解千年气候事件和内部机制具有重要意义.然而,目前具有高精度和精确定年的H2事件气候记录依然很少,这在很大程度上限制了对H2事件起止时间、内部细节和触发机制的进一步研究.本研究基于印度东北部乞拉朋齐洞(Cherrapunji Cave)具有年纹层的石笋CHE-2 (总长940 mm)的21个U-Th年代、 2701条纹层的计数和259个δ18O数据,重建了25. 50~24. 76 ka B. P.和24. 38~22. 42 ka B. P.(99. 5~437. 0 mm样品段)期间石笋δ18O的高分辨率(24. 38~23. 08 ka B. P.时段平均分辨率8年,其他时段平均分辨率14年)、精确时间序列,刻画了印度东北部地区H2事件的结束过程和精细结构.研究表明,乞拉朋齐洞石笋记录的H2事件结束时段为 24. 280±0. 028~23. 436±0. 028 ka B. P.,共持续 844±3年,振幅约为1. 9‰,事件发生时间在误差范围内与东亚季风区石笋记录和格陵兰冰芯记录同步,在此期间,δ18O记录呈现了两次负偏过程(24. 28~24. 17 ka B. P.和23. 90~23. 44 ka B. P.)和一段相对稳定过程(24. 17~23. 90 ka B. P.),叠加了多个百年-十年际尺度的气候振荡.本研究得到的高分辨率δ18O精确时间序列对于改善气候模型和检验气候事件假说有一定意义.从亚洲季风区与高纬地区同时段H2事件记录的对比来看,其发生机制可能主要包括以下几个方面: 1)淡水注入北大西洋导致AMOC减弱,北高纬温度降低,推动ITCZ南移;北高纬温度变化的信号通过西风带和蒙古冷高压传递到亚洲季风区,从而影响亚洲夏季风;2)H2事件结束过程可能受到南极缓慢变暖的影响;3)低纬和青藏高原的变化也可能对H2事件产生复杂的影响.这些依然有待更多的高分辨率记录和气候模拟结果的进一步验证.

末次冰期亚洲季风事件对南北高纬气候的响应

末次冰期千年尺度亚洲季风事件与南北高纬度气候变化的关联一直是第四纪古气候领域中的热点问题.本文基于湖北省落水洞长830 mm的LS23石笋15个230Th年龄和830个 δ^18O数据,重建了28.7~22.2 ka B.P.和87.0~82.9 ka B.P.两个时段内平均分辨率分别为20 a和15 a的亚洲季风变化序列.石笋LS23记录的24.7~23.4 ka B.P.期间的千年尺度亚洲弱季风事件,对应于H2事件(Heinrich 2 Event)和南极暖事件2(Antarctic Isotope Maximum 2,简称AIM2事件).该弱季风事件在24.7~23.4 ka B.P.期间呈缓慢开始、缓慢结束的"V"型结构演化模式,与南极对应暖事件的转型特征基本一致,而与北高纬H2事件呈快速开始、 快速结束的"U"型结构明显不同,表明此时亚洲季风主要受到南高纬气候变化的影响.在84.9~84.8 ka B.P.期间,亚洲季风快速增强,对应于格陵兰冰芯记录的DO21事件(Dansgaard-Oeschger 21 Event)的开始阶段.特别重要的是,在石笋 δ^18O序列中识别出和格陵兰冰芯记录一致的PE事件(Precursor-type Peak Event),这是在南极温度变化中难以发现的,说明此时亚洲季风变化可能主要由北高纬触发.由此推断,末次冰期千年尺度亚洲季风事件与南、北高纬气候的联系受气候背景的影响,冰期(比如H2事件所处的MIS 2阶段(Marine Isotope Stage 2,深海同位素2阶段))季风强度变化主要受到南高纬温度的控制,而间冰期(比如DO21事件所处的MIS 5a阶段)主要受到北高纬的触发.