基于有限时间LaSalle不变集的PMSM混沌控制

为有效地抑制永磁同步电动机系统的混沌行为,基于有限时间理论和LaSalle不变集定理设计了一种自适应控制器。分析了永磁同步电动机系统的混沌动力学特性,确定了系统处于不同运动状态的参数域;在理论上证明该控制器能够在有限时间内稳定到平衡点且能自动跟踪系统平衡点;仿真实验证明,该控制方案形式简单,快速性更好,稳定性更高。研究结果对保证永磁同步电动机的稳定运行具有重要意义。

一种非线性金融系统的力学分析及基于有限时间LaSalle不变集的混沌控制

从力学角度,将一种三维非线性金融系统分解成Kolmogorov系统的保守力矩、耗散力矩以及外力矩,并分析不同力矩作用于该金融系统时的动态特性,剖析该金融系统产生混沌行为的原因,并结合金融市场解释其物理意义.为控制该金融系统的混沌行为,基于有限时间的LaSalle不变集理论,设计一种自适应控制器.理论分析和数值仿真表明,此控制器作用于系统时会在有限时间内有效地将混沌的金融系统控制到稳定状态.

基于LaSalle不变集定理自适应控制永磁同步电动机的混沌运动

基于LaSalle不变集定理,设计自适应混沌控制器对永磁同步电动机中的混沌进行控制.由于该控制器能自动跟踪平衡点,无需预先知道系统平衡点位置,不需要改变受控系统原有的结构,因此设计直接简便,控制代价小,易于工程实现.仿真结果表明了该方法的有效性.

Lotka-Volterra系统LaSalle不变集的结构

本文利用吴文俊提出的,现通称为Ritt-吴整序的原理,发展文献[3]的计算机辅助证明方法,确定了七维Lotka-Volterra食物链系统的LaSalle不变集,从而解决了这类系统的全局稳定性问题.

一种属性变化局部变精度邻域粗糙集动态算法

传统的邻域粗糙集模型对混合型数据的抗噪能力和计算效率低下,基于矩阵理论建立了一种属性动态变化的局部变精度邻域粗糙集模型。在局部对角矩阵和中间矩阵的更新规律的基础上,构建了混合信息系统局部变精度邻域粗糙集下近似的动态更新机制,提出了一种新的属性变化的局部变精度邻域粗糙集动态算法。通过实验分析可知:所提出的动态算法具有较高的计算效率和良好的稳健性。

一类由α-稳定过程驱动的随机时滞微分方程的LaSalle不变原理

LaSalle不变原理是研究随机系统稳定性的重要工具.考虑到时滞与样本轨道跳跃对系统稳定性的影响,本文通过特殊半鞅的收敛性,建立了一类由α-稳定过程驱动的随机时滞微分方程的LaSalle不变原理.利用LaSalle不变原理给出了一类延迟方程解渐进稳定的充分条件.

拉萨地区平板太阳能集热系统变流量运行策略及效益分析

针对室外环境参数波动变化以及蓄热系统温度波动特性,提出一种太阳能集热系统变流量运行调控策略,建立最优流量优化模型,回归得到不同工况下最优流量值多项式函数,并与定流量运行策略下的系统运行性能进行对比分析。结果表明:与定流量运行方式相比,采用变流量调控策略时,集热系统净收益显著提升。对于拉萨地区100 m^(2)串并联形式平板太阳能集热系统,采用变流量运行策略时,虽然运行泵耗增加,但集热量增益更大,相比单位集热面积流量为0.02 m^(3)/(h·m^(2))时,集热系统净收益增加了468.7 MJ,提高了6.75%。

基于变权与区间数-集对分析理论的电缆中间接头状态评估

针对电缆接头状态信息以及评估等级边界的动态性和随机性问题,提出基于变权与区间数-集对分析理论的电缆中间接头绝缘状态评估方法。提取电缆接头局部放电特征参数作为状态评估指标,并对指标数据进行区间表示。引入方差和标准差来衡量指标区间数据的波动性,进而赋予指标的客观权重;对于局部放电指标劣化不均衡的问题,综合考虑指标的劣化程度与趋势参数,构建相应的状态变权函数从而得到变权权重。最后应用区间数与集对分析耦合方法,依据最大综合联系期望值确定电缆接头的状态等级。通过对某地10 kV电缆中间接头的在线监测数据进行算例分析,验证了该状态评估方法的有效性和可行性。

变压吸附技术在工业化碳捕集中的应用现状

在全球碳排放和温室效应的背景下,碳捕集、利用和封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)技术高速发展。以变压吸附技术为代表的燃烧后碳捕集技术因市场巨大而备受关注,但其吸附效果和吸附成本有待优化。介绍了全球碳排放背景和CCUS技术概况,重点分析了变压吸附技术的研究进展。首先阐述了变压吸附技术的工作原理和再生工艺,然后总结了以硅胶和活性炭为代表的吸附材料性能特点和研究进展,综述了以低压变压吸附技术为代表的多种变压吸附工艺流程和应用进展,并进行了技术经济性分析。明确了影响吸附材料吸附效果的关键因素,应从结构、制备和性能等方面改善吸附材料的吸附效果,指出了低压变压吸附技术具有工艺流程简单和经济优势显著等特点,是实现工业化碳捕集的重要途径。对目前研究的不足之处提出了展望,为吸附材料的开发和吸附工艺的改进提供参考。

异氟尔酮二胺-水二元固-液相变吸收剂捕集CO_(2)机制

固-液相变吸收剂在CO_(2)负荷调控下可发生相变形成固体产物,具有易分离、操作简便的优势,但现有体系大多需有机分相剂调控才能发生固液相变,存在分相剂易挥发损耗、富液黏度大等瓶颈。本研究构建了异氟尔酮二胺(IPDA)-水二元固-液相变吸收体系,无需分相剂,水相溶液吸收CO_(2)后即可发生固液相变。研究表明,1.00 mol·L^(-1)IPDA水溶液在313.15 K下饱和吸收负荷高达0.85 mol CO_(2)·mol^(-1),吸收产物为白色晶体粉末且富集在溶液下层,富液体积占总溶液体积的43.60%,而CO_(2)富集率达93.98%,此时,上层贫相黏度为1.08 mPa·s。富相固体产物分离熔融后在393.15 K温度条件下解吸60 min,再生效率为98.31%。经5次循环吸收-解吸,再生容量仍保持初始容量的80%以上,具有良好的重复利用性。^(13)C核磁共振(NMR)表征分析表明,IPDA与CO_(2)反应生成IPDA-氨基甲酸盐与碳酸氢盐,大多聚集在富相中,仅少量氨基甲酸盐溶于贫相中。解吸完成后,样品未见CO_(2)产物峰,进一步证明了IPDA-H_(2)O可完全解吸。量子化学计算证明,吸收前IPDA与水偶极矩接近,极性相近可互溶,吸收后形成的产物偶极矩低、极性小,产物间的分子内氢键高于产物和水的氢键,产物晶格能增加。因此,产物从溶液中析出,无需分相剂调控,即可在水中发生固液相变。

集约束下的变分不等式:像空间分析法

变分不等式是一种数学模型,属于平衡问题的一类,常应用于交通均衡问题、经济均衡问题以及生态产业链问题。像空间分析法(ISA)是研究最优问题与平衡问题非常重要的工具之一。为了丰富ISA在变分不等式问题上的研究,在集约束的假设下,利用ISA研究了在欧氏空间中经典变分不等式问题。首先,验证了问题的线性分离性。然后,通过拉格朗日型函数得到了拉格朗日型鞍点条件。最后,给出了变分不等式的最优性条件。

求解最小双连通支配集问题的变邻域禁忌搜索算法

针对经典NP难优化问题——最小双连通支配集问题,提出了一种元启发式求解算法——变邻域禁忌搜索算法。算法将原优化问题的求解转换为一系列判定问题——k双连通支配集问题的求解,使用两种邻域结构更加有效地覆盖解空间,同时使用扰动及禁忌机制帮助算法跳出局部最优陷阱。通过与现有文献中的精确算法、启发式算法在国际文献公开的38个双连通图算例上的实验对比,结果表明变邻域禁忌搜索算法能够有效求解最小双连通支配集问题,可求得所有公开算例的最优解,并且在稠密图中计算效率明显优先于其他算法。

变压吸附捕集CO_(2)技术研究进展及其在石化行业应用案例分析

[目的]作为CCUS(Carbon Capture,Utilization and Storage)中重要的碳捕集手段,变压吸附(Pressure Swing Adsorption,PSA)捕集CO_(2)技术受到广泛应用。但过高的捕集能耗和运行成本制约了技术的推广和落地,如何精准地依据实际情况选择合适的捕集技术并降低捕集能耗尤为重要。[方法]针对国内外变压吸附技术的基础研究与技术应用进行了讨论,并以某石化企业采用PSA技术捕集CO_(2)的实际应用案例,分析了该技术在石化行业应用的经济性和前景。[结果]在文章案例中,采用PSA吸附捕集CO_(2)技术的项目对煤制氢装置净化单元、低温甲醇洗单元产出的约80万t中浓度碳源进行捕集封存,针对73.9%浓度的CO_(2)原料气,装置实现了96%的CO_(2)回收率以及98%的捕集纯度,在杂质气体方面,H_(2)S、CH_(4)及CH3OH均控制在0.015%以下,可实现约56 kWh/t CO_(2)的捕集电耗。研究发现,变压吸附技术具备吸附剂再生能耗低、压阻低、工艺连续及吸附剂稳定性强的优势,表现出技术与经济可行性。由于变压吸附以物理吸附为主,因此PSA对于低浓度的原料气CO_(2)处理可能会面临能耗较高且富集浓度不足的问题。[结论]综上,PSA捕集CO_(2)技术适宜用于中浓度碳源的处理,在未来石化、水泥等行业中排放的尾气处理上具有潜力。

基于变分水平集的多尺度纹理图像分割方法

为了更有效地对纹理图像进行多尺度分割,我们提出了一种混合模型。该模型使用全变分模型来控制纹理图像的多尺度表示,并且引入局部自相似性以及局部高斯分布拟合函数作为边界提取项,最终得到一个混合的多尺度纹理图像分割模型。实验结果表明,所提模型能够在不同尺度下对纹理图像进行较好地分割,使分割过程更加符合人类视觉的感知机制,并且当图像受到不同程度的高斯噪声污染时,该模型也能够对目标边界进行精确地提取。

一类集值混合变分不等式的自适应投影算法与收敛性

给出求解一类集值混合变分不等式的自适应投影算法。在算法的步骤中引入含非线性泛函g的邻近算子并改进步长,在一定条件下,证明该算法的强收敛性。在特殊情形下,算法即为通常集值变分不等式的自适应投影算法,因而推广相关结果。

基于集对论的路面使用性能变权综合评价方法

针对路面使用性能综合评价的复杂性,以集对论为基础,进行了同、异、反分析,在确定路面性能评价指标和评价类别的联系度后,建立了集对分析评价模型.从路面使用性能的特点出发,给出了一种局部惩罚-激励型变权确定方法,并与所建的集对分析模型相结合,采用联系数最大原则,提出了变权综合评价方法,使得评价结果更加客观科学.以天津市两条公路的沥青路面性能评价为例,验证了该评价方法的合理性.

三维图像多相分割的变分水平集方法

变分水平集方法是图像分割等领域出现的新的建模方法,借助多个水平集函数可有效地实现图像多相分割.但在区域/相的通用表达、不同区域内图像模型的表达、通用的能量泛函的设计、高维图像分割中的拓展研究等方面仍是图像处理的变分方法、水平集方法、偏微分方程方法等研究的热点问题.文中以三维图像为研究对象,系统地建立了一种新的三维图像多相分割的变分水平集方法.该方法用n-1个水平集函数划分n个区域,并基于Heaviside函数设计出区域划分的通用的特征函数;其能量泛函包括通用的区域模型、边缘检测模型和水平集函数为符号距离函数的约束项3部分;最后,针对所得到的曲面演化方程,采用半隐式差分格式进行离散,并对多种类型三维图像进行分割验证了所提出模型的通用性和有效性.

基于统计模型的变分水平集SAR图像分割方法

针对SAR图像感兴趣区域分割问题,提出了一种基于统计模型的变分水平集分割方法。该方法在分析SAR图像特征的基础上,利用相干斑噪声的统计模型直接定义了关于水平集函数的能量泛函,不同于一般水平集方法中关于参数化曲线的能量泛函。通过极小化能量泛函,建立了水平集函数演化的偏微分方程。对水平集演化方程的数值求解,实现了对SAR图像感兴趣区域的分割。分别采用模拟和真实SAR图像对提出的方法进行了验证,试验结果表明该方法充分利用了SAR图像的特征信息,不需要相干斑噪声预处理,能够准确实现对SAR图像感兴趣区域的分割。

西藏多龙矿集区波龙斑岩铜矿床蚀变与脉体系统

波龙铜矿床是多龙矿集区继多不杂斑岩铜矿床后发现的又一大型斑岩铜矿床。文章在详细的野外地质编录及室内镜下鉴定基础上,对波龙斑岩矿床蚀变与脉体系统进行系统梳理。结果表明,波龙矿床发育明显的蚀变分带,从深部(或核部)往浅部(或外侧)具有钾化带→黄铁绢英岩化带→泥化叠加黄铁绢英岩化带→角岩化带(或外侧的青磐岩化带)的蚀变分带特征。共识别出M、A、B、D 4种脉体类型,以A、B脉最为发育。与成矿关系密切的主要为钾化带、黄铁绢英岩化带及A、B脉。与国内外典型斑岩矿床蚀变特征相比,波龙矿床蚀变特征总体与"二长岩"模式相似,特征矿物组合与阿根廷Bajo de la Alumbrera矿床,国内驱龙铜矿、多不杂铜矿等都具有相似之处。但波龙矿床从钾化带至黄铁绢英岩化带都大量发育的稀疏-稠密浸染状及脉状磁铁矿是该矿床的独有特色。

单晶SiC基片的集群磁流变平面抛光加工

基于集群磁流变效应超光滑平面抛光理论及研制的试验装置,对单晶SiC基片进行了平面抛光试验研究。研究结果表明,金刚石磨料对单晶SiC基片具有较好的抛光效果;加工间隙在1.4mm以内抛光效果较好,30min抛光能使表面粗糙度值减小87%以上;随着加工时间的延长,表面粗糙度越来越小,加工30min时粗糙度减小率达到86.54%,继续延长加工时间,加工表面粗糙度趋向稳定。通过优化工艺参数对直径为50.8mm(2英寸)6H单晶SiC进行了集群磁流变平面抛光,并用原子力显微镜观察了试件加工前后的三维形貌和表面粗糙度,发现经过30min加工,表面粗糙度Ra从72.89nm减小至1.9nm,说明集群磁流变效应超光滑平面抛光用于抛光单晶SiC基片可行有效且效果显著。