基于改进麻雀优化PID的波浪补偿控制方法

随着海上风电“十四五”规划的不断推动,在深远海域对兆瓦级大功率海上风机的需求量随之增加,其规模也在不断扩大。但是,在吊运、安装等海上工作过程中,复杂海浪对船舶产生的持续影响导致风机安装的精度和效率大幅下降,甚至会对人员安全以及财产造成重大损失。在深远海域复杂海况下对工程船舶进行有效的波浪补偿,可提供稳定的作业环境以保证精准高效地完成各项工作,因此,本文提出了一种基于改进麻雀优化PID的波浪补偿控制方法并将其应用于Stewart补偿平台。首先,建立波浪补偿平台动力学以及运动学反解模型,并设计正解模型迭代求解算法。随后,使用PID进行波浪补偿控制,并通过麻雀搜索算法优化参数。接着,采用Circle混沌映射对其进行初始化分布,以解决初始化不均匀的问题;并采用动态自适应加权、柯西突变以及反向学习以提升算法全局寻优能力。最后,生成4~6级海况下的某工程船运动数据作为系统输入,利用MATLAB和Simulink软件平台搭建模型进行补偿控制验证,并在Stewart硬件平台上做补偿试验。结果表明,改进麻雀搜索算法具有较快的收敛速度、较高的精度和更好的寻优能力,优化后的PID控制方法更适合用于复杂海况下波浪补偿平台的控制优化,可为大功率海上风机安装的补偿平台控制系统设计提供参考。

耕地保护补偿制度的定位反思与规范重构

研究目的:探析耕地保护补偿制度的立法定位,准确把握耕地保护补偿制度的调整范畴,为正在制定的《耕地保护法》关于“国家建立耕地保护补偿制度”提供具体的立法建议。研究方法:规范分析法和制度目标分析法。研究结果:(1)耕地保护补偿制度在认识论层面,耕地权利设限与补偿的法权基础模糊;在本体论层面,耕地保护补偿的内涵外延尚存争议;在价值论层面,生态供益与增益的激励属性无从彰显。(2)耕地具有资源利益和生态利益一体两面共存的属性,《耕地保护法(草案)》相关条款仍是在“资源—管制”立法理念下的产物,存在显著构造缺陷。(3)以补偿目的为基准,该制度涵盖耕地资源存续补偿与耕地生态保护补偿;以补偿属性为基准,该制度包括耕地保护填平补偿与耕地保护奖励补助。研究结论:建议通过“一般规定+具体制度群”的立法模式在《耕地保护法》中完善耕地保护补偿制度,从而实现该制度维护粮食安全和生态安全的目标定位、价值导向和功能预设。

基于构造绝对值三角函数的光栅信号细分

为了进一步提高光栅传感器的测量精度,需要对信号进行细分,但光栅莫尔信号的细分精度取决于信号的质量。本文利用归一化并结合CORDIC的方法补偿了直流、幅值、相位等误差,利用补偿后的信号构造绝对值三角函数,实现一个完整周期信号的16倍细分,并通过MATLAB进行了仿真,验证了该方法的可行性。

行政应急征用与补偿制度的完善路径——后疫情时代突发事件的立法应对

自新冠肺炎疫情暴发以来,应急征用行为已成为突发事件处理的必备手段之一。但由于现有法律法规对突发事件中应急征用的条款适用范围太窄,以及个别领域的规定付之阙如,疫情期间的应急征用和补偿的争议案件不断发生,尤其是上位法的缺乏导致地方规章和规范性文件高度同质化,可操作性不强,在实践中出现了征用主体和征用范围不明确、征用程序缺乏细致规定、补偿标准模糊等突出问题。因此,应当从突发事件的应急征用与补偿事前预防法律体系、高效公平的应急征用事中处理程序框架、突发事件的应急征用事后救济机制三个方面建立一套完整的应急征用与补偿法律体系,化解行政应急征用与补偿过程中产生的纠纷,平衡突发事件处置中公益维护和私权保护二者的关系。

煤储层含气性深度效应与成藏过程耦合关系

埋深是影响煤层气富集程度的综合要素,理解含气性深度效应是认识深浅部煤层气赋存状态与聚集机制的重要基础。基于煤层气勘探现状,在剖析鄂尔多斯盆地东缘煤层气探井资料的基础上,综合常规-非常规油气成藏地质学理论,探讨了煤层含气量、饱和吸附量、含气饱和度深度效应及其与成藏过程的耦合关系。煤层气成藏是构造沉降阶段生烃供气和回返抬升阶段相态转化、逸散的耦合结果,体现为自封闭成藏和浮力成藏的深度耦合,含气性变化存在饱和吸附量转折和游离气滞留两个关键深度界限,且二者不具备绝对同步性:(1)饱和吸附气量是煤在特定温压条件下的固有属性,不受保存条件的严格限制,其随深度的演化过程是控制相态转换的基础,压力梯度和变质程度补偿效应会引起现今区域饱和吸附量转折深度(带)的明显滞后。(2)游离气的运聚成藏与改造定型受控于地层回返抬升阶段的遮盖条件,涉及埋深-构造-水动力场三元耦合效应及浮力、储盖层毛管力的综合影响,抬升幅度小且改造强度弱时方可具备游离气滞留保存条件,滞留深度以浅地层封闭性降低,游离气普遍散失。鄂尔多斯盆地东缘柳林-延川南一带煤层总含气量随埋深增大近乎线性增高,深部收敛趋势不明显,不同变质程度煤理论饱和吸附量转折深度为1600~2200 m,但煤阶的区域分异致使原位饱和吸附量随埋深持续增大;大宁-吉县区块游离气滞留临界深度约2000 m,2500 m处含气饱和度平均约120%,3000 m处含气饱和度预计可达136%。不同地区煤层气成藏背景和地质条件存在差异,含气性深度效应需具体分析,分析重点应聚焦于甲烷相态转换、地层封闭条件的时空演化对现今气、水分布的综合影响,以实现深部煤层气的分区分带评价和高效开发设计。

生态环境损害赔偿诉讼制度研究

我国生态环境损害赔偿是从长江、黄河跨行政区域流域治理开始的,经历了对跨行政区域生态补偿制度实践的反思与探索,建立了流域源头生态环境的纠纷解决机制。对于跨区域流域水污染纠纷解决的途径,法律主张采取协商与协调相结合的办法。《民法典》规定生态环境侵权适用惩罚性赔偿制度。要构建完善的生态环境损害赔偿诉讼制度体系,需要建立生态环境损害政府索赔诉讼制度,确立前置程序是检察机关履行环境公益诉讼的范式,规范生态环境损害赔偿制度的协同模式。要完善侵权惩罚赔偿司法适用制度体系,就需要构建生态环境损害适用惩罚性赔偿的民事公益诉讼制度,刑附民公益诉讼案件惩罚性赔偿的民事适用制度,生态环境侵权案件惩罚性赔偿的司法适用制度。

COT架构Buck型转换器的纹波补偿电路

针对恒定导通时间(COT)架构的DC/DC Buck变换器,在输出电容的等效串联电阻(ESR)较小时出现的次谐波振荡问题,提出了一种纹波补偿电路,通过纹波补偿减小环路稳定性对于输出电容的大ESR的依赖,并且可通过数控电流源设置电流,从而调节补偿纹波的大小。采用提出的方法,实现了一款基于tsmc180rf工艺的DC/DC Buck变换器,其中输入电压为3.3 V,输出电压为0.9 V,带负载能力为1.5 A。实验结果显示,应用此方法的转换器,其输出电压纹波仅为2.4 mV。该方法可以在保证环路稳定性的同时,避免过补偿,为DC/DC转换器的纹波补偿设计提供了新的思路。

作物旱后复水补偿效应产生的源-库-流的响应及机制

[目的]作物在生长过程,尤其在干旱半干旱地区,时常经受干旱和复水(降雨或灌溉)过程。干旱胁迫下作物的生长发育受到抑制,产量降低;同时,经过干旱胁迫后作物对干旱胁迫的耐受性有所提高;而干旱胁迫后复水,为了弥补作物干旱期间的损失,作物往往表现出补偿性生长,在产量上产生补偿甚至超补偿效应。作物旱后复水补偿效应是作物对干旱胁迫的积极响应与复水后补偿性生长的共同结果,在旱区作物生产中合理利用旱后复水补偿效应可以有效提升作物产量和水分利用效率。[方法]“源库”关系被广泛用来解释作物产量的形成过程,调控源库关系也是提高作物产量的重要途径。旱后复水补偿效应的产生与作物“源—库—流”响应关系密切。[结果]基于当前的研究进展,从“源库”关系总结作物旱后复水补偿作用产生的机制。在干旱胁迫过程中,源端表现为气孔关闭、光合降低、可溶性碳水化合物累积增加,而库端表现为库活性增加。复水后补偿效应产生过程中,在源端气孔打开、光合恢复、短时间内甚至高于干旱胁迫前,同时源端(叶片)可溶性碳水化合物代谢增强,促进作物光合作用,碳水化合物的合成能力提高;在库端(籽粒)库活性维持较高水平,同化物卸载和累积速度加快;同时流中同化物转运维持较高水平。在补偿效应产生的源—库响应中同化物的转运积累起着重要的作用,其中蔗糖转化酶(INV)、细胞壁转化酶(CW-INV)和聚糖代谢酶(1-FEH w3)活性在作物旱后复水补偿效应的源库响应过程中起着至关重要的作用。[结论]从源库关系角度对旱后复水补偿效应产生的机制进行较为深入的总结和分析,为理解作物旱后复水补偿效应产生的机制及旱区作物水分高效利用提供理论依据。

抑制分布式静止串联补偿器对线路保护影响的方法研究

分布式静止串联补偿器(distributed static series compensator,DSSC)通过调节注入线路的电压可改变线路功率,优化电网潮流分布。针对现有交流线路保护算法难以适应DSSC串入线路运行的问题,提出了抑制DSSC对线路保护影响的方法。首先,分析了DSSC对交流线路保护的影响,证明了DSSC注入电压可能改变距离保护的阻抗测量值,导致距离保护有拒动或误动的风险。然后,提出了利用DSSC本体过流保护快速将DSSC旁路、或基于故障辅助判据主动将DSSC注入电压降为0的方法,以抑制不同类型的线路故障时DSSC对线路保护的影响。最后,基于硬件在环RTDS实时仿真平台以及浙江湖州DSSC示范工程现场进行试验,验证了所提抑制DSSC对交流线路保护影响的方法的有效性。

大变倍比制冷型长波红外变焦光学系统设计

长波红外变焦光学系统相对于中波红外变焦光学系统存在可用材料少、系统高低温环境无热化难度大等难题。本文采用机械补偿变焦技术实现光学多视场变焦,利用主动补偿的消热差技术使系统在−40°C~+65°C温度范围内能够清晰成像,实现四片透镜架构的制冷型长波红外四视场光学系统设计。该光学系统四视场焦距分别为25 mm、109 mm、275 mm、400 mm,变倍比为15,光学系统包络尺寸为268 mm(长)×200 mm(宽),光学零件总质量为618 g。该光学系统具有质量轻、性能高、成本低等SWaP-C特征,在辅助导航、搜索、跟踪等安防领域中具有较大应用潜力。

采用激励轨迹实现机器人关节伺服动刚度的辨识

针对传统伺服动刚度辨识方法操作繁琐且阶跃力矩加载方式存在安全隐患等缺点,提出一种采用激励轨迹实现工业机器人关节伺服动刚度辨识的方法。该方法以五阶傅里叶级数轨迹为激励轨迹输入,通过使用最小二乘法对采集的关节位置和关节电机力矩等数据拟合辨识获得工业机器人关节伺服动刚度和动力学模型参数,并以其计算关节伺服扰动力矩。采用提出方法与传统辨识法所获伺服动刚度来进行扰动力矩补偿,并依据补偿后轨迹位置跟踪误差来评判两种辨识方法的优劣。在工业机器人平台上分别对单关节运动和六个关节运动的扰动力矩补偿实验,结果表明提出的激励轨迹辨识方法获得伺服动刚度的精度优于传统辨识方法所得伺服动刚度的精度。

圆结构光系统深孔圆度测量方法研究

圆结构光系统测量深孔(通孔)圆度时存在激光器、相机和深孔难以保持平行或同轴的问题,导致无法测量准确的圆截面,从而产生系统误差。搭建了基于圆结构光的测量系统,分析了系统误差的产生机理并提出了一种基于圆结构光系统测量圆度的方法,可对系统误差进行一定补偿:首先,获取待测深孔的内表面高分辨率三维点云,拟合点云轴线,通过刚体变换将三维点云变换到深孔轴线与相机光轴平行的位置;然后,选定一个测量截面,搜索该截面上的点和与该截面范围较近的点作为圆度评定点;最后,采用网格搜索算法完成圆度评定。测量实验的结果表明,该方法对于圆度误差的补偿效果良好,其中测量不确定度为4.78μm。

公立医院人员支出占比分析与优化路径探索

目的:开展公立医院人员支出占比现状及原因分析,进行提高人员支出占比的测算,为进一步合理确定人员支出占比、合理确定公立医院薪酬水平提供参考和依据。方法:收集2016-2021年公立医院收支等相关数据,采用结构变动度法进行描述性分析。结果:2016-2021年公立医院人员支出持续增加,占业务支出的比重逐年提高,但距离相关政策提出的目标还有差距。分析其原因主要是医疗服务收入对人员支出的补偿程度不高,政府对公立医院的财政投入相对不足,收支结余空间小等。结论:提高人员支出占比,重要的是增加经费来源、释放薪酬空间、强化岗位管理、加强监督考核、做好运营管理;可通过强化“三医联动”、增加政府财政投入、优化医院内部成本结构等多种措施,逐步提高人员支出占比,确保医院支出以人力资源为重点,更加突出人的贡献与价值。

PPP项目事前补偿与双边期权补偿的价值模型比较研究

针对PPP项目补偿受制于项目收益不确定问题,首先在收益确定假设下运用净现值方法确定项目特许权价值,以构建事前补偿的价值模型;然后基于项目收益不确定性,借鉴股票期权对风险转移方法,引入双边期权补偿的概念,并构建双边期权补偿的价值模型;最后对这两种补偿模型运用数值分析方法进行仿真比较研究。结果表明:当项目收益确定或不确定性较低时,PPP项目适合采取事前补偿;当项目收益不确定性较高时,PPP项目适合采取双边期权补偿。

基于刚度可调的气动位置伺服系统摩擦补偿控制

气动伺服系统的低刚度、低气源压强、流量易饱和等特性,导致系统在工作过程中能量耗散较大,系统易受摩擦影响,且补偿效果不明显。尤其是当系统的运动方向改变时,会产生明显的“平顶现象”,严重影响气动伺服系统的跟踪精度。采用负载口独立控制结构,消除因两腔耦合而导致的能量耗散,使系统流量特性尽可能地位于线性区间;针对气动系统中存在的摩擦中部分参数不确定,以及外界干扰、动态负载的不确定性,设计非线性自适应鲁棒控制方法;将系统的刚度调节与自适应鲁棒控制进行协同控制,提高气动位置伺服系统的动态性能。仿真和实验结果均表明:具有刚度调节的自适应鲁棒控制能够明显降低系统能量耗散,提高系统位置跟踪精度,有效改善摩擦引起的“平顶现象”。

学校安全事故责任机制探究

学校安全是社会安全的一部分,关乎社会的稳定,是当前社会热点问题之一。作为校园安全主体,学校在建立防范安全事故发生的管理机制上,常常面临如安全与隐私的矛盾、应急管理规范缺失等难题。相应地,在如何划分学校安全事故责任的司法实践中,又面临因法律规范体系不完善导致学校的责任难以界定、道德因素影响判决、变相加重学校责任等问题。完善学校安全责任机制的关键是明确相关司法原则和各方的权利和义务,合理配置校方安全事故责任。同时,国家和社会也应增加安全经费并加强相关监管。

基于输入整形的丝杠传动的振动误差补偿

针对丝杠传动系统中存在的由机械结构弹性形变产生的振动误差,首先,通过改进集中参数法与分布式参数法相结合的方法建立系统拉格朗日方程,从而求得动力学模型,得到X、Y方向上的传递函数,并将闭环传递函数进行降阶处理;然后,在Simulink中仿真实验,根据降阶函数计算输入整形器参数,分别比较ZV输入整形和ZVD输入整形的误差补偿效果;最后,在自主研发的实验平台进行应用验证:在负载较轻的X轴运动时,两种补偿方法稳定性相差不多,ZV输入整形器调整时间更短;而在负载较重的Y轴运动时,ZVD输入整形器更稳定。

基于MEMS陀螺的高温随钻定向测斜仪研究

针对油气井测量时所面临的小孔径、超深井、温度范围广、温度变化率高、工作时间长等挑战,研究了基于MEMS陀螺仪的定向测斜仪,设计了MEMS陀螺定向测斜仪软硬件系统.为确保该环境下的测量精度提出了一种动态温度补偿方案,并采用基于小波滤波多尺度分析的方法对动态温变环境下陀螺输出信号进行去噪滤波处理,以实现定向测斜仪系统的测量精度.论文给出了定向测斜仪硬件系统方案、定向测斜算法、小波多尺度滤波算法.测试结果表明:该系统在常温和动态温变环境下井斜方位角精度优于±2°,井斜角精度优于±0.1°,工作温度最高150℃,可适应我国深层油气井勘探开发的应用场景需求.

隔震支座骨架板平面度检测及误差补偿

针对机械加工行业隔震支座骨架板平面度检测损伤表面并且不能多个连续检测的问题,提出一种基于激光传感器和振动误差补偿的非接触平面度检测系统。首先利用激光传感器对骨架板表面进行扫描,并通过滤波和精简算法来优化骨架板点云;然后将运动平台的偏移量写入每个点云坐标,形成精确的骨架板点云数据;最后将传统最小二乘法升维,计算各测量点到拟合平面的偏距值得到平面度。实验结果表明:系统能够有效检测骨架板的平面度,解决了传统检测效率低并且含振动误差的问题,能够更好地适应自动化检测环境。

基于磁性传感器的低失调温度补偿接口电路设计

面向磁性传感器在物联网(IoT)技术中的广泛应用,该文基于180 nm CMOS工艺设计了一种具有低失调电压,低温度漂移特性的霍尔传感器接口电路。针对霍尔传感器灵敏度的温度漂移特性,该文设计了一种感温电路并与查表法相结合,调节可编程增益放大器(PGA)的增益有效地降低了霍尔传感器的温度系数(TC)。在此基础上,通过在信号主通路中使用相关双采样(CDS)技术,极大程度上消除了霍尔传感器的失调电压。仿真结果表明,在–40°C~125°C温度范围内,霍尔传感器的TC从966.4 ppm/°C减小到了58.1 ppm/°C。信号主通路的流片结果表明,霍尔传感器的失调电压从25 mV左右减小到了4 mV左右,霍尔传感器的非线性误差为0.50%。芯片的总面积为0.69 mm^(2)。