长白山月亮湾亚高山湿地生态系统碳氮储量沿水分梯度空间分异规律及机制

湿地在全球碳氮循环中具有重要作用,揭示高海拔湿地碳、氮储量空间分异规律有助于减少其碳氮储量估算的不确定性。采用相对生长方程法与碳/氮分析仪测定法,同步测定长白山月亮湾亚高山湿地沿水分梯度(生长季水位由23 cm降低至-20 cm)依次分布的6种天然沼泽类型(下半段湖泊水分梯度的草丛沼泽-C、芦苇沼泽-L、灌丛沼泽-G和上半段阶地水分梯度的下部-LNx、中部-LNz和上部-LNs生境的落叶松泥炭藓沼泽)的生态系统碳储量、氮储量(植被和土壤)及其相关环境因子(水位、土壤有机质、全氮和全磷等),揭示高海拔湿地生态系统碳、氮储存能力沿水分梯度的空间分异规律及其形成机制,并探寻碳氮在植被、土壤和生态系统尺度上的耦合关系。结果表明:(1)其植被碳储量(2.95—59.94 t/hm^(2))和氮储量(0.044—0.733 t/hm^(2))沿水分梯度均呈下半段恒定及上半段递增的规律性,故其植被碳氮在水平空间上存在强耦合性;(2)土壤碳储量(252.05—436.86 t/hm^(2))和氮储量(10.96—18.06 t/hm^(2))沿水分梯度呈双递减型或草丛沼泽和3类生境上的落叶松泥炭藓沼泽显著高于芦苇沼泽和灌丛沼泽的变化规律性,故其土壤碳氮在水平空间上耦合性较弱,但其土壤碳、氮储量在垂直空间上的耦合性相对较强且根据其碳、氮储量的垂直变化趋势是否完全一致可分为2种类型(完全耦合型(G和LNz土壤碳氮垂直变化趋势完全一致)和基本耦合型(C、L、LNx、LNs土壤碳氮垂直变化趋势仅在表层明显不同));(3)生态系统碳储量(258.35—464.89 t/hm^(2))和氮储量(11.05—18.21 t/hm^(2))沿水分梯度呈下半段递减和上半段恒定或草丛沼泽和3类生境上的落叶松泥炭藓沼泽显著高于芦苇沼泽和灌丛沼泽的变化规律性,故其生态系统碳氮存在较强的耦合性(上半段完全耦合及下半段耦合性减弱),且其生态系统碳、氮储量均以土壤占主体且占比沿水分梯度呈递减趋势(87.13%—99.28%和95.98%—99.74%),而植被仅占次要地位且其占比沿水分梯度呈递增趋势(0.72%—12.87%和0.26%—4.02%);(4)其生态系统各组分碳、氮储量沿水分梯度空间分异的主控因子并不同,其植被碳、氮储量主要受水位所抑制,而其土壤和生态系统的碳、氮储量主要受土壤全磷所促进。因此,长白山月亮湾亚高山湿地的生态系统碳、氮储量沿水分梯度存在明显的空间分异规律,且其形成机制为微地形对水分再分配决定着植物群落类型的分布,进而控制碳氮储存能力及其两者的耦合性,故对这类环境梯度的完整性应加以重点保护。

混合遗传算法下欠驱动船舶航向保持控制方法

欠驱动船舶容易受到风、浪、洋流等外部环境因素的影响,导致航向偏离、船体摇晃,航行安全风险增加,为提高其在各种海况下的稳定性和安全性,提出混合遗传算法下欠驱动船舶航向保持控制方法。构建欠驱动船舶数学模型描述其动态行为,设计包含跟踪微分器和分数阶滑膜控制器的航行保持控制器,生成期望航向的平滑过渡过程,为后者提供航向角速度和角加速度信号。以航向误差作为其输入控制量,通过设计的分数阶滑膜面和控制律实现期望航向追踪,采用混合遗传算法优化控制器参数,提高航向跟踪效果。实验结果表明:该方法可实现不同海况下船舶航向保持控制,控制效率高、航向控制超调量小。

直流可控避雷器用并联可控间隙电弧的维持规律

根据白鹤滩—江苏±800kV特高压直流输电工程提出的技术需求,针对系统过电压幅值较低情况下可控间隙动作时间隙无法维持导通状态至机械开关动作的情况,设计了可控避雷器用并联可控间隙并开展研究。通过补充的Mayr电弧模型对给定条件下触发器注入能量与间隙电弧维持时间的关系进行了分析和预测,并搭建实验平台研究了触发器提供的功率及能量对间隙电弧维持时间的影响,结果表明提高触发器的功率和能量都可以提高间隙电弧维持燃烧的时间;间隙主回路能量不足时,触发器提供的能量可以作为衡量间隙最低导通能力的标准。最终通过5路触发器间隔1ms接续触发的方式,使间隙在主回路没有能量注入时也能维持导通5ms,从而具备了与快速机械开关无缝时序配合的能力,为采用并联可控间隙的可控避雷器方案的推广提供了理论支持。

跟踪微分器在某无人机定高控制律设计中的应用

首先论述了某型无人机本体特性和所用传感器精度。基于一个飞行试验平台,重点讨论用PD控制和跟踪微分器进行纵向定高控制律设计,分析比较了用这两种控制律设计的高度保持响应特性。研究表明,应用跟踪微分器设计定高控制律,高度稳态精度好、响应时间快。

基于布鲁斯特角约束的超低空目标拦截变结构导引律

拦截超低空目标时,地海杂波和多路径效应使雷达导引头测量精度下降,当导弹擦地角在布鲁斯特角附近时,地海杂波反射系数最小,导引头测量精度较高。基于滑模变结构理论,设计满足布鲁斯特角约束的滑模变结构末制导律。仿真表明,设计的新型末制导律能够有效地将导弹视线角控制在布鲁斯特角附近,减小地海杂波和多路径效应的影响,且能保证导弹具有较高的制导精度。

某小型无人机近地飞行纵向控制律的设计与仿真

针对某小型无人机在起飞着陆的近地飞行阶段容易擦地的问题,提出一种用双超声波高度表精确控制俯仰角防止擦地的方案。建立该无人机近地飞行时的数学模型,结合飞机实际外形特点,采用双层回路进行俯仰角稳定控制,利用经典控制设计该机的纵向控制律,并运用2个超声波高度表来精确地控制小型无人机的姿态和轨迹。分析结果表明:该方案控制效果良好,可以满足近地飞行的纵向稳定和控制,保证飞机安全飞行。

测绘型无人机系统飞行控制率的设计与实现

按照测绘领域对遥感摄影测量型无人机飞行航迹的要求,设计一套基于自适应模糊PID的无人机飞行控制方案,基本满足小区域大比例尺地形图立体测绘对无人机平台飞控精度的要求。该方案集成在自主设计的自动驾驶仪里,以数字钛合金舵机为机体控制驱动输出,具有响应快、精度高、自主控制等特点。双翼无人机飞行精度实验结果表明:航线弯曲度不大于2.5%,最大航高差5 m,最小转弯半径为90 m,机械控制精度优于0.1°,驱动响应时间小于20 ms。

中低轨道卫星控制方法

针对中低轨道卫星,对平面内卫星半长轴a、偏心率e和近地点幅角ω联合调整,以及平面外轨道倾角调整等进行了理论推导。用a,e,ω联合修正法对初始轨道捕获、轨道保持和轨道倾角调整进行的仿真实验结果表明,用a,e,ω同时修正可实现高精度的平面内轨道调整。另外,平面外倾角调整应尽可能在近地点和远地点完成,以使对升交点赤经的影响最小。

星载SAR干涉测量中伴随卫星编队构形保持与姿态控制的协同

研究星载SAR干涉测量中伴随卫星编队构形保持与姿态控制的协同问题。首先,简介主SAR卫星与伴随卫星编队所构成干涉测量系统的工作原理,当主SAR卫星施加偏航导引补偿多普勒频移时,为实现波束指向同步,伴随编队需进行构形与姿态的协同控制。给出协同控制框架结构图,通过设置轨道协同规划器与姿态协同规划器明确了解决方案;进而从构形规划、姿态规划、构形与姿态协同控制三方面具体地阐述伴随编队的协同控制技术。最后对构形保持、姿态规划和姿态控制进行数值仿真,结果表明伴随编队的协同控制满足波束指向同步要求,所提出的协同控制方案具有可行性。

燃气涡轮起动机高空台高空起动试验研究

介绍了某型燃气涡轮起动机在高空台进行高空起动试验的安装方式、试验条件和试验方法,并对高空起动试验结果进行了详细分析。研究表明,通过增加起动加速供油量与起动电机功率,可有效扩展燃气涡轮起动机的高空起动包线,且起动机的冷机时间对其起动特性有着显著影响。同时,在此类起动机高空台试验中,应对滑油管道提供相应的保温措施,以保证起动机在低温环境下的冷机过程中,滑油温度不至于过低而影响起动。

无人机低空滑翔抗攻击突防控制律优化设计

为了提高无人机的低空滑翔抗攻击突防和控制能力,提出一种基于快速模型预测的无人机低空滑翔抗攻击突防控制技术。采用融合传感识别技术进行无人机的姿态和位置参数信息采集,分析无人机的低空滑翔控制的物理环境参数模型,构建无人机飞行轨迹地图模型,使用标准卡尔曼滤波器进行无人机低空滑翔抗攻击突防控制信息的融合处理,根据信息融合结果进行控制指令设计。采用动态基元轨迹跟踪方法,得到无人机低空突防控制的滑模面,在有限Morrey空间内采用串联弹性驱动控制方法求得在控制约束参量分布模型的最优解。根据无人机低空突防段的初始位姿参数进行快速模型预测和飞行轨迹跟踪,实现低空滑翔抗攻击突防控制。仿真结果表明,采用该方法进行无人机低空滑翔抗攻击突防控制的精度较高,无人机的姿态参数的自适应调节性能较好。

低空风切变下基于NDI-PID的飞机进近控制律设计

针对飞机在进近过程中遭遇低空风切变后的轨迹控制问题,通过建立较真实的风切变工程化模型和飞机非线性数学模型,应用奇异摄动理论对飞机状态变量进行时标划分,采用非线性动态逆方法设计了快、慢状态子系统的控制律以及外回路制导系统的控制律;并引入PID控制,补偿由风切变和其他外界因素引起的飞机气动参数摄动带来的系统逆误差,从而消除系统稳态误差,实现对飞机进近轨迹的有效保持;最后进行了数值仿真验证,结果表明,采用动态逆与PID相结合的控制方法,能使系统具有较好的动态特性和鲁棒性,能有效抵抗一定强度的风切变干扰。

基于最优导引律的高空滑翔鱼雷弹道设计

高空滑翔鱼雷在打击潜艇的过程中,采用滑翔增程方式增加攻击范围,能够在潜艇防区外发起攻击,可有效提高载机生存能力。其空中弹道主要包括滑翔增程弹道和雷伞弹道,滑翔增程弹道结束后,需要进行雷翼分离并进入雷伞弹道,故其终端弹道约束相比于一般的空投鱼雷更为复杂。文中针对滑翔弹道终端的位置约束和终端弹道倾角约束,依据最优控制理论,建立高空滑翔鱼雷弹道模型,提出了满足终端弹道倾角约束的最优导引律;根据最优导引律和过载量控制的原理,给出了滑翔翼的积分过载控制方法;最后分别针对比例导引律和最优导引律进行弹道仿真对比。仿真结果表明,采用比例导引律可以满足位置约束(水平控制精度和雷翼分离高度),但无法控制弹道倾角;而采用最优导引律则可在实现水平位置控制精度和雷翼分离高度均满足约束的同时实现对弹道倾角的控制。

基于QAR数据的民航客机设计理念分析

中国国内运行着大量国外先进民用飞机。这些飞机全部装有飞行数据快速存取记录器,以采集飞行数据开展飞行品质监控工作;民机日常飞行数据除了能够在航空公司运行中发挥作用,还能够通过技术手段分析得出先进型号的设计经验与运行特点,相关技术成果对国产民机制造业的发展也具有一定的借鉴意义;在分析国内外相关研究基础上,以两款国外民机巡航段飞行数据的分析为例,解析了两型飞机的高度保持控制律设计逻辑,实际案例分析表明,基于QAR数据的分析能够有效地反应在自动飞行阶段高度保持控制律中体现的设计逻辑,从而有助于对国产民机的设计和优化。

基于控制规律的PATR发动机典型工况点速度与高度特性分析

为了研究预冷空气涡轮火箭发动机(PATR发动机)在最大推力状态下的部件匹配规律和系统性能特点,建立了PATR发动机的非线性变工况模型,确定了一种能充分发挥发动机推力性能和使其能安全稳定工作的控制规律,并研究了基于该控制规律的PATR发动机典型工况点的速度和高度特性。数值计算表明:保持氦涡轮转速和入口温度为最大允许值,确保主燃室余气系数不大于1.6和外涵冲压燃烧室余气系数不小于1.5,并使尾喷管喉部开度和空气压气机换算流量保持一定的关系时,PATR发动机处于最大推力状态,并能够在安全边界内工作;在控制规律的约束下,飞行条件的变化使得发动机工作状态点在确定的工作线上移动,决定发动机工作状态的重要参数按照一定的规律变化,因此控制量必须进行相应的调节以实现对发动机工作状态的控制。

高超声速飞行器高度子系统控制律反演设计

高超声速飞行器的全球快速打击能力使其成为各国研究的热点,其重要的军事应用价值在国际上引起广泛关注。本文以高超声速飞行器为研究对象,围绕其高度子系统控制器反演设计展开研究,结合其飞行空间、姿态、速度等与其他飞行器显著不同的特点,对高度子系统数学模型进行合理简化并进行控制器设计、仿真分析。仿真结果表明:反演控制律的设计对于高度子系统高度控制有良好的控制效果,实际高度可迅速跟踪上期望高度曲线,并快速实现误差趋近于零,可满足飞行器系统对于稳定性与鲁棒性的严格要求。

无人机纵向轨迹控制的设计与仿真

主要介绍一种无人机垂直剖面的飞行轨迹控制算法的设计和仿真验证。无人机在高度改变过程中,纵向采用轨迹控制的算法,通过控制垂直高度偏差和航迹倾角偏差使无人机沿着预定的轨迹飞行,且实现垂直高度偏差、航迹倾角偏差为零。算法中创新性地引入航迹倾角、地速与现时垂直速度的转换函数,进行给定法向过载的计算。纵向采用精确轨迹控制,自动油门采用渐变的油门杆控制实现速度保持,常用的轨迹控制算法为利用高度差与垂直速度进行比例控制,具有实际飞行航线与期望航线存在静差、超调较大的缺点。算法通过与自动油门算法相结合,可实现对无人机的纵向轨迹的自动控制,具有控制精度高、控制平稳等优点。

基于PSO、BPNN桥梁运维安全风险可视化控制方法研究

山区水文地质条件复杂,桥梁工程运营维护安全影响因素多,呈现随机、不确定性等特点。为了更好地避免由此带来的安全风险,提高山区桥梁运营维护管理水平,文章以张家庄大桥为例进行实证研究,通过收集以往桥梁工程运营维护安全管理信息资料,构建桥梁运营维护管理基础数据库,并运用基于PSO的BPNN算法对桥梁工程运营维护安全进行智能识别与预控;综合运用海恩法则与PDCA管理思想构建桥梁运营维护动态管理模型;运用BIM技术加强桥梁运营维护安全三维动态辅助控制,通过实例验证了该识别与控制模型的可行性。

一型自动飞控系统纵向操纵不对称的分析解决

针对一型自动飞行控制系统在空中进行纵向操纵时出现的不对称现象，通过对飞行控制系统的理论分析，并充分利用飞行数据结合控制律的计算，确定了根本原因是由于存在初始升降速度，从而造成高度保持模态和俯仰操纵模态的计算基准出现差异。本文提出了对控制律中的俯仰角回零基准值进行修正以消除积分式控制律存在高度静差的解决方案，经验证能够有效解决操纵不对称问题。

矿山企业设备维修安全管理方法的实践

通过剖析神华北电胜利能源有限公司设备维修中心安全管理成功经验,从安全责任落实、风险预控管理、安全监督与执法、安全基础建设4个方面提出了行之有效的安全管理方法,使得安全生产形势趋于稳定。