具有共存吸引子混沌系统的自适应同步控制

在一个三维混沌系统的基础上,通过添加一个非线性反馈控制器,得到一个新的四维混沌系统。通过相图、功率谱、庞加莱截面、李雅普诺夫指数、平衡点等证明了系统的混沌特性,并通过分岔图分析了系统在不同参数下的运动状态。研究发现,该系统具有非常复杂的动力学行为和共存吸引子现象。同时,通过设置不同的初始值和不同的偏移增量,分别证明了系统具有共存吸引子,此结论对混沌保密通信等领域有一定的应用价值。通过0-1测试证明了混沌和周期运动的存在,并通过谱熵(spectral entropy,SE)算法和C0算法讨论了系统的复杂度。最后,设计了自适应同步控制器,仿真结果证明新系统可以在参数不确定的情况下实现同步控制,表明控制器是有效的。

SA-PQ-11/CF阳极提高MFC废水处理效果与发电性能

为提高微生物燃料电池(MFC)的废水处理效果和发电性能,制备了一种海藻酸钠(SA)-聚季铵盐-11(PQ-11)/碳毡(CF)阳极(SA-PQ-11/CF),分别以制药废水和糖蜜废水为阳极液,以CF为阴极,构建了MFC系统,采用SEM对阳极表面形貌进行了表征,通过循环伏安(CV)特性和电化学阻抗(EIS)特性、化学需氧量(COD)去除率对其性能进行了考察。结果表明,SA-PQ-11/CF阳极具有较大的比表面积,MFC的溶液电阻和电荷转移电阻得到明显降低。阳极液为制药废水时,采用SA-PQ-11/CF阳极的MFC的稳态输出电压和COD去除率分别约为0.22 V和62%,较常规CF阳极的MFC分别提高了100%和130%;阳极液为糖蜜废水时,采用SA-PQ-11/CF阳极的MFC的稳态输出电压和COD去除率分别为0.15 V和43%,分别较采用常规CF阳极的MFC提高了275%和95%。

可调数目吸引子共存的混沌系统及同步控制

混沌系统中的吸引子共存能够增强在同步通信中的安全性,因此建立一个具有吸引子共存的混沌系是有意义的。将双曲正切函数加入新混沌系统中,通过扩展系统平衡点的方法产生具有无限多吸引子的共存,该方法产生的吸引子个数具有可调性。此外,设计了反馈控制律,实现了系统的全局同步控制。理论研究和数值模拟仿真结果验证了该同步方法的有效性。具有可调数目的吸引子共存的混沌系统具有更为复杂的动态行为,因此在同步通信领域具有较好的应用价值。

PVA/OPD改性膜对微生物燃料电池性能的影响

为提高微生物燃料电池(MFC)的性能,以聚乙烯醇(PVA)为黏合剂,分别以磷钨酸(PWA)和邻苯二胺(OPD)为改性剂,采用溶液浸渍法制备了PVA/PWA和PVA/OPD改性膜并搭载于MFC系统,以SEM、电化学阻抗谱(EIS)、循环伏安法(CV)、吸水率表征了膜的性能,并考察膜改性对MFC产电量和化学需氧量(COD)去除率的影响。结果显示,PVA/PWA和PVA/OPD改性膜均能在一定程度上提升MFC性能,但PVA/OPD改性膜效果更佳。PVA/OPD改性膜的吸水率为14.49%,较常规Nafion 117膜(NF)提高了126.05%。采用PVA/OPD改性膜的MFC在测试周期内的产电量为101.75 J,较采用NF时提高了587.50%;对阿莫西林制药废水的COD去除率为66.2%,较采用NF时提高了48.4%。基于PVA/OPD的膜改性方法对提高MFC的产电性能和废水处理效果有显著作用。

反结构切换混沌系统

通过设计切换函数,将两个互为反结构的子混沌系统联合构成一个新的自动切换混沌系统。针对系统的耗散性、吸引子存在性、平衡点及其稳定性等进行理论分析,并采用Matlab软件绘制切换系统的吸引子相图、功率谱、分岔图、李雅普诺夫指数谱、庞加莱截面图等,证实其混沌特性。最后,基于混沌电路理论设计切换系统的模拟电路,采用Multisim软件运行该电路,并对虚拟示波器生成的吸引子进行实时观测,观测结果与理论分析和数值仿真结果相符,验证了该切换混沌系统的可实现性。