摘要：[目的]针对水面无人艇(USV)编队轨迹跟踪中存在的未知扰动和队形变化问题,提出一种基于有限时间扰动观测器的最优反步控制(FDO-OBC)方法。[方法]首先,基于虚拟结构法,建立无人艇编队控制框架,并设计运动学和动力学编队控制器;其次,设计有限时间扰动观测器,实时估计补偿未知环境扰动;然后,针对编队队形变化的轨迹跟踪问题,提出基于最优反步控制的动态轨迹优化策略,利用扰动观测器信息来计算最优控制输入,实现无人艇编队轨迹跟踪的动态优化;最后,采用李雅普诺夫稳定性理论证明该编队控制方法的稳定性。[结果]仿真对比结果表明,FDO-OBC策略可有效提高无人艇编队系统的精确性和鲁棒性。[结论]对于面向扰动环境下的无人艇编队控制系统设计,FDO-OBC方法提供了一种新的技术手段。

摘要：该文提出了一种针对三阶系统快速进行鲁棒控制器设计的方法。该方法通过域变换将三阶系统转换为二阶系统,可以证明,转换后二阶系统的超调量与三阶系统相同,响应时间与三阶系统是线性关系,故通过寻求二阶系统参数的最优值,就可以确定三阶系统快速跟踪且超调量小的鲁棒控制器的形式。算例结果显示,用该方法设计的鲁棒控制器控制参数在一定范围内变化的三阶系统具有很好的鲁棒性。

摘要：The real-time capability of integrated flight/propulsion optimal control （IFPOC） is studied. An appli- cation is proposed for IFPOC by combining the onboard hybrid aero-engine model with sequential quadratic pro- gramming （SQP）. Firstly, a steady-state hybrid aero-engine model is designed in the whole flight envelope with a dramatic enhancement of real-time capability. Secondly, the aero-engine performance seeking control including the maximum thrust mode and the minimum fuel-consumption mode is performed by SQP. Finally, digital simu- lations for cruise and accelerating flight are carried out. Results show that the proposed method improves real- time capability considerably with satisfactory effectiveness of optimization.

摘要：针对电子器件向更高功率和更高集成度发展所导致日益严重的散热问题,本文设计了轮辐式微通道散热器.基于轮辐式微通道具有良好分流特性提出了多阶微通道的特色设计,拓展了辐射微通道的设计思路;通过研究发现微通道的对流换热面积、流固占空比与流道布局协同耦合强化冷却能力,而这3项的改变是无法实现单一项的变化,这就更加增大了三者之间的耦合因子.为了兼顾散热器的冷却能力与压降,进一步提出功能化四出口的设计,系统性提高了散热器的冷却能力并降低散热器的压降.采用有限元仿真结合理论方法系统性解析了不同微通道散热器的热阻分布比例,为进一步提高冷却能力指明方向.通过微加工工艺制备出轮辐式多阶微通道散热器,最后通过实验测试验证不同设计的冷却能力,高达932.08 W/cm^(2),为替代传统水冷冷板散热系统奠定基础.

摘要：生物制造以生物体机能进行大规模化学品加工与合成。这种生产方式相较于传统的化学制造,具有更低的能耗、更少的废物排放和更高的产品附加值,是一种绿色、可持续的生产方式。构建微生物细胞工厂是生物制造的具体实现形式之一。然而,微生物细胞工厂常因胞内辅酶层次的串扰而未能呈现出预期功能。简要介绍调控胞内氧化还原辅酶水平的常规方法及其局限,说明创制非天然辅酶介导系统的必要性。此外,重点以烟酰胺胞嘧啶二核苷酸和烟酰胺单核苷酸为例,介绍如何研制新型生物学元件、氧化还原模块进而设计新的微生物细胞工厂。最后,预测了基于非天然辅酶的生物制造未来发展方向,并分析了所面临的挑战。

摘要：空间等离子体探测器采用带偏转板的柱形静电分析器作为传感器,具有大于320°探测视场,可探测约10eV～30keV的热等离子体。利用SIMION软件采用均匀随机抽样建立粒子源的方法仿真探测器的基本特性参数:静电分析器因子、能量分辨率、偏转板因子和偏转角。仿真结果与实测结果吻合很好。静电分析器因子的仿真与实测结果偏差为3.2%,能量分辨率仿真与实测结果偏差为1.5%,偏转角-偏转板因子的关系式与实测结果的相关系数为0.999 4。仿真结果可以有效地应用于该类仪器的设计和定标过程中。

摘要：通过静电吸附法成功制备了氧化石墨烯-氨基酰化酶(GO-acylase)颗粒。将GO和GO-acylase颗粒分别添加到聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中,通过相转化法制备了GO/PVDF和GO-acylase/PVDF复合膜。结果显示,GO-acylase/PVDF复合膜的粗糙度最低(Ra=8.21nm),表面最平滑。GO/PVDF和GO-acylase/PVDF复合膜的接触角较小(73.72°和71.31°),说明复合膜的亲水性优于纯PVDF膜。由于GO的添加会增强溶质和非溶质之间的转化过程,从而导致GO/PVDF复合膜的纯水通量最大(69.0L/(m^2 h))。经过测定,GO-acylase/PVDF复合膜的生物活性在4℃下可以持续4周左右。研究结果表明,GO-acylase/PVDF复合膜的成功制备为抗生物污染膜的研发提供了新思路。

摘要：在空间站梦天舱暴露平台,空间辐射生物学暴露实验装置(简称空间辐射生物学装置)处于太空冷黑背景和太阳光断续照射的极端低温和高温环境。为了支持植物种子和微小动物等生物实验样品的舱外暴露实验,给生物样品提供合适的温度以保证样品的存活,需要开展详细的装置热控设计。根据空间站轨道和装置的功能特点,优化了装置内部结构布局,采用辐射散热和热包覆被动控温为主的热控设计,并辅以加热和半导体制冷的主动控温手段。对热控设计进行了仿真分析。空间辐射生物学装置在轨运行结果表明,装置可为生物样品提供5℃~20℃范围可调的温度环境,满足生物样品暴露实验需求,校验了装置热控设计的正确性。

摘要：结合嘉兴市城中片区CSO溢流污染控制调蓄池工程的设计,研究了以Mike Urban用于动态模拟计算排水系统的溢流和调蓄情况。通过多种工况下的模型运算,确定了有别于原规划方案的调蓄池系统布局和容积规模。结果表明,该排水系统的截流干管沿线溢流口在1年一遇场雨中均会不同程度的溢流;因排水系统输送能力限制,排水系统截流干管的上游溢流口出流明显,需要在截流干管的上游和末端均设置调蓄池才能达到良好的CSO污染控制效果;通过设计总容积规模为26000 m^(3)的3座调蓄池方案,排水系统在1年一遇降雨下的CSO污染削减量可以达到65%,继续扩大容积规模对提高CSO的控制效果有限。

摘要：针对大功率风电增速箱轴承试验平台的驱动需求,开发一种基于Profinet协议连接并由TIA博图自动化软件编程的通信系统,来控制试验主轴动作。该系统通过以太网电缆配合Profinet通信端口连接设备,以西门子102报文的形式进行数据交换,采用FBD编程语言设计通信程序。详述系统设计选型、接线方式、参数设置及软件组态的全过程。通过系统运行验证其功能性,通过分析记录数据证明该系统通信良好、运行稳定,满足了系统方案的设计要求。