摘要：相比于传统且经典的比例–积分–微分(PID)控制,带有指数参数的有限时间控制方法具有更好的控制性能,因而引起广泛的关注和研究.本文首先从方法设计和稳定性分析角度,对现有主流有限时间控制方法进行整理和归纳,将其分为17种有限时间状态反馈控制方法及6种有限时间输出反馈控制方法.其次,以一类具有普遍和基础性的二阶系统为例,统一变量和参数,给出了每种控制方法对应的控制器的显式结构.然后,通过原理分析和比较分析,对每种控制方法的优点及不足之处进行了总结,尤其是给出了终端滑模控制具有“控制奇异与收敛时间矛盾性”的结论,以及指出了一些方法存在较大保守性的问题.最后,通过列表的方式展示了所有有限时间控制方法的优缺点及值得进一步深入研究的课题.

摘要：为探究三角梅苞片色素的主要组分,以7个不同颜色的三角梅品种为试验材料,采用石油醚-盐酸-氨水反应、显色反应、紫外-可见光谱扫描对其色素进行定性分析,以开花过程中颜色淡化幅度较大的‘金发女郎’和‘变色龙’品种为材料,采用高效液相色谱质谱联用技术对其开花过程中苞片甜菜色素组分进行定量分析。结果表明:除‘白色地毯’苞片色素由叶绿素、类胡萝卜素、类黄酮组成外,其他6个品种均由叶绿素、类胡萝卜素、类黄酮、甜菜色素组成。‘金发女郎’花蕾期共检测出甜菜红素9种,盛花期4种,末花期3种,3个阶段含量最多的组分均为5-O-β-槐糖甜菜苷;花蕾期甜菜黄素为3种,盛花期和末花期均4种,其中花蕾期多巴胺-甜菜黄素(I)含量最高。‘变色龙’花蕾期和盛花期甜菜红素为8种,末花期5种,3个阶段含量最多的组分均为5-O-β-槐糖甜菜苷;花蕾期和盛花期甜菜黄素为7种,含量较多的组分均为组氨酸-甜菜黄素和多巴胺-甜菜黄素,末花期8种。综上,三角梅苞片的主要呈色色素为甜菜色素,包括甜菜红素和甜菜黄素,不同品种在开花进程中作用的甜菜色素种类和组分含量不同。本研究为探究三角梅苞片的呈色机制提供了参考,同时也为食品、药品行业筛选更具前景的天然色素提供了科学依据。

摘要：随着能源工业化的高速发展,如今地下水石油烃污染趋势日益严重.本实验以柴油模拟地下水环境中石油烃C10—C40成分,筛选出两株可以高效降解地下水石油烃的菌株,分别为赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)和杆菌属(Bacillus).利用微生物固定化技术,把其制成了一种稳定性较高的基于吸附-降解功能为一体的石油烃降解材料.扫描电镜结果显示,该微生物固定化材料具有较为出色的吸附能力;降解动力学实验表明该材料降解石油烃符合二级动力学模型.采用单因素实验结合响应面法设计正交实验探索该材料最佳环境条件,结果表明,生物炭固定化石油烃降解菌在地下水中使用的最佳条件为:pH值6.93、石油烃初始浓度2803.17 mg·L^(−1)、固定化时间为26.96 h,固定化菌群投加量3.62 g,经过7 d后石油烃降解率可达70.51%.该微生物固定化材料能够较好的适应地下水高浓度石油烃环境,并且显著降低石油烃浓度,研究可对地下水石油烃的修复提供重要的参考依据.

摘要：基于对光纤传输特性和胶体光子晶体制备方法的研究,提出了用外加电场控制的方法制备光子带隙位于通讯波段的FCC结构的胶体光子晶体,并用光纤系统测试胶体光子晶体的带隙特性。采用RSOFT模拟了胶体光子晶体的带隙,分析了带隙位于通讯波段时所需的胶体微球的基本参量(微球折射率和直径)。采用自组装的方法,用步进电机控制玻璃基片向上的拉升速率,速率为5μm/s,同时外加一电场。用扫描电镜观测胶体晶体的表面形貌,并设计了单模光纤系统测量胶体光子晶体的带隙特性。测试的透射谱线表明胶体光子晶体的带隙中心波长为1552nm。测试结果和模拟结果具有很好的一致性,误差只有2nm。

摘要：对不同流量条件下3种不同进水口结构的储能水箱的热分层和释能特性进行实验研究。设计一套带有数据自动采集软件的可变进口结构的储能水箱系统,并对水箱不同高度层水体温度场的变化和水箱释能效率进行定量分析。研究结果表明:在相同流量条件下,多孔型进口能够有效抑制水体扰动,提高水箱释能效率,楔形进口结构的热分层效果比直接进口的好。当流量为5 L/min时,多孔型进口、楔形进口和直接进口的有效释能效率分别为97%,86%和76%。随着流量的增加,所有进口的有效释能效率均降低。当流量增至15 L/min,多孔型进口水体热分层的破坏程度最小,有效释能效率降低了13%,而直接进口结构的水体热分层破坏最为剧烈,有效释能效率降低了42%。

摘要：皇后帝王花(Protea magnifica)种子具有休眠习性,不经任何处理很难发芽,限制了其在中国的引种试验与推广。本研究采用酶联免疫吸附法测定变温层积(光照10 h温度20℃,黑暗14 h温度10℃)过程中皇后帝王花种子内源激素ABA、GA3、IAA、ZR的含量及其动态变化,来探索其与种子休眠解除的内在联系。在变温层积过程中,随着时间的增加,皇后帝王花种子内ABA含量整体呈下降趋势,在层积第20天时降至低峰68.49 ng/g,比CK减少21.38 ng/g,20 d之后ABA含量变化不大;GA3含量在前15 d缓慢上升,第15天时达到峰值5.53 ng/g而后缓慢下降;IAA含量整体呈先升高后降低的趋势,第25天时陡然达到高峰44.25 ng/g,比CK增加了19.71 ng/g,随后开始下降;ZR含量随着层积时间的增加整体呈缓慢上升趋势,第25天时出现峰值7.63 ng/g,随后开始下降。在变温层积过程中,皇后帝王花种子的GA3/ABA、IAA/ABA、ZR/ABA、(GA3+IAA+ZR)/ABA值逐渐增大,层积第25天时比值最大。变温层积处理能够有效解除皇后帝王花种子的休眠,打破种子内源激素之间的平衡,促进种子的萌发。

摘要：针对量子点荧光猝灭法检测Cu2+大多通过实验室化学分析或大型仪器检测而难以满足现场检测需求的问题,设计了一种可用于现场检测的痕量Cu2+光化学传感器,主要包括光学感知模块与信号处理模块,光学感知模块完成激光光源的输出与荧光的激发,信号处理模块完成微弱荧光信号的光电转换、信号放大、数据处理与显示。利用自行研制的光电采集、转换与信号处理系统完成痕量Cu2+的快速检测,实现了检测仪器的小型化与低成本。实验结果表明,在Cu2+浓度30～1 000nmol.L-1范围内传感器检测结果具有较好的线性关系,拟合后的直线方程为y=0.109 77x+11.872 32,线性度为0.994 82,标准方差3.994 24,检测下限达到30nmol.L-1,传感器响应时间为40s,实验测定了其他共存离子对Cu2+检测结果的干扰,实验结果表明该传感器可以满足痕量Cu2+现场检测的需求。

摘要：对半螺旋吸入室双吸离心泵内部定常三维湍流进行全流道数值模拟。通过3种不同结构形式半螺旋吸入室水力性能的对比,分析导流板对半螺旋吸入室双吸泵性能的影响。运用计算流体力学(CFD)流场软件CFX,采用标准k-ε湍流模型,基于雷诺时均N-S方程,通过SIMPLE算法进行数值模拟分析。计算得到了半螺旋吸入室内部断面速度和压力变化分布图,获得了半螺旋吸入室双吸泵的水力特性以及吸入室水力损失占总损失的份额。计算结果表明:导流板偏置能够有效地改善半螺旋吸入室内部的流动变化规律,可以消除叶轮进口处的漩涡,使吸入口流线比较均匀、稳定,有效减少叶片进口绕流引起的压降,效率高且抗汽蚀的效果好;数值模拟与半螺旋吸入室双吸泵样机的试验结果符合较好。

摘要：为实现温室环境监测中异构网络的统一管理,该文开发了以Exynos4412为核心处理器的智能网关,设计了基于Android的智能网关应用软件。异构网络管理过程为:配置网关通信接口、数据采集单元、传感器数据流的字段描述等信息,建立基于XML的信息配置文件,数据接收线程根据配置文件描述与接收数据流逐字节段比对,实现传感器数值从数据流中定位、解析、数值转换得到监测参数实际值,并与监测参数ID组成键值关系,最终存储于SQLite数据库,提供接口给上层模块进行实时数据查询和历史数据查询。系统对Zigbee、RS-485、Wi-Fi3种异构网络进行了试验,14d的运行结果表明,智能网关实现了监测参数解析、存储和显示功能与配置信息描述实现了对应,满足温室环境监测异构网络的统一管理要求,具有较好的稳定性,可进一步扩展异构网络。

摘要：车道保持系统(lane keeping system,LKS)有助于提高商用车的行驶安全性,为保证控制系统的鲁棒性,减小由于简化模型过程引起的模型不确定性,采用基于线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)的鲁棒模型预测控制算法进行商用车车道保持跟踪控制.建立了三自由度车辆动力学模型,并进行线性化和离散化处理.基于车辆离散动力学模型以路径偏差和控制增量为目标函数设计了模型预测控制器.利用LMI将模型预测控制问题转化为min-max优化问题,通过在线动态优化,快速消除路径偏差,使车辆跟踪车道中心线.通过Trucksim/Simulink联合仿真验证了该算法的有效性.结果表明,基于鲁棒模型预测控制(robust model predictive control,RMPC)算法的车道保持控制系统可提高商用车的车道跟踪精度及行驶稳定性.