摘要：炭烟颗粒和NO_(x)作为柴油机尾气的主要污染物严重危害了人体健康与环境.因此,炭烟与NO_(x)的催化净化得到了广泛关注.本文设计制备了具有独特孔结构的三维有序大孔(3DOM)ZSM-5分子筛催化剂,并将其作为载体,制备了一系列3DOM ZSM-5担载MO_(δ)(M=Mn,Fe,Co,Ce,Pr,W)的催化剂.所制备催化剂均具有独特的多级孔结构,有利于炭烟与NO_(x)等小分子的捕捉与传质,可进一步增强催化剂的催化性能.其中,MnO_(δ)/3DOM ZSM-5催化剂具有最佳的同时消除炭烟与NO_(x)的催化性能,其炭烟燃烧的峰值温度最低(453℃),80%以上NO转化率的初始温度最低(184℃)且温度窗口较宽(184~362℃).该催化剂优异的催化性能与其良好的氧化还原性能、丰富的酸位点、充足的活性氧以及丰富的多级孔结构有关.动力学测试结果表明,MnO_(δ)/3DOM ZSM-5催化剂具有最高的本征活性.根据催化剂的活性测试和原位漫反射红外光谱(in situ DRIFTS)结果,推断了该催化剂在不同温度下的反应机理.在低温(300℃)主要以炭烟燃烧为主,包括活性氧机理和NO_(2)辅助机理.

摘要：海洋环境复杂多变,为提升欠驱动无人船(underactuated marine vehicle,UMV)的自主航行与故障应对能力,提出基于有限时间正切漂角视线制导的指令滤波路径跟踪控制策略.在包括内部动力学未知、时变大漂角和执行器故障的复杂情况下,该策略可使UMV在有限时间内遵循所需的路径.首先,构建有限时间漂角观测器,用于快速精准地估计时变大漂角;随后,引入有限时间正切漂角视线制导律,不仅能提升制导性能,还能有效避免因非光滑制导指令产生高频震荡导致UMV失稳;此外,通过采用有限时间指令滤波控制技术降低计算负担,并提出滤波补偿方案减少滤波误差;最后,基于径向基函数神经网络和有限时间理论,设计自适应有限时间容错路径跟踪控制器,使得UMV的纵向速度和艏向角跟踪误差在有限时间内能够收敛到原点附近的小邻域.仿真实验验证了所提出方案的有效性和优越性.

摘要：针对自走轮式滩涂贝类采收设备在作业时,由于滩涂底质受力应变导致车轮滑动产生相对位移,进而影响自动驾驶路径跟踪精度等问题,本研究提出了一种基于车辆运动学和动力学模型的滑移预测方法。根据四轮底盘运动学模型推导车辆运动轨迹,并结合轮胎横向和纵向受力特性,建立设备行走动力学模型,明确纵向滑移与横向滑移滑转的计算方法。本研究设计了一套自动驾驶试验平台,包括感知层、规划层和控制层,通过RTK-GNSS系统及相关传感器采集设备位置、转角及轮速等信息。通过纵向滑移试验与横向滑移滑转试验,探究采收设备在滩涂环境下的滑移特性。纵向滑移试验分析了电机PWM(pulse width modulation)与设备载重对滑移率的影响,并通过数据拟合建立纵向滑移模型。横向滑移滑转试验探讨了不同转向角条件下的滑移特性,拟合得出横向滑移滑转模型。为简化计算,模型采用泰勒多项式形式表达滑移系数函数,并通过试验验证模型准确性,实际轨迹与预测轨迹误差小于16%,显著降低了滩涂自动驾驶滑移干扰误差。本研究通过试验分析和模型优化,提升了滑移预测精度,为滩涂贝类采收设备在软质地面环境下实现高精度导航提供参考。未来可进一步研究滑移模型参数实时估计与触土部件动力学建模,以提高设备作业性能。

摘要：研究高强方钢管高强混凝土纯弯构件的恢复力模型,为该类构件的抗震设计和实际工程应用提供参考。进行6根高强方钢管高强混凝土纯弯构件的滞回性能试验研究,利用ABAQUS有限元分析软件建立大量精细化的数值计算模型,分析材料强度和含钢率对构件滞回特性的影响规律。随着钢材强度等级的提高,抗弯承载力近似呈线性增长,且随着含钢率的提高其线性增长速率增大;混凝土抗压强度对曲线下降段影响显著,强度越高,构件的脆性越大,延性相对越差;含钢率的改变对曲线弹性段刚度和抗弯承载力均有影响,且在不同钢材屈服强度作用下,其承载力随含钢率增大提高的幅度不同。确定了弯矩-曲率骨架曲线各特征点参数的计算方法,基于滞回准则,提出了适用于高强方钢管高强混凝土纯弯构件的恢复力模型。

摘要：该文针对船载扇贝的保鲜问题,调查了黄海冷水团在獐子岛集团股份有限公司确权海域的变化,提出了利用养殖海域底层海水保鲜虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)的方式。通过对捕贝作业船保鲜方式的研究,设计了底层冷海水提取系统,并进行了实船改造试验得出以下结论:提取底层冷海水保鲜可使捕捞上来的虾夷扇贝更接近其长期生存的海底环境,减少温度及盐度波动对虾夷扇贝鲜活度的影响,使扇贝缩边及死亡率显著降低;同时底层海水提取系统具有投资小、改造容易及耗能低等优势,改造费用仅为安装制冷机组费用的1/6,耗能仅为制冷装置的1/24,对于受舱室限制而无法安装制冷机组的扇贝采捕船,可以在不占用大量空间的前提下进行改造,对于扇贝运输船可以利用冷水团对扇贝进行保鲜,可大量减少耗能,提高虾夷扇贝鲜活度,符合绿色环保企业发展需求。

摘要：为了解决永磁直线同步电机(PMLSM)直驱伺服系统易受端部效应、非线性摩擦以及外部扰动等不确定因素影响的问题,提出一种将互补滑模控制(CSMC)与终端滑模控制(TSMC)相结合的终端互补滑模控制(TCSMC)方法。首先,建立具有不确定因素的PMLSM动态模型。其次,将广义滑模面与互补滑模面相结合,同时利用饱和函数替换切换函数设计CSMC,与传统的滑模控制相比,其跟踪误差减半,能有效削弱抖振。为了进一步提高系统的收敛速度,在互补滑模面中引入终端项,设计TCSMC,使得系统在CMSC减少系统误差的基础上,进一步提高控制性能。最后,通过理论分析,证明控制器的稳定性,系统实验表明,与CSMC和TSMC相比,TCSMC不但提高了系统收敛速度和控制精度,削弱了抖振现象,而且明显增强了系统的鲁棒性。

摘要：为了解决摩擦力、定位力、参数失配和外部扰动等不确定性因素影响永磁直线同步电动机(PMLSM)位置跟踪性能的问题,提出基于非线性动力学模型的自适应趋近律滑模控制(ARLSMC)方法。由于定位力和摩擦力是系统中主要的非线性动力学因素,且其模型参数会随PMLSM动子位置而变化,因此设计基于非均匀有理B样条(NURBS)函数的精确模型,为电机控制系统设计提供模型基础。其次,设计ARLSMC方法抑制不确定性因素对系统的影响,ARLSMC中所采用的自适应趋近律可以随位置误差大小实时变化,能够在提高收敛速度的同时减小系统抖振,提高位置跟踪精度。为进一步增强系统对于不确定性的鲁棒性,设计滑模扰动观测器(SMDO)实时估计扰动值并将估计值前馈补偿到ARLSMC的控制律。最后,通过仿真和实验验证本文方法在提高PMLSM伺服系统的位置跟踪性能和鲁棒性能方面的可行性和有效性。

摘要：为满足两轴直驱伺服进给系统的高精度加工要求,提出一种基于摩擦补偿的自适应非线性滑模轮廓控制(ANSMCC)方法,以兼顾加工精度和响应速度要求。建立适用于大曲率轮廓加工的等效轮廓误差模型,同时考虑系统中存在的不确定性动态的影响,建立准确且能实时补偿的改进LuGre非线性摩擦力动力学模型。为提升两轴直驱伺服进给系统轮廓性能,设计基于非线性滑模面的ANSMCC方法,其中非线性滑模面包含轮廓误差分量,通过改变非线性滑模面中增益矩阵值的大小可实时改变系统的阻尼比,从而协调轮廓误差与系统响应速度的关系。实验结果表明,所提方法可以克服系统运行过程中不确定性动态的影响,准确跟踪大曲率轮廓曲线,提高轮廓加工精度。

摘要：针对永磁直线同步电动机(PMLSM)在运行时易受到摩擦力、负载扰动及环境变化等不确定影响,设计一种基于扰动观测器和自适应二阶快速终端滑模控制方法。首先,该方法在高阶滑模的基础上结合了快速终端滑模控制,有效加快了系统响应速度。其次,在二阶滑模面的基础上引入条件积分项,该项仅作用于边界层内部,能够有效避免滑模到达阶段由于积分饱和现象导致的超调量过大及响应时间过慢的问题。此外,设计自适应切换控制律,使切换增益在合理的区间内,并根据系统状态进行实时更新,从而削弱抖振现象。最后,为进一步提升系统的鲁棒性,采用扰动观测器对PMLSM系统的集总不确定性进行补偿。经实验验证,该控制方法具有良好的位置跟踪精度和强鲁棒性,且对系统抖振现象有明显削弱作用。

摘要：为提高永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统的位置跟踪精度,克服其易受外部扰动、参数变化、摩擦力等不确定因素影响的问题,本文提出了一种基于非线性扰动观测器(NDO)的自适应反推分数阶积分滑模(ABFOSMC)控制方法.首先,对PMLSM建立动态数学模型.其次,针对PMLSM的非线性特性,采用反推控制设计虚拟控制函数,实现系统位置的精准跟踪,并结合分数阶积分滑模控制方法增强系统的鲁棒性.最后,引入NDO估计系统不确定性,将观测结果动态补偿到ABFOSMC中,有效降低不确定性因素对系统伺服性能的影响,提高位置跟踪精度.实验结果显示,所提出的方法切实可行,有效提高了系统鲁棒性能和跟踪性能.