摘要：为探索四聚吡咯配体和低价铀离子相互作用,以实验合成单层三明治结构配合物PcU~ⅥPc(Pc=酞菁)为基础,设计双层三明治型PzU^mPzU^mPz(m=Ⅲ,Ⅳ,Pz=氮杂卟啉),采用相对论密度泛函理论考察了其几何结构、异构体相对稳定性以及成键和轨道性质.得到se(staggered-eclipsed)和es(eclipsed-staggered)2种类型稳定空间异构体,并进一步优化其所有可能的电子自旋态异构体.计算结果表明,这些低价铀配合物均具有五重态基态.分子中的原子量子理论(quantum theory of atoms in molecule,QTAIM)在U—N键临界点处的电子/能量密度拓扑分析显示U—N键为弱极性共价键.四价配合物拥有4个U(5f)性质高能占据轨道,与2个U4+的5f单电子数相一致;而三价配合物有很大配体参与作用.2个铀原子和中间Pz配体质心近似成线性,这与配合物具有稳定的σ(U—U)成键轨道密切相关.

摘要：经三十余年努力,二价铀溶液化学于近年取得突破性进展,Evans和Meyer等成功获得两个可通过X-ray晶体衍射表征结构的有机金属铀(Ⅱ)配合物.为进一步拓展U~Ⅱ配合物化学和探索可能存在的金属多重键,设计双核配合物[(U~Ⅱ)_2(L)](L为八齿氮供体低聚吡咯大环四价阴离子),并使用相对论密度泛函理论优化其可能的电子自旋态异构体结构和计算相关性质.结果表明,[(U~Ⅱ)_2(L)]具有三重态基态,其电子组态为π~4σ~2δ~2;U(5f)原子轨道对高占据分子轨道有重要贡献;它的U—U键长为2.33?、Mayer键级为3.89和对应的伸缩振动频率为259 cm^(–1),被指认为U—U弱四重键.这一结论与QTAIM(quantum theory of atoms in molecule)的U—U键临界点处的电子/能量密度拓扑分析结果相一致.与不同氧化态铀同类物[(U^m)_2(L)]^(n+)(m=ⅡI,n=2;m=IV,n=4)比较显示,随着铀氧化态增大,U—U距离增长、键级变小、伸缩振动频率变小,金属铀电子自旋密度与常规预期值的差值(?SU)增大;结合分子轨道和QTAIM参数分析,发现金属氧化态可以调控配体和金属轨道能级匹配程度和改变金属-金属多重键.

摘要：以城市燃气管网震后性能恢复曲线的韧性度量和修复方式作为研究对象,引入恢复轨迹倾角(SRT)与整体恢复时间(TRT)2个评价指标,对燃气管网系统的技术维度韧性的恢复效率和恢复时间进行定量评估,并针对不同修复方式的影响进行讨论.首先,给出是否考虑管径的两种燃气管网技术维度性能定义公式;为了模拟震后燃气维修顺序不确定性导致的修复轨迹差异,以某城市的燃气管网系统为算例,基于蒙特卡罗方法随机分配破裂情况和维修顺序.进而研究不同烈度工况下,投入不同数量维修资源对系统韧性的影响,通过韧性评价指标SRT和TRT量化不同修复路径的影响.最后分析了逐点修复、整管替换和混合修复(修复成本最优)3种修复方式对系统韧性的影响.结果表明:维修资源的数量增加可以减少系统韧性恢复时间TRT,降低SRT,使恢复效率提升.破坏程度不同,修复资源对系统韧性的影响差别较大.不同地震烈度下,混合修复方式的成本最低,但地震烈度较低时,管网破裂点较少,逐点修复方式下的性能恢复时间最短且性能恢复效率最高;而烈度较高时,管网破裂点较多,选择混合修复或者替换修复,系统的恢复时间、恢复效率和成本都优于逐点修复.

摘要：针对卫星在轨飞行过程中存在执行机构故障及带有常值干扰的控制问题,提出了一种将时延控制(TDC)与反步技术相结合的鲁棒容错控制方法。该方法在继承反步控制优点的同时,引入积分环节用于减小常值干扰引起的稳态误差;同时,利用TDC的逼近能力来补偿执行机构的故障,且对设计者而言,故障信息不需要进行在线的检测和分离,而仅需要一步状态迭代。基于Lyapunov方法从理论上证明了系统的稳定性。最后,将该方法应用于卫星的姿态调节控制,仿真结果表明该控制器能有效地抑制外部干扰、参数不确定性和执行机构故障的约束,在完成姿态调节控制的同时,具有良好的过渡过程品质。

摘要：针对在轨挠性卫星姿态跟踪时存在参数不确定、外部干扰以及控制输入受限等问题,提出了一种自适应L2增益控制方法.首先利用神经网络来逼近系统中的未知非线性动态特性,设计自适应控制律来处理系统中的不确定参数;其次设计了一鲁棒控制器使得干扰力矩对系统性能输出具有L2增益,从而实现对干扰的抑制控制.最后通过引入附加的输入误差系统,设计自适应L2增益控制器,使得当控制输入一旦超出幅值限制时能够立刻恢复到限制范围内,实现对输入受限问题的解决.仿真结果表明,该控制方法能够实现高精度的姿态跟踪控制,具有一定的可行性和有效性.

摘要：基于多物理场耦合软件COMSOL,在LiCl-KCl熔盐体系中建立以电解槽为阳极、双石墨棒为阴极的氯化铀电沉积行为三维数值模型。通过研究熔盐中铀离子的运动情况以及对阴极几何形状的实时计算,得到了铀电沉积的沉积层厚度随时间的变化情况,得到了铀离子阴极沉积行为与阴极表面的位置、熔盐铀离子浓度、反应温度、平均电流密度之间的关系。研究中,还将模拟结果与氯化铀熔盐电解实验数据进行对比,计算与实验结果拟合良好,证明铀电沉积行为模拟的可靠性,模拟结果可为乏燃料干法后处理中铀的提取提供设计参考。

摘要：针对带有控制受限的挠性卫星的姿态机动和振动控制问题,给出了一类仅利用输出信息的变结构控制和基于智能材料的主动振动控制技术相结合的复合控制方法.首先给出变结构姿态控制器的设计来完成卫星姿态机动,并给出一种切换机制以实现挠性卫星快速姿态机动;其次,采用分布式压电元件作为作动器,设计了应变速率反馈补偿器以增加挠性结构的阻尼,使其振动能够很快衰减.最后,将本文提出的方法应用于三轴稳定挠性卫星的姿态机动控制,仿真结果表明:在推力器的控制受限条件下,完成姿态机动的同时,有效地抑制挠性附件的振动.

摘要：针对卫星编队飞行姿态协同跟踪的控制过程中角速度信息不可测及外界常值干扰的问题,提出输出反馈协同控制器的设计方法。首先,利用绝对及相对姿态误差信息设计含有积分项的滤波器,并在控制器中引入滤波器的输出信息;同时,考虑到卫星的模型不确定性,设计自适应估计器以对卫星的转动惯量进行在线估计。此外,论证了当卫星编队的通信拓扑结构满足无向树形结构的条件时,仅对任意一颗卫星期望姿态可知即可使整个系统协同收敛于期望值。设计的控制器无需卫星角速度信息即可使角速度信息协同达到期望值,并且引入积分项使得闭环控制系统对常值干扰有良好抑制效果,同时给出降低系统的信息通信压力的分析。最后将提出的算法应用于无需角速度信息反馈的卫星编队飞行的协同控制,仿真结果表明该方法的可行性与有效性,具有实际的应用前景。

摘要：针对卫星编队姿态协同分布式控制问题,提出一种基于Lyapunov方法的编队飞行协同控制策略。首先,考虑到实际编队飞行中星间通信存在时变时间延迟及模型不确定问题,结合变结构控制的思想设计一种针对时滞系统稳定性分析的Lyapunov函数,从而由直接Lyapunov方法得到可对模型参数进行估计的自适应分布式姿态协同控制器,并论证其构成的闭环系统的稳定性。其次,考虑到外界干扰对系统的性能输出影响,利用L2增益耗散不等式重新设计控制器参数,使系统满足L2增益稳定的条件。该控制器不仅能够克服星间时变通信时间延迟对编队卫星姿态协同带来的影响,使编队卫星达到姿态的协同跟踪,同时还能抑制外界干扰对系统输出的影响,使闭环系统满足整体编队输出性能指标要求。最后,将提出的算法应用于双星编队姿态协同控制问题,仿真结果表明该方法具有可行性、有效性及潜在的应用前景。

摘要：为了研究离子液体中复杂镀件的电镀层厚度分布与阳极和镀件形状的关系,本文设计了以铝板为象形阳极、镀件为阴极的一整套电镀铝装置。建立了电镀装置的CAD结构图,并使用有限元软件COMSOL进行模拟分析,给出了电流和电位分布、镀层厚度分布。结果表明:在电流密度100 A/m^2,电镀时间1 h时,可以在该镀件表面得到厚度均匀的铝镀层,边缘厚度为20μm左右。