刚性航天器的预定义时间滑模控制

针对刚性航天器在姿态跟踪控制中存在的系统不确定及外界干扰等问题,提出了一种预定义时间滑模控制器(PTSMC).首先,给出了以四元数为姿态参数的航天器姿态跟踪控制系统,利用误差四元数和误差角速度设计了预定义时间滑模面.然后,考虑了航天器系统的不确定性和外界干扰设计了一种非保守上界的PTSMC,并通过边界层技术降低了系统抖动.最后,通过设计Lyapunov函数,证明了所提出的控制器的预定义时间稳定性和系统收敛时间上界的非保守性.仿真结果表明,刚性航天器的姿态跟踪误差精度可达1.5×10-6 rad,角速度跟踪误差精度可达2×10-6 rad/s.与现有的预定义时间控制器相比,所提出的控制器的稳定时间上限是更加非保守的,与传统PD控制和非奇异终端滑模控制相比,所提出的控制器具有更高的跟踪精度和鲁棒性.通过3自由度气浮平台的姿态跟踪实验进一步说明了控制方案的有效性,其中角度跟踪误差小于0.1 rad,位置跟踪误差小于0.2 m.     

聚合物对旋流器内油滴聚结与分离效率的影响

为了研究聚合物对水力旋流器内油滴聚结与分离效率的影响规律,以螺旋导流内锥式旋流器为研究对象,利用群体平衡模型(PBM)方法对不合聚与含聚0.5‰工况下油水两相在旋流器内的速度场、黏度场、油滴聚结、运移特性及分离效率进行数值分析,并通过实验验证.结果 表明:聚合物的加入增大了水相黏度,使油滴在旋流器内最大停留时间与轴向运动距离增加,增加了油滴碰撞聚结的机会,但降低轴心处油滴向上运动的轴向速度,使油滴无法快速从溢流口流出,最终从底流口流出,增加油水分离的难度.与不合聚时相比,含聚0.5‰工况下,轴心处的油滴粒径与含油体积分数较高,但简化分离效率由99.79％降低至94.72％.通过马尔文粒度仪对两种工况下入口与出口的油滴粒径进行测试,含聚0.5‰时溢流与底流口油滴粒径高于不合聚时,验证了模拟的准确性.     

软化+微滤膜工艺处理填埋场渗滤液的中试研究

以阜阳市某生活垃圾填埋场渗滤液为研究对象,针对渗滤液高硬度、低碱度的特点,考查软化+微滤膜中试工艺对填埋场总硬度的处理效能,分析微滤膜运行参数对膜通量和产水流量的影响.中试结果表明:软化+微滤膜工艺可有效去除水源中钙镁离子污染问题,控制软化装置的反应池pH在11.5,总硬度(以CaCO3计)的去除率在94％以上,出水总硬度(以CaCO3计)稳定<100 mg/L.软化微滤工艺对渗滤液中COD的平均去除率为16.2％.单支微滤膜正常运行,反洗频率30 min时,可将膜通量恢复至初始通量的90％以上.由中试可知,微滤膜具有良好的抗污染性能,在进膜污泥浓度为4.97 g/L及以上时,初始膜通量仍能保持较高值.     

Simulations of NBI fast ion loss in the presence of toroidal field ripple on EAST

NBI fast ion losses in the presence of the toroidal field ripple on EAST have been investigated by using the orbit code GYCAVA and the NBI code TGCO. The ripple effect was included in the upgraded version of the GYCAVA code. It is found that loss regions of NBI fast ions are mainly on the low field side near the edge in the presence of ripple. For co-current NBIs, the synergy effect of ripple and Coulomb collision on fast ion losses is dominant, and fast trapped ions located on the low field side are easily lost. The ripple well loss and the ripple stochastic loss of fast ions have been identified from the heat loads of co-current NBI fast ions. The ripple stochastic loss and the collisioninduced loss are much larger than the ripple well loss. Heat loads of lost fast ions are mainly localized on the right side of the radio frequency wave antennas from the inside view toward the first wall. For counter-current NBIs, the first orbit loss due to the magnetic drift is the dominant loss channel. In addition, fast ion loss fraction with ripple and collision for each NBI linearly increases with the effective charge number, which is related to the pitch angle scattering effect.     

老年智能可穿戴服装研究现状及面临问题

随着人们对功能性服装的追求和人口老龄化的加快，老年智能可穿戴服装开发需要重视. 通过分析老年智能可穿戴服装的研究现状，指出其主要涉及对老年人慢性病的生理数据监测，对老年人频发疾病的理疗养护，防摔警示等老年人尤需的安全防护，针对老年人心理需求开发出的辅助娱乐4个方面，并对老年智能可穿戴服装现今存在的问题、难点、发展趋势进行归纳，总结当前老年智能可穿戴服装在追求智能技术创新同时保障穿着体验效果时亟待解决的问题及批量生产、降低售价等难点，并从设计、工艺、生产和营销运营的角度展望未来的发展趋势.     

伊拉克米桑油田水平井钻井关键技术

针对伊拉克米桑油田盐膏层巨厚、钻井液密度窗口窄、存在高压盐水层,储层段漏塌同层导致复杂时效高等问题,通过对比分析国内外盐膏层和窄压力窗口地层钻井技术,总结了米桑油田钻井面临的主要技术难点,从井身结构优化、钻井提速和复杂预防等方面入手,研究形成了适合米桑油田的钻井关键技术,并进行了现场试验应用,取得了显著的效果.伊拉克米桑油田钻井关键技术对该地区钻井技术方案设计和钻井提速提效具有较强的借鉴和指导作用.     

利用FDM和随机共振检测风机主轴承微弱旋转信号

轴承作为风力发电机设备中重要部件,其健康状态直接影响风力发电机运行的稳定性和现场的安全可靠性.由于风力发电机特殊的工作环境,导致采集到的振动信号中包含大量的噪声干扰,难以准确提取轴承振动信号包含的信息成分,给评估主轴承健康状态带来困难.因此本文采用将傅立叶分解(Fourier decomposition method,FDM)和随机共振(Stochastic resonance,SR)相结合的方式提取信号中微弱的轴承振动信息.首先用FDM将原始信号自适应地分解为一系列包含轴承振动特征的傅立叶频带函数,然后找出相关性大的频带函数进行重构,最后采用SR对重构信号进行分析获得特征频率,判断轴承的健康状态.结果 显示,将两种方法相结合能有效提高输出信噪比,提升特征频率检测的精度,为实现风机轴承早期微弱故障诊断提供帮助.