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.     

一种大量元素水溶肥料的制备及其在玉米上的喷施效果

根据玉米需肥特性设计氮磷钾比例,制备了含中微量元素的大量元素水溶肥料,产品氮、磷、钾比例为2∶1∶4,属于高钾中氮低磷型.在河北省安平县前子文村和浙江省新昌县孟家塘村玉米上开展了叶面喷施试验.结果表明:玉米生物学性能得到改善,玉米产量、出籽率、百粒重与容重得到提高;与空白对照相比,平均增产率为5.45％,平均纯增收896.40元/公顷,平均产投比为5.43∶1.     

远志多糖对力竭运动小鼠体内抗疲劳和体外抗氧化作用研究

为了探讨远志多糖的体内、外活性，采用力竭运动动物模型，给予受试动物低、中、高剂量（0.10、0.20、0.40 mg/g·d）远志多糖后，分别测定各组动物负重游泳时间、肝糖原、肌糖原、乳酸、尿素氮含量及乳酸脱氢酶的活力和体外抗氧化活性。结果表明，与空白对照组相较，低、中、高剂量的远志多糖分别延长小鼠的负重游泳时间96.6 s （P<0.05）、254.4 s （P<0.01）和421.8 s （P<0.01），肝糖原含量分别提高13.1%（P<0.05）、37.4%（P<0.01）和56.4%（P<0.01），肌糖原含量分别提高10.8%（P<0.05）、31.2%（P<0.01）和42.0%（P<0.01），运动后乳酸含量分别下降4.6%（P<0.05）、8.6%（P<0.01）和14.5%（P<0.01），尿素氮含量分别降低1.5%（P<0.05）、3.9%（P<0.01）和7.5%（P<0.01），乳酸脱氢酶活力分别提高10.4%（P<0.01）、14.0%（P<0.01）和19.9%（P<0.01）。当远志多糖浓度为4 mg/mL时，对羟基自由基清除率和DPPH自由基的清除率分别为61.3%和79.5%，表明远志多糖有助于缓解机体疲劳，且体外抗氧化性较好。     

负极添加NMP对电池性能的影响

锂离子电池负极浆料中添加N-甲基吡咯烷酮(NMP),在极片加热干燥时不能完全除去.残留的NMP吸附在石墨表面,使得SEI膜与石墨结合不牢固.研究了其对电池性能的影响,结果显示,在电池的循环过程中,SEI膜逐渐脱落,导致电池循环寿命缩短,但对电池的容量、内阻、倍率、存储等初期性能不影响.     

电磁脉冲辐射波模拟器双锥-平面线栅天线场分布规律

双锥-平面线栅结构的水平极化辐射波天线对辐射场半宽影响较小且架设方便、易于维护，掌握该型天线场分布规律是确定模拟器场均匀区、开展电磁脉冲效应实验的前提。利用天线理论研究双锥-平面线栅天线的场分布规律，结合数值模拟和实际天线试验对理论分析结果进行验证。结果表明：在天线结构和激励电压确定的条件下，双锥中心正下方辐射电场极化分量仅与测点到源的距离相关，二者呈反比；Oxz平面内以双锥中心为圆心的圆弧上任意一点辐射电场极化分量的幅值相等，并在同一时刻达到峰值；Oxz平面内同一水平线上的测点总辐射场幅值相等，方向沿测点所在圆弧的切线方向；各辐射场分量关于Oxz平面和Oyz平面对称分布；对于实际模拟器，地面反射会使辐射场波形下降沿陡降，导致地面附近辐射场半宽变小；线栅极板会影响附近的场分布，且极板外侧4个角点处的反射相对较强，其他位置辐射场分布与理论分析一致。     

高铁桥梁智慧建造综合管控平台的设计与应用

为了提升高铁桥梁的施工技术和管理水平,通过地空快速高精度三维数据融合与场景构建技术,并结合建筑信息模型(Building Information Model,BIM)技术,开展基于工业互联网的工地数据库全连接研究,打破生产现场管理信息"孤岛",将拌合站、钢筋加工场、试验室、施工现场的三维场景、工艺生产、配料任务、施工进度、安全质量、视频监控、应力监测等数据进行关联,实现施工生产多维度数据全连接,最终构成基于"一张图"的企业级高铁桥梁施工智慧综合管控平台.     

Turbulent boundary layer control with a spanwise array of DBD plasma actuators

The turbulent boundary layer control on NACA 0012 airfoil with Mach number ranging from 0.3 to 0.5 by a spanwise array of dielectric barrier discharge(DBD)plasma actuators by hot-film sensor technology is investigated.Due to temperature change mainly caused through heat produced along with plasma will lead to measurement error of shear stress measured by hot-film sensor,the correction method that takes account of the change measured by another sensor is used and works well.In order to achieve the value of shear stress change,we combine computational fluid dynamics computation with experiment to calibrate the hot-film sensor.To test the stability of the hot-film sensor,seven repeated measurements of shear stress at Ma = 0.3 are conducted and show that confidence interval of hot-film sensor measurement is from-0.18 to 0.18 Pa and the root mean square is 0.11 Pa giving a relative error 0.5％over all Mach numbers in this experiment.The research on the turbulent boundary layer control with DBD plasma actuators demonstrates that the control makes shear stress increase by about 6％over the three Mach numbers,which is thought to be reliable through comparing it with the relative error 0.5％,and the value is hardly affected by burst frequency and excitation voltage.     

A Biologically Muscle-Inspired Polyurethane with Super-Tough,Thermal Reparable and Self-Healing Capabilities for Stretchable Electronics

Polymeric elastomers play an increasingly important role in the development of stretchable electronics. A highly demanded elastic matrix is preferred to own not only excellent mechanical properties, but also additional features like high toughness and fast self-healing. Here, a polyurethane (DA-PU) is synthesized with donor and acceptor groups alternately distributed along the main chain to achieve both intra-chain and inter-chain donor-acceptor self-assembly, which endow the polyurethane with toughness, self-healing, and, more interestingly, thermal repair, like human muscle. In detail, DA-PU exhibits an amazing mechanical performance with elongation at break of 1900% and toughness of 175.9 MJ m⁻³. Moreover, it shows remarkable anti-fatigue and anti-stress relaxation properties as manifested by cyclic tensile and stress relaxation tests, respectively. Even in case of large strain deformation or long-time stretch, it can almost completely restore to original length by thermal repair at 60 °C in 60 s. The self-healing speed of DA-PU is gradually enhanced with the increasing temperature, and can be 1.0–6.15 µm min⁻¹ from 60 to 80 °C. At last, a stretchable and self-healable capacitive sensor is constructed and evaluated to prove that DA-PU matrix can ensure the stability of electronics even after critical deformation and cut off.     

煤炭资源型城市转型模式研究：以徐州贾汪区为例

煤炭资源型城市为我国经济发展提供了重要的资源和能源支持,研究资源型城市转型的经验模式对调整区域经济结构、确保社会稳定和改善生态环境具有重要的实践意义。本文采用文献综述法和实证分析法,研究我国东部煤炭资源枯竭型城市转型所面临的共性难题,并以徐州贾汪区转型探索经历为例,总结城市转型的"徐州贾汪区模式",主要包括放大正向外部效应、长期坚持矿地融合、大力建设矿区社会生态系统恢复力三条路径。研究结果表明,煤炭城市转型发展的共性问题相互联系、相互影响,是一个系统性难题,必须引入系统性思维。我国东部矿区普遍人口密集,农业发达、沉陷积水是最主要的共性特征,煤炭开采产生的社会问题、经济问题、生态问题、环境问题基本相同,转型发展模式值得互鉴。     

双螺旋线圆柱凸轮机构的设计与分析

以应某企业要求设计一款用于机械手臂端部完成螺旋高速往复的机构,介绍了双滚子在螺旋线圆柱凸轮上的应用.采用解析法对机构的受力以及运动进行理论分析.利用NX10.0建模,将模型导入Adams2016输出其运动数据,对解析法结果进行验证.对设计初期得到的滚子与螺旋切槽的接触冲击进行分析,针对双滚子在运作时对螺旋切槽造成冲击大、晃动剧烈、部分零件磨损严重等问题,对圆柱凸轮机构进行优化改进,利用Adams2016软件对滚子的运动进行模拟分析.分析运算后的结果验证了改进后的机构在很大程度上实现了增加双滚子螺旋运动的平稳性能,更好的实现了双滚子与凸轮槽之间的拟合,实现了机构的平稳、高效运行.