数控机床直线伺服系统非线性自适应鲁棒控制的研究

对数控机床永磁直线伺服系统提出非线性自适应鲁棒控制的设计方法.在永磁直线伺服系统非线性数学模型的基础上,为实现对速度和电流的准确跟踪,建立了误差系统的动态模型.将跟踪和干扰抑制归结为非线性自适应鲁棒控制器设计问题,通过构造存储函数得到包含电阻辨识算法的自适应鲁棒控制器的定理,证明定理给出的控制器能满足干扰抑制和系统的渐进稳定.仿真结果表明,用该方法设计的系统能很好地抑制扰动和跟踪给定,满足对数控机床永磁直线伺服系统控制的要求.     

植被恢复改变黄土高原产流模式问题初探

产流模式是研究所有水文及其相关学科问题之基。植被有效恢复深刻地改变了黄土高原土壤水文性质,进而影响地表产流模式,是黄河水沙变化归因分析中亟待研究的新问题。在有限时期内,地质地貌相对稳定,地表产流模式可以表征为降雨及水文下垫面的函数。植被恢复能增加冠层截留及地表糙率等,随植被恢复年限增加,土壤容重降低,土壤孔隙度和水稳性团聚体含量增加,土壤持水性能和入渗能力提升。通过对典型植被恢复流域河川径流过程分析,发现黄土高原部分地区的产流模式出现了从超渗产流向蓄满产流转变的趋势。植被恢复引起的土壤入渗能力增强、流域蓄水容量增大、调蓄能力增强是导致流域产流模式变化的主要原因。针对黄土高原地区产流模式变化对植被恢复的响应,指出未来应当加强植被恢复对土壤微结构、土壤水文物理特性及对产流模式变化影响的研究。     

北洛河上游基流分割适宜性方法及基流特征

退耕还林工程实施以来北洛河上游植被恢复效果显著,为探究该区域基流分割的适宜性方法及植被变化对基流量的影响,采用基流分割中的HYSEP法、数学滤波法、基流指数法3类方法(9种计算表达式)对吴旗水文站1971—2014年的实测径流数据进行了基流分割估算,同时采用Mann-Kendall法和Pettitt法对基流量变化特征进行了分析。结果表明:数字滤波中的F_1法较适宜于北洛河上游地区基流分割;北洛河上游1971—2014年基流指数呈显著增大趋势,突变年为2002年;退耕还林的水土保持效益对涵养水源有很大作用。     

基于极端日流量的延河径流变化特征研究

日流量能更细致地刻画和表征河流径流量的变化,其变化特征对流域生态治理以及水资源的开发利用都具有重要的指导作用。按照频率分布定义了极端日流量及其计算方法,并以延河甘谷驿水文站1953—2010年实测逐日流量为基础数据,选取日流量大于或等于第95百分位的日流量的发生天数及其平均流量作为极大日流量指标,小于或等于第5百分位的日流量的发生天数及其平均流量作为极小日流量指标,采用Mann-Kendall趋势检验法、累计距平法和小波分析法,分析了近60 a来延河极端日流量的趋势性、阶段性和周期性变化特征。结果表明:延河极大和极小日流量发生天数及其平均流量均呈显著减小趋势;在季节变化中,极大日流量主要发生在汛期,占全年的93.03%,且代际间变化稳定,而极小日流量的发生集中在12月—次年2月和5—7月,其中5—7月占全年的45.2%,且12月—次年2月的代际间波动较5—7月的大;极大日流量发生天数的突变年份为1971年、1996年,其平均流量的突变年份为1971年、1986年、1996年,且较极大日流量发生天数的变化大,而极小日流量发生天数及其平均流量开始减小的突变年份较极大日流量突变年份稍有延迟,且极小日流量发生天数较其平均流量不稳定,极小日流量发生天数的突变年份为1976年、1991年,其平均流量的突变年份为1976年;极大和极小日流量发生天数及其平均流量均存在5、15、30 a的周期,且以30 a为第一主周期,各指标近年来均呈减小趋势。     

黄河流域水文站和气象站蒸发皿蒸发量时空变化及其差异

黄河流域蒸发皿蒸发量的变化趋势、时空特征及其影响因子,对深入理解黄河流域气候变化影响下的水循环过程具有重要的科学意义。目前大多研究将气象站蒸发皿蒸发量作为基础,以此反映黄河流域的蒸发格局及其变化规律,忽略了水文站蒸发皿蒸发量的重要参考价值。基于黄河流域51个水文站及其邻近55个气象站1975—2018年蒸发皿蒸发量观测资料,采用Mann-Kendall趋势检验分析黄河流域及其8个二级水资源分区水文站和气象站蒸发皿蒸发量的差异、变化趋势与空间格局,并通过Spearman秩相关方法分析影响蒸发皿蒸发量变化的主控气象因子。结果表明：黄河流域水文站蒸发皿蒸发量普遍低于相邻的气象站,水文站多年平均蒸发皿蒸发量为866.2 mm,气象站为1 021.0 mm,水文站蒸发皿蒸发量比气象站平均低15.2%。黄河流域整体年均蒸发皿蒸发量呈显著下降趋势,水文站、气象站蒸发皿蒸发量的变化率分别为-1.2、-1.9 mm/a。水文站和气象站蒸发皿蒸发量在空间格局上变化相对一致,“蒸发悖论”主要存在于流域中下游,在流域上游龙羊峡以上区间、龙羊峡至兰州区间主要呈上升趋势,流域中下游主要呈下降趋势。驱动黄河流域蒸发...     

黄土高原采矿扰动对小流域基流过程的影响

解析黄土高原地区采矿活动的水文响应有助于促进矿区生态保护和高质量发展，选取黄土高原白马河、松塔河、昕水河和州川河四个典型小流域，研究了8种基流分割方法在黄土高原的适用性，并采用基于对比流域的距平累积差值曲线法(DACP)分析了采矿扰动对流域基流过程的影响。结果表明，Chapman-Maxwell滤波法和Eckhardt滤波法在黄土高原典型小流域中适用性最佳，分割基流量相对稳定，基流过程线符合流域的降水产流机制和退水过程；1956～2012年四个小流域的基流量整体呈显著下降趋势；随着采矿扰动强度增加，基流的DACP指数上升，采矿扰动增加了流域基流量。