Finite-time adaptive fuzzy control for a class of output constrained nonlinear systems with dead-zone

The article investigates the finite-time adaptive fuzzy control for a class of nonlinear systems with output constraint and input dead-zone. First, by skillfully combining the barrier Lyapunov function, backstepping design method, and finite-time control theory, a novel adaptive state-feedback tracking controller is constructed, and the output constraint of the nonlinear system is not violated. Second, the fuzzy logic system is used to approximate unknown function in the nonlinear system. Third, the finite-time command filter is introduced to avoid the problem of “complexity explosion” caused by repeated differentiations of the virtual control signal in conventional backstepping control schemes. Meanwhile, a new saturation function is added in the compensating signal for filter error to improve control accuracy. Finally, based on Lyapunov stability analysis, all the signals of the closed-loop are proved to be semi-globally uniformly ultimately bounded, and the tracking error converges to a small neighborhood region of the origin in a finite time. A simulation example is presented to demonstrate the effectiveness for the proposed control scheme.     

管道清管器运行速度控制技术研究进展

随着对管道安全问题和降本增效理念的逐步重视，管道清管操作已成为全世界油气管道运行中必不可少的作业规程，清管器的运行速度是需要重点控制的参数之一，当其处于合理区间内时（原油管道1~5m/s，天然气管道2~7m/s），清管效果最佳。本文基于对管道清管数学模型的研究，首先论述了不同的被动控制方法，认为该方法较为灵活，应用广泛，对不同入口条件下清管器速度的准确计算是能否控制清管器速度处于合理区间的关键；然后对不同的主动控制方法进行了研究，研究表明：射流清管器速度控制的核心是旁通率的优选，其依赖于压降系数、皮碗与管壁间摩擦力的准确计算，建立简便可靠的摩擦力工程计算模型将有助于射流清管技术应用的进一步推广；最终本文对清管器智能调速技术进行综述和展望，指出发展稳定可靠的国产智能调速技术是未来重点研究方向。     

生物质源多孔碳制备及其对废水中药物吸附研究进展

城市现代化与工业化的快速发展给环境造成的污染日趋严重，尤其以水体污染最为明显。近年来，工业废水中药物的含量逐年上升，污染程度已经不容忽视。因此，开发新型多孔材料用于废水中药物分子的吸附分离，已经成为了当前的研究热点。综述了近年来生物质源多孔碳（生物炭）在废水中污染物吸附分离方面的研究，首先简单介绍了废水中污染物的治理方法，在此基础上重点探讨了生物炭的制备与修饰，并结合碳材料表面化学性质与孔道结构，总结并展望了生物炭对药物的吸附性能。     

Preparation of biaxially textured Ce1-x(Y0.2Zr0.8)xOδ buffer layers on RABiTS NiW tapes by chemical solution deposition

Highly (100)-oriented Ce_1-x(Y_0.2Zr_0.8)_xO_δ (CYZO) films were prepared on biaxially textured NiW substrates by a chemical solution deposition approach using metal inorganic salts as starting materials. It has been found that both the preferential orientation and surface roughness of CYZO films decrease gradually with increasing of the doping percentage of Y³⁺ and Zr⁴⁺ ions. The epitaxial growth relationship of (220)_CYZO//(200)_NiW and [00?l]_CYZO//[001]_NiW was demonstrated by XRD texture measurement as well as atomic resolution STEM observation. XRD, Raman and XPS spectra results indicate that Y³⁺ and Zr⁴⁺ ions were indeed introduced into CeO₂ lattice to substitute Ce⁴⁺ ions and form cubic fluorite CYZO solid solution. Moreover, CeO₂ buffer layer can be endowed a strong enough capability to prevent element diffusion through co-doping of yttrium and zirconium, provided that an optimal doping ratio of them is adopted. This will provide a new approach to fabricating strong-barrier single buffer layer for coated conductor.     

我国堆场磷石膏工程特性分析

磷石膏堆场的渗流及稳定性分析结果的可靠度取决于磷石膏物理力学参数的准确性,因此开展磷石膏工程特性研究十分必要。根据我国不同磷石膏堆场的试验数据,分别对磷石膏的物理性质、击实特性、渗透特性、固结特性和强度特性进行了分析。结果表明:磷石膏强度、压缩、渗透特性均与其压实程度密切相关,相同压实程度不同堆场磷石膏的物理力学性质相近;磷石膏渗透特性与其晶体形态有关;磷石膏在荷载作用下具有长期蠕变变形特性,磷石膏堆场封场后仍会发生较大沉降;深部磷石膏破坏时的应变大于浅层磷石膏;磷石膏剪切破坏时产生负孔隙水压力,实际工程中可通过测试孔压的变化了解堆场坝体的安全程度。     

基于壳聚糖多孔碳的制备及电容性能研究

以壳聚糖为碳源和氮源,采用预碳化处理和KOH活化两步法制备了壳聚糖多孔碳材料,考察了活化剂KOH用量对电极材料形貌、结构以及电容性能的影响。结果表明:当KOH与预碳化壳聚糖质量比为0.6∶1时,制备的多孔碳材料KOH-CTS-0.6具有最优的电化学性能。KOH-CTS-0.6具有大比表面积(1 348 m~2·g~(-1)),含有丰富的N、O元素(2.9%N和7.4%O)。在电流密度为0.5 A·g~(-1)时,KOH-CTS-0.6的比电容为235.2 F·g~(-1),显示出优秀的倍率能力;在电流密度为10 A·g~(-1)的大电流时,其比电容依然高达178.6 F·g~(-1)。此外,该材料还具有良好的循环稳定性,500次循环后比电容保持率为94%。     

甲基氯硅烷精馏流程的模拟与优化

采用Aspen plus软件对工业七塔精馏过程进行全流程建模与模拟，优化工艺参数，研究了新的精馏节能工艺。对一甲塔等7个精馏塔采用双因素水平的灵敏度分析，考察了塔釜采出率、回流比、进料位置和塔顶压力对产品浓度和热负荷的影响，确定一甲塔最优的工艺参数：塔釜摩尔采出率为0.92，摩尔回流比为130，塔顶压力为0.18 MPa，总理论板数为400，在210块理论板位置进料。在此基础上，针对高能耗的脱高塔/脱低塔，模拟研究了双效精馏新工艺，新工艺可节省39.70%的年总成本；针对一甲塔模拟研究了热泵精馏新工艺，新工艺可降低41.42%的年总成本。     

半纤维素基阿维菌素载药微囊的制备及性能

目前阿维菌素以高效性、无污染和低抗药性等特点而得到广泛应用，但是其稳定性较差，易降解导致使用量较大从而造成浪费。为解决上述问题，本文以半纤维素为基体，利用原位聚合法制备阿维菌素载药微囊（HDCM），通过制备条件、热降解性、储存稳定性和释放动力学研究，确定了HDCM的载药量、热稳定性及释放性能。结果表明，在芯壁比为1∶34（质量比），温度为65℃，pH为3.5的制备条件下，HDCM的载药量可达66.5%，粒径较小且分散均匀。HDCM的热降解性能和恒温热稳定性能较阿维菌素原药有所提高，最高热分解温度从261℃增加到272℃，阿维菌素原药10h后降解率达到12.1%，而载药量为66.5%的HDCM降解率仅为5.2%。HDCM的释放机理满足Fick扩散，阿维菌素原药在水中的累积释放率在12h之内达到83.8%，而HDCM的累积释放率在24h之后才有所增大，12h内其释放率仅为33.7%，表明HDCM具有极好的缓释性能。