基于Hamilton模型的永磁同步风力发电系统中混沌运动的H∞控制

针对永磁同步风力发电系统的混沌运动现象, 提出了基于系统Hamilton模型的H_∞控制方案, 使得系统脱离混沌, 运行稳定. 首先将永磁同步风力发电系统模型经过一系列状态变换, 转化为类Lorenz经典数学模型, 并验证了系统在一定参数区域内存在混沌现象. 随后基于Hamilton系统充分利用系统物理结构和无需补偿“无功力”的优点, 建立了混沌系统的Hamilton模型, 并考虑了系统存在外扰情况下的H_∞控制方法. 本文所设计的控制器不仅简单易实现而且反映了系统内部结构以及动态特性的信息. 仿真实验证明了控制器的有效性.     

自旋为1/2的XY模型亚铁磁棱型链的物性和有序-无序竞争

利用不变本征算符法, 计算低温下自旋为1/2的XY模型一维亚铁磁棱型链系统的元激发谱, 讨论在此系统中不同的特殊情形下的元激发能量, 从而给出体系的三个临界磁场强度的解析解H_C1, H_C2, H_peak. 分析不同外磁场下 体系的磁化强度随温度的变化规律, 发现三个临界磁场强度的解析解H_C1, H_C2, H_peak是正确的, 并从三个元激发对磁化强度的贡献进行了说明. 低温下磁化强度随外磁场的变化呈现1/3磁化平台. 体系的磁化率随温度或者外磁场的变化都出现了双峰现象. 这说明双峰源于二聚体分子内电子自旋平行排列的铁磁交换作 用能和二聚体与单基体分子间电子自旋反平行排列的反铁磁交换作用能, 热无序能, 外磁场强度相关的自旋磁矩势能之间的竞争.     

核类似铜酸盐超导模型的sus(1,1)⊕sud(1,1)代数结构

由Iachello提出的核类似铜酸盐超导模型具有su(3)代数结构,其平均场近似下的Hamilton量可以写成su(3)生成元的线性组合.通过代数生成元的实现,该模型约化的Hamilton量具有su_s(1,1)⊕su_d(1,1)代数结构,利用相干算子U(θ,φ)的幺正变换,可得到系统约化Hamilton量的能隙方程及本征值,发现应用不同代数结构求解会得到不同侧重点的分析结果.     

三明治结构Tan(B3N3H6)n+1 团簇的磁性和量子输运性质

利用密度泛函理论和非平衡格林函数方法, 本文对小尺寸团簇Ta_n(B₃N₃H₆)_n+1 (n ≤ 4)的磁性和量子输运性质进行了系统的研究. 计算结果表明, 此类体系采用三明治结构作为其基态并且具有较高的稳定性. 体系的磁矩随团簇尺寸的增大而线性增大. 当把Ta_n(B₃N₃H₆)_n+1团簇耦合到Au电极上时, 形成的Au-Ta_n(B₃N₃H₆)_n+1-Au体系在有限偏压下展示出了较强的自旋过滤能力, 因而可以被看做是一类新型的低维自旋过滤器.     

Al2O3Hx(x=1—3)分子团簇的结构与光谱研究

用密度泛函理论(DFT)的B3lyp方法在6-311++g(d,p)水平上对Al₂O₃H_x(x=1—3)分子的几何构型, 电子结构, 振动频率等性质进行了系统研究. 并给出了它们可能基态结构的总能量(E_T), 零点能(E_z), 摩尔热容(C_v), 标准熵(S), 原子化能(ΔE_m), 垂直电离能(IP)及垂直电子亲和能(E_A). Al₂O₃H和Al₂O₃H₂分子可能的基态的几何构型都为平面结构. Al₂O₃H₃的两个可能为基态的几何构型都是在立体Al₂O₃(D_3h)的几何结构基础上加三个氢原子构成. 这三个分子的能量最低结构为Al₂O₃H(²A′)C_s, Al₂O₃H₂(¹A′) C_s, Al₂O₃H₃ (²A) C₁.     

混沌系统平均初始误差增长饱和特性研究

在非线性误差增长理论框架下研究了混沌系统平均初始误差增长饱和特性 以及误差饱和值同系统可预报期限的关系.首先探索了Lorenz96系统中平均相对初始误差增长饱和规律, 发现平均相对初始误差增长饱和值同初始误差的自然对数存在简单的线性关系: 其二者自然对数之和为一常量,且该常量同初始误差无关.实验表明该结论对其他混沌系统也适用. 因此对给定混沌系统,在计算出和常数后可以外推得到任意固定初始误差的平均相对误差增长饱和值. 为进一步研究误差饱和值同可预报期限的关系,给出了平均绝对误差增长的定义. 理论分析表明混沌系统平均绝对误差增长也会达到饱和.其饱和值为常量, 与初始误差无关,混沌系统控制参数确定,饱和值就固定.依据上述研究, 最后给出一个定量计算可预报期限的模型T_p=1/∧ln(E_s/δ₀)+c, E_s为绝对误差增长饱和值.实验研究表明对于复杂的高阶混沌系统,该预报期限模型都能较好地适用.     

Pt插层对铁磁/反铁磁界面交换耦合的影响

在铁磁层(FM)/反铁磁层(FeMn)耦合体系中插入Pt 插层或对靠近FM/FeMn界面处的FeMn掺杂Pt元素,研究了体系的交换偏置场 H_ex及矫顽力H_c随Pt插层深度 d_Pt与Pt掺杂层厚度t_PtFeMn的变化关系. 实验结果表明,引入Pt插层后NiFe/FeMn(d_Pt)/Pt/FeMn体系的未补偿磁矩(UCS)的数量得到很大的提高,从而对H_ex与H_c 起到增强的作用; 同时, 从实验结果可以推测FeMn层内部UCS的分布深度约为1.3 nm. 另外,对靠近FM/FeMn界面处的FeMn掺杂Pt元素,发现掺入Pt元素后体系的H_ex 得到有效增强, 这是因为掺入Pt元素后体系UCS的数量也得到很大的提高.     

基于MTF识别的大气模糊图象复原

大气传递函数(MTF),H,所引起的图象畸变可看作两个成分的贡献之和:一个确定成分<H>和一个随机成分△H.而<H>又是大气扰动的平均MTF和尘埃雾气微粒MTF的和.实际大气的H是完全未知的,要通过实验测量确定.D.Sadot等人提出了一种改进的滤波器,其中以确定成分<H>作为滤波器的传函,而把△H作为噪音成分对待,但传函<H>的获取要依赖于实时实验测量.显然,伴随PSF实验测量的方法将难以履行某些应用场合(如卫星摄影测绘)的图象复原.此外,经由该方法的复原结果已被表面噪音过重.由于<H>的精确解析式已被Fried等人在总结前人研究的基础上给出,并被实验所证实,但解析式中的Fried参数r₀(表征能见度)仍然是未知的,依然要通过实验测量给出.如果能从模糊图象本身中识别出参数r₀,则可解析求得平均扰动传函<H>.所以关键是如何从识别r₀.本文提出一种大气畸变图象复原的新方法.该技术的先进性在于避开昂贵且费时的实验测量,而直接从模糊图象中识别<H>.我们开发的这种识别是基于以下物理事实:1)<H>包含尘雾微粒MTF和扰动MTF的平均效果,它在秒级照相曝光时间内是确定不变的;2)模糊图象可由具有Gaus传函H_g的Wiener滤波器作近似复原;3)大气传函<H>与H_g和它们所退化的图象都具有相同的一维曲线零截点于是根据同截距理论和事实,首先依据频谱分析理论可由模糊图象求得Gauss传函H_g;再根据本文所导出的近似公式,由H_g求得Fried参数r₀;最后,传函<H>可以按照Fried理论由参数r₀解析确定一个正确的r₀可以产生一个好的复原结果这是由于对模糊主要贡献是<H>,而随机MTF,H,能够通过Wiener滤波器作为噪音加以去除文中给出了由近似Gauss传函H_g和由所识别的大气传函<H>的复原结果通过比较可见,后者比前者有较大的图象质量改善     

一种时间序列的弱非线性检验方法

时间序列的非线性是判定该时间序列具有混沌特性的必要条件.提出一种基于线性和非线性AR模型归一化多步预测误差比值的非线性检验量δ_NAR,采用替代数据法来检测时间序列中的弱非线性.以Lorenz时间序列为例,分析了估计非线性检验量δ_NAR时各相关参数对弱非线性检测性能的影响.通过混沌时间序列非线性检测试验,对4种混沌时间序列中的3种,非线性检验量δ_NAR都表现出比基于AIC模型选择准则的非线性检验量相似文献   

ErP5O14非晶玻璃的红外量子剪裁

研究了Er_1.0P₅O₁₄铒非晶玻璃的红外量子剪裁现象. 从吸收谱和激发光谱的计算比较中肯定了Er_1.0P₅O₁₄非晶 玻璃的1537.0 nm红外荧光为多光子量子剪裁荧光. 从Er_1.0P₅O₁₄非晶玻璃的可见和红外荧光发射光谱中发现激发²H_11/2, ⁴G_11/2和⁴G_9/2能级所导致的⁴I_13/2→⁴I_15/2量子剪裁红外荧光很强;基于自发辐射速率、无辐射弛豫速率和能量传递速率等参数的计算,对其量子剪裁机理进行了分析.发现起源于基态的强下转换能量传递{²H_11/2→⁴I_9/2,⁴I_15/2→⁴I_13/2},{⁴G_11/2→⁴I_13/2, ⁴I_15/2→²H_11/2},{⁴G_9/2→⁴F_7/2,⁴I_15/2→⁴I_13/2}和{⁴G_9/2→⁴I_13/2, ⁴I_15/2→²H_11/2}是导致Er_1.0P₅O₁₄非晶玻璃具有强的三光子和四光子量子剪裁红外荧光的原因.研究结果对改善太阳能电池效率有一定意义.     

甚高频电容耦合氢等离子体特性研究

采用高H₂稀释的SiH₄等离子体放电, 特别是甚高频等离子体增强化学气相沉积技术是当前高速制备优质微晶硅薄膜的主流方法. 尽管在实验上取得了很大的突破, 但其沉积机理一直是研究的热点和难点. 本文通过建立二维时变的轴对称模型,在75 MHz放电频率下, 对与微晶硅沉积非常相关的甚高频电容耦合氢等离子体放电进行了数值模拟, 研究了沉积参数对等离子体特性的影响, 并与光发射谱(OES)在线监测结果进行了比较. 结果表明: 电子浓度 n_e在等离子体体层中间区域最大, 而电子温度 T_e及H_α与H_β的数密度在体层和鞘层界面附近取极大值; 当气压从1 Torr (1 Torr=133.322 Pa)增大至5 Torr时, 等离子体电势单调降低, 在体层中间区域 n_e先快速增大然后逐渐减小, T_e先下降后趋于稳定; 随着放电功率从30 W增大到70 W, 电子浓度 n_e及H_α与H_β的数密度均线性增大, 而电子温度 T_e基本保持不变; OES在线分析结果与模拟结果符合得很好.     

质子化水团簇对乙炔溶剂化作用的结构与红外光谱

利用团簇模型研究了质子化水团簇对乙炔的溶剂化作用. H⁺(C₂H₂)(H₂O)_n (n=1~5)的量子化学计算结果表明,水分子倾向与乙炔的π电子形成新型OH…π氢键作用,并且乙炔的第一溶剂层需要4个水分子来完成. 模拟的红外光谱揭示了OH…π氢键作用后的OH伸缩振动是研究乙炔与水溶剂化过程的灵敏探针. 这些红外光谱可以用红外光解离光谱实验方法测得,将为理解OH…π氢键作用以及质子化水团簇如何溶剂化乙炔提供有力的科学数据.     

应变Ge/Si1-xGex 价带色散模型

基于k·p微扰理论, 通过引入应变哈密顿量作为微扰, 建立了双轴应变Ge/Si_1-xGe_x价带色散关系模型. 模型适于任意晶向弛豫Si_1-xGe_x虚衬底上的应变Ge价带结构, 通过该模型可获得任意k方向应变Ge的价带结构和空穴有效质量. 模型的Matlab模拟结果显示, 应变Ge/Si_1-xGe_x价带带边空穴有效质量随Ge组分的增加而减小, 其各向异性比弛豫Ge更加显著. 本文研究成果对Si基应变Ge MOS器件及集成电路的沟道应力与晶向的设计有参考价值.     

垂直场下磁性薄膜中的铁磁共振现象

将铁磁共振频率看成外磁场的函数, 讨论了垂直场下磁性膜中的铁磁共振现象. 结果显示: 当外磁场平行于膜面, 并考虑磁膜具有垂直磁晶各向异性情形时, 其磁共振频率随外磁场的变化分为高频支和低频支两种情况, 具体的依赖关系取决于磁膜内磁晶的各向异性; 当外磁场垂直于膜面, 其磁共振频率随外磁场的关系仅存在一支, 一般地, 磁共振频率随外磁场的增加单调地非线性减小, 但当立方磁晶各向异性场H_k1 与单轴磁晶各向异性场H_a之比值介于2/3 < H_k1/H_a <1时, 其磁共振频率随外磁场的增加单调增加, 这与相关的实验结果一致. 研究结果表明: 磁薄膜中有无垂直于膜面的磁各向异性可以通过其磁共振谱的测量进行辨析.     

冲击荷载下颗粒物质缓冲性能的试验研究

颗粒物质是一种复杂的能量耗散体系. 颗粒间的摩擦和黏滞作用可使冲击荷载引起的能量有效衰减, 颗粒间的力链结构又可将瞬时局部冲击荷载进行空间扩展和时间延长, 达到良好的缓冲效果. 为研究颗粒物质对冲击荷载的缓冲性能, 本文采用重力作用下球体冲击筒内颗粒物质的试验系统, 研究了筒体底部作用力在颗粒材料、颗粒厚度等因素影响下的变化规律. 试验结果表明: 非规则颗粒具有更加良好的缓冲性能, 粗颗粒的缓冲性能略高于细颗粒. 颗粒厚度H是影响缓冲性能的重要因素, 并存在一个临界厚度H_c. 当H<H_c时, 缓冲性能随H的增加而增强; 当H>H_c时, H对缓冲效果的影响不再显著. 以上研究是在同一冲击能量下进行的, 而对于不同冲击能量下的H_c还需要深入开展. 通过颗粒物质对冲击荷载缓冲性能的试验研究, 可揭示颗粒材料的基本物理力学行为, 为其在缓冲减振领域中的应用提供依据.     

非线性映射参数辨识的离散变分方法

提出一种辨识非线性映射系统中未知参数的离散变分方法, 对以x_k+1 = F(x_k,θ)为状态控制方程的所有映射混沌系统具有通用性. 对典型的Logistic映射和Henón映射中的未知参数进行了估计, 仿真结果表明了该方法的有效性.     

Delta-P1近似漫反射光学模型的二阶参量灵敏度

基于Delta-P₁近似漫反射光学模型, 推导了双点源近似下空间分辨漫反射解对于Henyey-Greenstein散射相函数的二阶参量γ的灵敏度表达式, 研究了参量γ对漫反射分布的影响. 研究表明, 与漫射近似模型相比, Delta-P₁近似漫反射光学模型不仅含有散射相函数的二阶参量γ, 而且在弱吸收或强吸收的情况下, 参量γ对于光源附近(ρ<1.0 mm)的空间分辨漫反射都存在较大的影响(极值大于30%). 因此利用γ研究漫反射光分布对于获取组织光学信息具有重要的意义.     

分层掺B和吸附H2O碳纳米管的结构稳定性及电子场发射性能

运用基于第一性原理的密度泛函理论,系统研究了处于外电场中分层掺B并吸附不同数目H₂O碳纳米管体系的结构稳定性和电子场发射性能. 研究表明:第3层掺B并吸附5个H₂O的B₃CNT+5H₂O体系结构最稳定,管帽处Mulliken电荷最密集,尤其与单独掺B的B₃CNT和单独吸附H₂O的B₃CNT+5H₂O相比,其Fermi能级处态密度分别     

高分辨率初始光电子能谱由真空紫外激光速度——映射图像的方法

通过采用真空紫外(VUV)激光速度-地图成像-TPE(真空紫外VMI-TPE)方法获得了高分辨率初始光电子(TPE)氯苯(C₆H₅Cl(X¹A₁))的光谱,炔丙基自由基(C₃H₃(X²B₁))和烯丙基(C₃H₅(X²A₁)). 观察到的真空紫外VMI-TPE方法的光电子能量分辨率在1~2 cm^-1,可以和在真空紫外激光脉冲场电离光电子(VUV-PFI-PE)的测量媲美. 类似真空紫外PFI-PE测量,真空紫外VMI-光电子(真空紫外VMI-PE)和真空紫外VMI-TPE测量能量分辨率依赖于直流电场在光电离区加速电子. C₆H₅Cl和C₃H₃的电离初始值的降低为F的函数表示Stark偏移校正为VUV-VMI-TPE测量由-3.1√F管辖,这是半经典预测值-6.1√F的一半. 我们还测量C₆H₅Cl和C₃H₅的真空紫外光能量的真空紫外VMI-PE谱接近其电离初始值. 在VUV-VMI-PE测量中观察到的C₃H₅⁺阳离子振动谱和振动级数,nv₇⁺(n=0~3). 真空紫外VMI-TPE可以实现更高的实验灵敏度和类似真空紫外PFI-PE测量的能量分辨率,使真空紫外VMI-TPE法成为高分辨率真空紫外PFI-PE测量一个很好的替代.     

Ni/α-Al2O3催化剂作用下苯甲醚的加氢脱氧

Ni-based catalysts supported on di erent supports (α-Al₂O₃,γ-Al₂O₃, SiO2, TiO₂, and ZrO₂) were prepared by impregnation. Effects of supports on catalytic performance were tested using hydrodeoxygenation reaction (HDO) of anisole as model reaction. Ni/α-Al₂O₃ was found to be the highest active catalyst for HDO of anisole. Under the optimal conditions, the anisole conversion is 93.25% and the hydrocarbon yield is 90.47%. Catalyst characteriza-tion using H₂-TPD method demonstrates that Ni/α-Al₂O₃ catalyst possesses more amount of active metal Ni than those of other investigated catalysts, which can enhance the cat-alytic activity for hydrogenation. Furthermore, it is found that the Ni/α-Al₂O₃ catalyst has excellent repeatability, and the carbon deposited on the surface of catalyst is negligible.