基于PID算法的四旋翼飞行器定点跟踪控制

四旋翼飞行器是一种结构紧凑、飞行方式独特的垂直起降式飞行器,具有欠驱动、强耦合的特点。为实现对飞行器的控制,使之能从起始位置在一定时间内到达设定目标点并稳定悬停,根据其飞行特点建立动力学模型并在此基础上提出了一种双闭环PID控制方法。其中,外环实现飞行器的位置控制,使用目标点与反馈回的实际坐标的偏差作为控制器的输入,内环实现飞行器的姿态控制,其姿态的参考量由外环的输出经逆向求解获得的欧拉角与实际姿态角求得的偏差作为控制器的输入。通过PID算法后输出的姿态控制信号,经过四旋翼飞行器“十”字动力学模型解耦得到4个电机的转速控制值,从而完成定点跟踪任务。提出的双闭环PID控制方法在仿真中获得了验证,为飞行器的进一步研究提供了基础。     

湍流场中物质微元的形态特征及相应的模型

运用高速显微摄影方法对１０￣１…１０￣３ｕｍ尺度上的微观混和过程进行了实验观察，将物质微元的形态特征归结为片状与条状两类。在此基础上，提出了片状结构模型，将微观混和描述为片状微元上的收缩变形与分子扩散。分析表明，由于变形与扩散之间的相互作用，微元上分子扩散区的宽度将趋于某一尺度δ＝１２λＢ，从而使微元体积呈指数增长，ｖ～ｅｘｐ（ｓｆ）．微观混和对化学反应的影响可用Ｄａｍｋ６ｈｌｅｒ数Ｄａ来表征，模型能够正确模拟这种影响。     

多组份色谱反应波的运动及其相互作用

采用空间矩分析结合Ｇｒａｍ Ｃｈａｒｌｉｅｒ级数展开法求解线性多组份可逆反应色谱问题的数学模型,得到了近似解析解．根据所得结果考察了各组份脉冲波的运动规律及影响因素     

“双碳”背景下能源关键元素暴露的神经效应研究进展

为了实现“双碳”目标,能源关键元素(Energy-critical elements, ECEs)在全球范围内的应用将显著增加,增加了人群暴露风险,但是其健康效应尚未明确。ECEs主要为金属元素,如锂、钴及稀土元素。为了解金属ECEs的潜在健康效应,重点关注其神经危害或风险,为其在可持续发展过程中可能产生的健康问题提出干预策略。回顾了与金属ECEs相关的毒理学、职业安全和健康问题以及流行病学调查的文献报道,主要在分子和细胞水平、实验动物和人群流行病学研究等方面对上述金属ECEs神经效应的综述。目前,金属ECEs健康效应的研究面临一些挑战：现有的人群研究数量有限,亟需更多的研究为建立有关健康、环境影响和安全的监测系统提供科学依据,为绿色能源行业建立一个可持续、安全和健康的职业环境,助力实现“双碳”目标。     

Isospin Effect of Coulomb Interaction on Momentum Dissipation in Intermediate Energy Heavy Ion Collisions

We investigate the isospin effect of Coulomb interaction on the momentum dissipation or nuclear stopping in the intermediate energy heavy ion collisions by using the isospin-dependent quantum molecular dynamics model. The calculated results show that the Coulomb interaction induces obviously the reductions of the momentum dissipation. We also find that the variation amplitude of momentum dissipation induced by the Coulomb interaction depends sensitively on the form and strength of symmetry potential. However, the isospin effect of Coulomb interaction on the momentum dissipation is less than that induced by the in-medium nucleon-nucleon cross section.In this case, Coulomb interaction does not change obviously the isospin effect of momentum dissipation induced by the in-medium two-body collision. In particular, the Coulomb interaction is preferable for standing up the isospin effect of in-medium nucleon-nucleon cross section on the momentum dissipation and reducing the isospin effect of symmetry potential on it, which is important for obtaining the feature about the sensitive dependence of momentum dissipation on the in-medium nucleon-nucleon cross section and weakly on the symmetry potential.     

Higher-order squeezing of quantum field and higher-order uncertainty relations in non-degenerate four-wave mixing

It is found that the field of the combined mode of the probe wave and the phase conjugate wave in the process of non-degenerate four-wave mixing exhibits higher-order squeezing to all even orders. The higher-order squeezed parameter and squeezed limit due to the modulation frequency are investigated. The smaller the modulation frequency is, the stronger the degree of higher-order squeezing becomes. Furthermore, the higher-order uncertainty relations in the process of non-degenerate four-wave mixing are presented for the first time. The product of higher-order noise moments is related to even order number N and the length L of the medium.     

吸附相反应技术用于不同载体表面纳米TiO2的制备

研究了不同载体对吸附相反应技术制备TiO2粒子的影响, 设计了两种不同表面形貌载体的温度实验(A型SiO2: 粒径20 nm, 比表面积640 m2·g-1; B型SiO2: 粒径12 nm, 比表面积200 m2·g-1), 并用电子能谱仪测定了两种载体表面TiO2含量随温度的变化. 结果表明, 两种载体表面Ti含量都随着温度的升高而减少, 且在一定温度范围内存在着突变, 但A载体突变的温度范围是40-60 ℃, 而B载体为30-50 ℃. TEM表征结果则显示, B表面TiO2粒子要比A表面的均匀. XRD得到的晶粒粒径曲线表明, A 载体表面TiO2晶粒粒径随着温度升高而减小并存在着突变, B载体表面粒子粒径则基本不变. 根据硅胶表面的吸附特性, 提出SiO2吸附的共性导致载体表面Ti含量变化曲线存在着共同点, 而载体内外表面的不同形貌则引起其表面吸附层的形貌以及温度敏感性不同, 最终导致两种载体表面Ti含量、晶粒粒径以及形貌上的差别.     

乳状液对色谱过程的影响

运用特征线法和多流动相色谱的概念,从理论上研究了在非线性色谱过程中流动相为乳状液时其溶质浓度波的类型与特征。当流动相为乳状液时,溶质在乳状液的内相和外相之间发生分配并同时在固定相上进行吸附,此时其浓度波图像与流动相为均相时有很大不同。结合相应的算例分析并讨论了表面活性剂在乳状液内相和外相间的分配关系及其在固定相上的吸附等温线为Langmuir型时其浓度波的各种运动图像及形成机理,并与流动相为均相时的色谱过程作了比较。分析结果表明,多流动相的存在可能使简单波“陡峭化”而成为激波,或使激波溃散为简单波。     

低温-低压水热合成Ba1-xSrxTi1-ySnyO3纳米材料及其 结构与性能研究

采用低温-低压水热法,在150℃,0.5MPa以下合成了一系列Ba1-xSrxTi1-ySnyO3固溶体纳米粉末(0≤x≤0.5≤y≤0.4),经XRD物相分析和d-间距-组成图证明,产品为立方晶系的完全互溶取代固溶体,结果符合Vegard定律,TEM形貌观察,粒子为均匀球形,平均粒径80nm。通过制陶实验,分别测定了该系列固溶体的室温介电常数、介电损失以及介电常数随温度的变化。结果发现,用该方法在BaTiO3中掺入适量锶和锡,由于掺杂离子均匀进入母体晶格,引起Tc降低,介电性能改善显著,当x=0.1,y=0.08时,室温介电常数达17000,比BaTiO3纯相提高10倍,而介电损失却降低88%。     

Ba~1~-~xCa~xSn~yTi~1~-~yO~3纳米材料的、合成结构与性能

采用常压水相法,在100℃以下制备了一系列Ba~1~-~xCa~xSn~yTi~1~-~yO~3固溶体纳米粉末(0≤x≤0.5,0≤y≤0.3),经XRD物相分析和d-间距-组成图证明,产品为立方晶系的完全互溶取代固溶体,结果符合Vegard定律。TEM形貌观察,粒子为均匀球形,平均粒径70nm。通过制陶实验,分别测定了该系列固溶体的室温介电常数以及介电常数随温度的变化,结果发现,用软化学方法在BaTiO~3中掺入适量钙和锡,由于掺杂离子均匀进入母体晶格,引起T~c降低,室温介电常数达9800,经BaTiO~3纯相提高6倍,而介电损失却降低50%。