检索结果-内蒙古大学图书馆

飞控与探测 2023年第3期6卷 21-29页

作者：陆宇婷韩拓胡庆雷方艺忠刘鹏北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航天长征飞行器研究所试验物理与计算数学国家重点实验室北京100076

针对导弹飞控系统存在外部干扰、执行机构故障等问题,运用一种鲁棒增量式动态逆被动容错控制方法,以避免主动故障诊断带来的计算效率问题,同时实现飞行姿态的可靠安全控制。针对外部干扰及执行机构故障等控制系统不确定性,建立导弹三通... 详细信息

针对导弹飞控系统存在外部干扰、执行机构故障等问题,运用一种鲁棒增量式动态逆被动容错控制方法,以避免主动故障诊断带来的计算效率问题,同时实现飞行姿态的可靠安全控制。针对外部干扰及执行机构故障等控制系统不确定性,建立导弹三通道姿态控制模型,基于干扰观测器对不确定性进行估计与补偿设计终端滑模控制律。为进一步增强导弹姿态控制系统的鲁棒性,给出导弹增量式动态逆容错控制律,结合终端滑模控制设计干扰补偿的增量式动态逆终端滑模控制律,并对系统残差进行分析比较。某典型全弹道姿态跟踪任务仿真表明,该方法在故障未知的情况下仍然保持姿态跟踪特性与容错能力,实现导弹姿态鲁棒精准快速控制。

关键词：干扰补偿系统不确定性导弹姿态控制增量式动态逆

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基于密集台阵H/V谱比法探测三河——平谷沉积层界面结构和隐伏断层

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地球物理学报 2025年第4期68卷 1329-1339页

作者：唐志伟张怀尹光耀张冰李志伟石耀霖地球系统数值模拟与应用全国重点实验室中国科学院大学地球与行星科学学院北京101408 北京燕山地球关键带国家野外科学观测研究站中国科学院大学北京101408 中国空间技术研究院北京卫星环境工程研究所北京100081 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519080

三河—平谷地区位于太行山—燕山隆起和华北平原沉降带的结合处,该区域晚新生代以来构造活动强烈,强震频发.横贯该地区北东走向的夏垫断裂带被认为是1679年三河—平谷8.0级地震的发震断层,整个断裂带分布在较厚沉积层的华北平原西缘.盆... 详细信息

三河—平谷地区位于太行山—燕山隆起和华北平原沉降带的结合处,该区域晚新生代以来构造活动强烈,强震频发.横贯该地区北东走向的夏垫断裂带被认为是1679年三河—平谷8.0级地震的发震断层,整个断裂带分布在较厚沉积层的华北平原西缘.盆地-丘陵-山地结合部的地质特征与盆地结构效应对大震诱发的地震波强地面运动具有显著放大效应.为获取该区域沉积层的精细结构,本文基于密集台阵(由496个台站组成,间隔0.5~5 km)记录的背景噪声利用H/V谱比法计算了各个台站处的峰值频率,并通过频率-厚度转换方法获得了三河—平谷地区三维第四纪沉积层界面结构.结果表明,受隐伏断裂带的影响,沉积层厚度由北西至南东方向整体呈现“厚-薄-厚-薄”趋势,北东部较薄、西南部较厚特点.大兴隆起和宝坻隆起处沉积层厚度约为100~300 m,北京凹陷和大厂凹陷处沉积层厚度约为300~800 m.反演结果与钻井勘探结果和地震勘探剖面基本一致,且沉积层的起伏与隐伏断裂带的分布具有良好的对应关系.本文获得的三维第四纪沉积层精细结构将为区域地震强震模拟、隐伏断层识别、大震危险性量化评估提供关键的数据约束与盆地结构参考模型.

关键词：密集台阵背景噪声 H/V谱比法第四纪沉积层

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稳定Q补偿梯度的黏滞声波全波形反演

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石油地球物理勘探 2023年第6期58卷 1382-1391页

作者：蒋书琦周辉陈汉明张明坤富禹鑫李红辉中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)CNPC物探重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球物理学院 102249 东方地球物理公司物探技术研究中心河北涿州072751

针对衰减介质的全波形反演(FWI)通常采用黏滞声波方程,并通过伴随状态法计算目标函数对介质速度参数的梯度。在梯度计算过程中,由于震源波场和伴随波场都历经衰减,因此梯度随着深度减弱,导致模型参数的修正量变小,降低了反演的收敛速度... 详细信息

针对衰减介质的全波形反演(FWI)通常采用黏滞声波方程,并通过伴随状态法计算目标函数对介质速度参数的梯度。在梯度计算过程中,由于震源波场和伴随波场都历经衰减,因此梯度随着深度减弱,导致模型参数的修正量变小,降低了反演的收敛速度。为了提升反演效率,研究了基于解耦分数阶拉普拉斯算子(DFL)波动方程的黏滞声波FWI,提出了一种新的基于稳定因子的梯度补偿策略。在补偿梯度过程中设置稳定因子实现稳定补偿,可以在保持正确运动学特征的同时,平衡所恢复梯度的幅度。数值算例表明,与传统的黏滞声波FWI相比,经此梯度补偿的黏滞声波FWI具有更快的收敛速度和更高的反演精度。

关键词：分数阶拉普拉斯算子黏滞声波衰减补偿全波形反演

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数学物理方程离散特征值问题的几何网格因式分解算法

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计算数学 2022年第4期44卷 433-465页

作者：孙家昶中国科学院软件研究所并行软件与计算科学实验室北京100080

本文提出求解数学物理方程大型离散特征值问题的几何网格预变换块因式分解算法(简称GPA算法)通过长期研究我们发现:结构化网格矩阵G满足幂等方程G^(m)=I_(N),(m<N=dim(G)),故可在实数域或复数范围内进行因式分解;且G与有限元刚度矩阵... 详细信息

本文提出求解数学物理方程大型离散特征值问题的几何网格预变换块因式分解算法(简称GPA算法)通过长期研究我们发现:结构化网格矩阵G满足幂等方程G^(m)=I_(N),(m计算数学基础。本文以正三角形、方形、平行六边形及正十七边形等结构化网格为例,特别是详细分析了六边形上的离散特征值异步并行算法及程序实现细节.文后附有若干2-3万阶量级离散矩阵特征值的桌面电脑数值计算例子(正三角形与方形网格,串行加速比分别为3-4倍),符合本文算法分析得出的“几何网格预处理的并行度与正多边形边数成正比”的结论.这类几何网格因式分解算法原则上可推广到三维乃至高维数学物理方程离散特征值计算问题,也可用于大型线性方程组的高效并行求解.

关键词：数理方程离散特征值互易算子几何块预处理子特征值问题因式分解异步并行算法

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脑组织通道磁示踪成像分析仪的设计与应用

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磁共振成像 2023年第2期14卷 109-115,124页

作者：王卉周洁成雨萌王缪天刘会坡操江峰习科张弘李楠牛田野谢肇恒张研薛言学吕鹏宇卢嘉宾徐萌韩鸿宾北京大学医学部医学技术研究院北京100191 北京大学第三医院放射科北京100191 磁共振成像设备与技术北京市重点实验室北京100191 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国科学院信息工程研究所北京100093 深圳市特深电气有限公司深圳518054 北京大学第三医院临床流行病研究中心北京100191 深圳湾实验室医学工程研究所深圳518067 膜生物学国家重点实验室北京大学生命科学学院北京100871 北京大学中国药物依赖性研究所北京100191 北京大学工学院先进制造与机器人系北京100871 北京大学深圳研究生院深圳518055

目的基于经典扩散方程建模求解,设计并研制脑组织通道磁示踪成像分析仪。材料与方法建立信号源导入系统,设计多频段射频激发与信号采集单元,开发图像处理、建模计算与可视化模块,集成脑组织通道磁示踪成像分析仪。将12只成年雄性斯普拉... 详细信息

目的基于经典扩散方程建模求解,设计并研制脑组织通道磁示踪成像分析仪。材料与方法建立信号源导入系统,设计多频段射频激发与信号采集单元,开发图像处理、建模计算与可视化模块,集成脑组织通道磁示踪成像分析仪。将12只成年雄性斯普拉-道来氏大鼠随机平均分成两组,分别应用传统磁示踪法技术方案(n=6)与本研究系统方案(n=6)进行探测,计算并比较扩散系数和容积占比等参数,对组织液(interstitial fluid,ISF)引流过程进行可视化。结果该仪器可同步提供鼠脑细胞外间隙(extracellular space,ECS)结构参数及其内分子扩散情况,实现ISF引流途径的全脑示踪。相对于传统技术方案组,本研究系统组扩散系数和容积占比均下降(P均<0.01),且两个测量结果的标准差均减小。结论脑组织通道磁示踪成像分析仪的研发将ECS探测过程标准化、自动化,使得探测结果更加稳定、更趋向于真实水平,为后续兼容电阻抗、化学等多种信息的ECS探测仪器的研发奠定了基础。

关键词：脑细胞外间隙磁示踪组织间液系统设计磁共振成像

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余热驱动热耦合多级自由活塞斯特林热电联供系统研究

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工程热物理学报 2023年第11期44卷 2948-2955页

作者：陈远航余国瑶江志杰孙浩杰马英成阳斌朱顺敏罗二仓中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 齐鲁中科光物理与工程技术研究院济南251000

我国工业余热资源丰富,尤其是中低温余热具有巨大的回收利用潜力。本文提出采用热耦合多级自由活塞斯特林发电机来构建余热回收利用系统,可有效拓宽余热利用温度范围,减小余热热源传热损失。首先基于热声理论,从声阻抗角度计算考察了单... 详细信息

我国工业余热资源丰富,尤其是中低温余热具有巨大的回收利用潜力。本文提出采用热耦合多级自由活塞斯特林发电机来构建余热回收利用系统,可有效拓宽余热利用温度范围,减小余热热源传热损失。首先基于热声理论,从声阻抗角度计算考察了单级自由活塞斯特林热电联供系统在变温和变充气压力等工况下的性能;然后对一台三级自由活塞斯特林热电联供系统进行解耦计算,分别考察了供水温度、单级加热量、工作压力等因素对系统性能的影响;最后开展了实验研究,在420/350/300℃热端温度及22/22/18 kW加热量下获得自由活塞斯特林热电联产系统净输出电功10.09 kW,供热量45.29 kW,对应总热电效率为16.27%,综合热利用率为89.32%,各级相对卡诺效率分别为30.90%、32.10%、36.08%,展现出重要的应用前景。

关键词：余热利用热声多级自由活塞斯特林热电联供

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基于迭代重构算法改进晶体衍射分光X射线鬼成像的图像质量研究

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物理学报 2022年第7期71卷 118-126页

作者：张海鹏赵昌哲鞠晓璐汤杰肖体乔中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海同步辐射光源/上海高等研究院张江实验室上海201204

X射线鬼成像是一种低剂量、非定域成像方法,对医疗诊断和生物成像具有重要意义.在基于晶体劳厄衍射分光的X射线鬼成像中,晶体振动会造成衍射光路上散斑的模糊,进而导致利用关联方法重构图像衬度和空间分辨的降低.本文系统分析了衍射光... 详细信息

X射线鬼成像是一种低剂量、非定域成像方法,对医疗诊断和生物成像具有重要意义.在基于晶体劳厄衍射分光的X射线鬼成像中,晶体振动会造成衍射光路上散斑的模糊,进而导致利用关联方法重构图像衬度和空间分辨的降低.本文系统分析了衍射光路上散斑图像的模糊程度对归一化二阶关联函数g^((2))的最大值和半高全。宽的影响.模糊程度的增强会导致g^((2))最大值的减小和半高全宽的展宽,在理论上证明了模糊程度会引起重构图像的衬度和分辨能力的降低.为解决上述问题,本文在衍射光路和直通光路的直接关联方法(CLH)的基础上提出G_(LH)E方法(CLH enhanced method).模拟实验表明G_(LH)E算法能同时改善图像衬度和提高重构分辨率,并且模糊程度增强时,G_(LH)E算法重构图像的峰值信噪比与先对直通光路的散斑图像进行高斯滤波处理再进行双光路关联计算方法(G_(LL))的差距扩大,同时保证其对噪声的鲁棒性.本文为晶体衍射分光的X射线鬼成像的实际应用提供可行的思路.

关键词： X射线鬼成像晶体衍射成像质量强度二阶关联

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高温熔盐印刷电路板式换热器的热工水力特性研究

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核技术 2024年第4期47卷 126-136页

作者：丁梦婷陈玉爽傅远中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院先进核能创新研究院上海201800 中国科学院大学北京100049

印刷电路板式换热器(Printed Circuit Heat Exchanger,PCHE)换热效率高,结构紧凑,可作为小型模块化熔盐堆热量传输的关键设备,对其流动换热特性的研究具有重要意义。采用数值模拟方法,以翼型通道的熔盐(FNaBe)-氦气换热器为研究对象,通... 详细信息

印刷电路板式换热器(Printed Circuit Heat Exchanger,PCHE)换热效率高,结构紧凑,可作为小型模块化熔盐堆热量传输的关键设备,对其流动换热特性的研究具有重要意义。采用数值模拟方法,以翼型通道的熔盐(FNaBe)-氦气换热器为研究对象,通过计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟计算对其熔盐侧的传热特性和阻力特性进行对比分析,分别得到不同温度、翅片类型和不同节距结构下的熔盐(FNaBe)-氦气换热器的流动换热特性,并与传统直通道结构对比进行综合评估。研究结果表明,数值模拟的计算结果与实验结果对比符合较好,翼型翅片流道结构相较于直通道结构能够强化传热、降低阻力,其中节距为8 mm的NACA0025翼型翅片流道结构的流动传热特性最好。本研究建立的数值模拟方法能够用于印刷电路板式换热器的流动传热特性的预测,拟合出节距为8 mm的NACA0025翼型翅片结构的经验关联式,为后续换热器的设计提供理论基础。

关键词：印刷电路板式换热器熔盐流动换热特性数值模拟

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高压下NaI结构相变和物性的第一性原理研究

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高压物理学报 2025年

作者：徐威亓文明海迪且木·阿布都吾甫尔鹿桂花卫来李鹏高敏新疆大学物理科学与技术学院新疆固体物理与器件重点实验室北京高压科学研究中心伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构重点实验室

研究表明，NaI在高压环境下展现出与NaCl等其他碱金属卤化物截然不同的相变行为。X射线衍射实验结果显示，NaI在压力下从B1相转变为B33相。然而，由于缺乏传压介质以及NaI样品的高吸水性，因此，实验中获得的相变压力可能存在误差。鉴... 详细信息

研究表明，NaI在高压环境下展现出与NaCl等其他碱金属卤化物截然不同的相变行为。X射线衍射实验结果显示，NaI在压力下从B1相转变为B33相。然而，由于缺乏传压介质以及NaI样品的高吸水性，因此，实验中获得的相变压力可能存在误差。鉴于此，采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，预测了NaI在20 GPa的压力下由B1相到B33相的结构相变。理论计算验证了之前的实验结果，但计算得到的相变压力略低于实验值。此外，详细阐释了NaI各项物理性质随压力的演变，发现高压下NaI的带隙减小，脆性以及在紫外区的光反射性能增强，为探索极端条件下碱金属卤化物的潜在应用奠定了理论基础。

关键词：高压相变第一性原理计算 NaI

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引力波探测中激光干涉量子噪声计算

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中国光学(中英文) 2025年第3期18卷 698-703页

作者：曾晓强李磐董鹏杨然中国科学院力学研究所微重力实验室引力波实验中心北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049 国科大杭州高等研究院基础物理与数学科学学院引力波宇宙太极实验室浙江杭州310024

量子噪声是影响激光干涉引力波探测能力的主要噪声之一。为应对量子噪声,进一步提高探测灵敏度,本文应用量子传递函数方法对传统迈克尔逊干涉仪的量子噪声源头进行了重新推导。结果表明,对于辐射压噪声和散粒噪声这两类量子噪声,前者可... 详细信息

量子噪声是影响激光干涉引力波探测能力的主要噪声之一。为应对量子噪声,进一步提高探测灵敏度,本文应用量子传递函数方法对传统迈克尔逊干涉仪的量子噪声源头进行了重新推导。结果表明,对于辐射压噪声和散粒噪声这两类量子噪声,前者可直接归因于干涉仪暗口处真空涨落的正交振幅涨落,后者则仅在一定条件下可完全归因于暗口处的正交相位涨落。在明确量子噪声的源头归属前提下,压缩光技术可提高探测器的灵敏度,但当采取不等臂干涉探测方案时,必须注意两不等臂臂长之间的长度差异。

关键词：引力波探测量子噪声真空涨落压缩光

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