基于终端滑模和扰动观测的Buck型变换器复合控制技术

目前功率变换器的控制方法以纯状态反馈为主,当干扰较大时一般需要通过较大的增益来抑制干扰的影响,而高增益控制器通常会影响闭环系统的动态或稳态性能。为进一步提高Buck型变换器控制系统的动态和稳态性能,提出了一种基于非奇异终端滑模控制方法和扰动观测技术的复合控制方案。首先,考虑外界干扰、系统不确定以及参数变化的影响,建立Buck型功率变换器的平均状态模型;其次,基于非奇异终端滑模控制方法,设计滑模控制器,实现Buck型变换器的基本电压调节功能;最后,利用扰动观测技术,构造非线性扰动观测器实现对扰动的观测,并将扰动观测值作为前馈与状态反馈结合形成复合控制,进一步改善了系统的性能。仿真和实验验证了所提方法的有效性。     

农业活动对景观格局的影响

景观格局是自然和人类共同作用的结果,并随着经济发展和人口增长,农业活动在景观格局中起着愈来愈大的作用。放牧过程导致土壤退化和生物群落的不稳定,间歇式放牧会提高物种丰富度,促进生态系统的进化;植树造林不但有利于生态恢复和重建,而且对经济建设有巨大作用,更是保护生物多样性的手段;农作物种植包括物理干扰和化学干扰过程,改变了微生物的活性,同时对土壤性质产生影响;土地整理是人为的、强制性、时效性强的一种干扰,能在短期内对生态系统及景观格局产生剧烈影响,通过调整景观结构、改善景观破碎化,改变农业土地利用结构,使得社会效益、生态效益和环境效益均有所增加     

控释尿素接触施用对番茄幼苗生长的影响

为提升蔬菜育苗的养分管理水平、培育壮苗,从而为作物高产打下基础,以不同释放期的控释尿素为试验材料,通过穴盘育苗试验研究了控释尿素与番茄种子接触施用对番茄幼苗生长的影响。结果表明：PCU50处理出现烧苗现象,番茄幼苗生长受到抑制,与常规育苗相比,株高、茎粗、叶绿素分别降低27.9%、11.1%和10.6%,地上部干重、根干重和壮苗指数则分别降低47.2%、35.6%和35.8%。而PCU130处理的番茄幼苗长势良好,茎粗、叶绿素含量和壮苗指数相比常规育苗分别增加3.70%、10.0%和35.0%,根系总吸收面积和活跃吸收面积分别增加95.1%和44.7%。控释肥与种子接触施用关键在于合理的控释肥释放期的选择,综合考虑番茄幼苗各项生长指标,认为释放期为130天的控释尿素更为适宜。     

施用膨润土对土壤含水量和有机质含量的影响

通过田间条件下砂滤管试验，研究了不同膨润土施用量及有机物料对砂土土壤含水量和有机质含量的影响。结果表明，施用膨润土和有机物料能显著地提高砂土土壤含水量和有机质含量，且二者存在明显的交互作用，差异达极显著水平，施用膨润土能明显增加土壤有机质的累积是，说明在施用同样有机物料的前提下，施用膨润土可有显著提高砂土土壤有机含量。     

棉花表型性状基因的SSR标记定位

本文以两个陆地棉多标记基因系T582和T586,以及杂交获得的F_1、F_2及F_3代作为试验材料,利用11对SSR引物对F_2群体的120个单株的DNA样品进行多态性分析,并利用F_2和F_3群体对F_2群体对应单株的13个表型性状进行基因型的判定,结果得到了3个与表型性状基因连锁的SSR标记,分别是红茎基因(R_1)与J178连锁、遗传距离为24.9cM,簇生铃基因(CL_1)与J236连锁,遗传距离为46.0cM,茸毛基因(T_1)与J252连锁,遗传距离为28.5cM,其中R_1、CL_1、J178和J236在同一连锁群上。红茎和植株茸毛是具有抗虫性能的形态性状,用SSR标记这些性状将有助于提高育种家的育种效率。     

不同雨强和坡度条件下紫色土养分流失规律研究

采用室内模拟降雨装置,研究了三峡库区紫色土在不同雨强和坡度条件下的养分流失规律。结果表明,紫色土坡面流失养分主要由径流和泥沙携带,其中径流养分含量与雨强和坡度无关,但与产流过程一致。泥沙中养分含量与雨强无关,但随坡度增加而降低;泥沙养分含量与产沙量过程无关,但其流失量与产沙量过程一致。泥沙中各养分含量略大于降雨前表土养分含量,远大于径流养分含量,但由于径流中以速效养分为主,故径流携带的养分流失量不容忽视。     

控释尿素氮素释放特征及其在番茄上的应用研究

应用室内恒温培养试验研究了释放曲线为抛物线型(L)和S型(S)的包膜控释尿素(L120d和S80d)在4种温度条件下(10、15、25、35℃)的氮素释放规律,并依托SUGIHARA和LOGISTIC模型探明了L120d和S80d氮素释放速率常数。在此基础上通过设施番茄试验,进一步验证了田间条件下控释氮素释放特征及其对番茄的效果影响。结果表明：室内培养条件下L120d和S80d氮素释放速率显著受温度影响,4种温度条件下释放速率常数分别为0.0022~0.0212/d和0.043~0.279/d,释放曲线分别呈现出抛物线型和S型特点。田间设施土壤条件下L120d氮素释放特征与之吻合,S80d释放周期差异达到30天以上,L120d和S80d氮素释放规律迥异。与普通尿素底施加3次追肥相比,施用L120d和S80d控释尿素的番茄产量较等氮量普通尿素(N 200 kg/hm2)和常规施氮量(N 400 kg/hm2)处理分别增加了7.8%、7.2%和5.4%、4.8%;氮素利用率提高了5.5~10.1个百分点;经济效益分别增加22817、13375元/hm2。此研究为控释肥料在设施农业上的应用和推广提供了科学依据。     

岩溶区不同土地利用方式对溶蚀速率的影响研究

以重庆市中粱山岩溶区为例,选取草地、园地、耕地、菜地和林地等5种主要土地利用类型,通过野外溶蚀试片法获得溶蚀速率,分析不同土地利用方式下土壤性质对溶蚀速率的影响.结果表明:土地利用方式的不同造成土壤性质一系列的变化,对岩石的溶蚀速率产生明显的影响.对不同土地利用方式下平均溶蚀速率进行比较:林地菜地耕地园地草地;其中林地最大.可达303.92 mg/m2·d,明显高于其它土地利用方式.溶蚀速率受土壤pH值、有机碳、土壤水分和土壤孔隙度相互作用的共同影响,并不能笼统地说有机碳含量高就会对溶蚀速率有促进作用,土壤pH值成为影响溶蚀速率一个重要的控制因素.随着土壤深度的增加,土壤性质对溶蚀速率的影响减弱.林地可以促进碳酸盐岩溶蚀成土速率,有利于岩溶区土层不断增厚,同时林地具有较好的涵养水源功能.在岩溶区提高森林植被覆盖率具有重要意义.     

普通田菁根瘤菌及其类菌体的碳源研究

普通田菁(Sesbania cannabina)根瘤菌属快生型,24小时形成菌落,杆状,大小为0.28～0.47μm×1.3～2.5 μm,运动,具两根侧生鞭毛,类菌体形态与其培养基上形态相似。能广泛利用碳源。产能基质试验结果表明,类菌体不能利用蔗糖,丙酮酸是最有效的能源,其次是葡萄糖、α-酮戊二酸、延胡索酸、琥珀酸、草酰乙酸、乳酸和苹果酸,果糖利用较差。类菌体的固氮酶活性从 10 m mol·L~(-1)始随基质浓度递增而增加,琥珀酸和丙酮酸分别在 200和300mmol·L~(-1)时达最高活性,而葡萄糖达 500 mmol·L~(-1)时乙炔还原活性还在上升,未出现抑制现象。葡萄糖为产能基质要求低氧浓度,当氧浓度为反应瓶气体体积的2％时,类菌体乙炔还原活性最高,6％时活性很低,而丙酮酸,琥珀酸为基质,类菌体适应氧浓度范围比较宽,在6％时固氮酶活性最强。     

氧化还原介体对短程反硝化细菌亚硝氮积累影响研究

【目的】亚硝酸盐的稳定获得对于厌氧氨氧化工艺的研发和应用具有重要意义。期望通过筛选投加合适的氧化还原介体将反硝化控制在亚硝氮的阶段,实现稳定的短程反硝化,并优化反应条件进一步增加亚硝氮的积累量,为厌氧氨氧化工艺应用提供一种新的亚硝氮供给方式。【方法】通过序批式试验分别考察了不同浓度2-羟基-1,4萘醌(ME)、蒽醌(AQ)和1-氯蒽醌(1-AQ)的投加对短程反硝化细菌亚硝氮积累的影响,并且通过酶促动力学实验对其影响机制进行了深入探索,最后通过16S rDNA分析,对短程反硝化细菌菌群群落结构进行了深入分析。【结果】首先,相比对照,投加75μmol/L AQ和1-AQ分别导致亚硝酸盐氮的积累量提高了74.8%和1.06倍,但是ME的投加几乎没有增加亚硝氮的积累;其次,试验结果表明,当投加C/N比为2时,亚硝氮积累量最多,使得投加1-AQ效果最好,亚硝氮积累量最高达到了52.98 mg/L(初始硝氮为100 mg/L);再次,酶促动力学试验揭示了1-AQ使得亚硝酸盐迅速积累的原因在于其提高了69.13%的硝酸盐还原酶活性,却仅仅将亚硝酸盐还原酶活性提高了36.74%;最后,16S rDNA结果显示,本试验所用菌群中具备短程反硝化能力的菌群有Yersinia frederiksenii、Thauera、Hydrogenophaga、Trichococcus、Klebsiella和Dechloromonas。【结论】合适的氧化还原介体投加能够明显增加短程反硝化细菌亚硝氮的积累量,氧化还原介体筛选的关键在于其对硝酸盐还原酶活性的增加速率高于亚硝酸盐还原酶。