基于驾驶员-EPS闭环系统汽车操纵稳定性的研究

研究具有横摆角速度反馈控制策略的闭环控制的汽车电动助力转向系统,在选择恰当的驾驶员模型、汽车转向运动简化模型和电动助力转向系统模型的基础上,利用MArrIAB／Simulik建立驾驶员一汽车闭环非线性操纵动力学模型,并应用该模型对装备EPS系统整车操纵稳定性进行仿真研究,详细分析EPS系统助力增益对整车操纵稳定性能的影响。其结果对EPS系统与整车匹配以及提高整车的操纵稳定性具有一定参考价值。     

南京市地铁沿线居民通勤出行方式研究

根据对南京市居民通勤出行行为的调查,先从可能影响居民通勤出行方式的因素角度分析地铁沿线居民通勤出行方式,再根据分析情况将影响因素分别与地铁和私家车这两种通勤方式进行相关性验证,结果基本证实了初步分析结果。结果表明,私家车与地铁形成了较强竞争,虽然居民位于地铁沿线,但其中选择地铁通勤出行的居民所占比例仍不高。但随着通勤时间的增加,选择私家车通勤出行的优势将被减弱,而选择公共交通通勤出行的优势将得到普遍的认可。     

论地表能量不平衡的原因及其解决办法

地表能量不平衡问题一直是困扰地-气相互作用的难点之一。总结国际和国内一些观测试验不同下垫面的能量平衡状况,介绍了表征地表能量平衡状况的常用统计方法,并对能量不平衡的不同因素进行了探讨。浅层土壤热储存,由气温变化、光合作用和植被热储存等引起的地上热储存,以及垂直平流都会影响地表能量平衡。此外,由于不同能量分量足迹的差异,不均匀下垫面会影响通量观测的代表性和准确性,而且还会诱发中尺度环流和大尺度涡旋等复杂大气运动,不平稳的大气状态和夜间非充分混合的湍流,同样会困扰湍流通量的观测。为此,在对湍流通量严格质量控制的基础上,从单点涡动相关（简称EC）系统的平流热通量修正、多点EC的通量空间平均和大孔径闪烁仪（简称LAS）等通量足迹较大的通量修正等方面,对能量不平衡问题提出解决办法。建议在湍流混合不充分时,利用Penman-Monteith公式计算地表潜热;并对EC水汽通量与蒸渗计观测的真实地表蒸散进行了简单讨论,提出了大型蒸渗计算地表潜热通量的可能试验方法。
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高寒草地植物多样性与Godron群落稳定性关系及其环境驱动因素

植物群落多样性及稳定性对草地生态系统功能的稳定发挥至关重要。本研究以青藏高原高寒湿地草甸、高寒草甸、高寒草原和高寒荒漠草原为研究对象,基于480个野外样方调查及实验分析,运用显著性分析、回归分析和结构方程模型等方法,探究不同草地类型植物多样性与稳定性之间关系及其影响因素。结果表明：高寒草原植物多样性显著高于其他3种草地类型;高寒草甸群落稳定性最高。高寒草地中,不同的物种多样性指标与群落稳定性的关系不同,4种草地类型均匀度与群落稳定性显著负相关;高寒草甸和高寒荒漠草原中Shannon-Wiener多样性与群落稳定性显著负相关,在高寒湿地草甸和高寒草原中丰富度与稳定性显著正相关。降水量是影响高寒草地植物多样性和群落稳定性的主要因素,土壤有机碳、pH以及铵态氮含量也能通过影响植物多样性进而影响群落稳定性。综上,在高寒草地生态系统的管理过程中,需充分考虑气候和土壤因子的变化,根据草地类型制定不同的管理措施。     

基于模型预测算法的智能车辆横向控制研究

针对智能车辆的横向控制问题,采用3自由度车辆模型,设计了一种基于模型预测算法的车辆横向控制策略。将非线性的3自由度车辆模型进行线性化和离散化,得到线性离散的车辆模型。以前轮转角为控制量,横摆角偏差和横向位移偏差为输出量推导出车辆预测模型,并且建立目标函数和约束条件。最后通过驾驶员在环仿真实验验证,所提出的控制策略能有效实现智能车辆的横向控制。     

平坦下垫面植被蒸散特征及对气象因素的响应研究

下垫面蒸散活动是生态系统水热平衡的重要组成,为了研究平坦下垫面植被蒸散特征,以北京市八达岭林场场部示范林为研究对象,基于涡度相关仪观测数据,研究平坦下垫面蒸散特征,通过PT-Fi模型分析下垫面蒸散组分,以常规统计方法分析蒸散对气象因素的响应。平原区植被非均一下垫面蒸散典型日变化分析表明,全天可分为4个阶段:平稳期:0:00-5:00,20:00-0:00(夜间);逐渐上升期:5:00-12:00;剧烈波动期:12:00-14:00;下降期:14:00-20:00。采用对应时间段取平均的方法分析月蒸散24h变化规律,其变化趋势与日变化相似,但曲线更平滑。季节变化分析表明,4月期间蒸散缓慢增长,5月开始逐渐上升;6—9月期间为蒸散高峰期且波动较大;10月开始蒸散迅速降低。蒸散组分分析表明,研究时段内总蒸散532.92mm,植被蒸腾量394.48mm,所占比例74.02%;土壤蒸发量138.44mm,所占比例25.98%。蒸散与常规气象因子相关分析表明,太阳辐射(相关系数):夏季晴天(0.948 4)春季晴天(0.790 9)秋季晴天(0.691 7),夏季晴天(0.948 4)夏季阴天(0.882 8);温度(相关系数):夏季晴天(0.673 5)秋季晴天(0.422 2)春季晴天(0.182 6),夏季晴天(0.673 5)夏季阴天(0.647)。量化常规气象因子对蒸散的影响效应表明,太阳辐射:夏季晴天(0.358 5(W/m~2)/(W/m~2))春季晴天(0.047 4(W/m~2)/(W/m~2))秋季晴天((W/m~2)/(W/m~2)),夏季晴天(0.358 5(W/m~2)/(W/m~2))夏季阴天(0.251 0(W/m~2)/(W/m~2));温度:夏季晴天(18.042(W/m~2)/℃)春季晴天(2.322 4(W/m~2)/℃)秋季晴天(1.351 6(W/m~2)/℃),夏季阴天(21.065 0(W/m~2)/℃)夏季晴天(18.042 0(W/m~2)/℃)。降水事件在短期内对蒸散的影响为负效应。气象因子对蒸散的综合影响效应分析表明,温度的影响效应最大,不同季节其贡献率为40%~60%,太阳辐射和空气相对湿度贡献率在不同时期变化较大。     

基于Landsat TM的重庆都市区地表热环境时空变化研究

随着城市化进程的加快、经济的高速发展,城市结构相应发生了一系列的改变,对城市的生态环境也产生了巨大的影响,城市热岛效应问题尤为突出。文章选取重庆都市区为研究对象,以Landsat-TM1988,2000和2011年三期夏季遥感影像为数据源,基于RS和GIS,采用单窗口算法对地表温度进行反演,并对城市地表温度的时空变化、热中心以及城市建设用地重心迁移进行分析,探讨城市地表热环境与城市扩张及下垫面的响应关系。研究结果表明:1988—2011年,研究区地表温度在空间上的分布存在明显差异性,区域温度整体有所上升,热环境问题日益严重;热中心与建设用地重心两者地迁移具有高度一致性;热环境效应强度与建设用地的分布情况大致呈正相关,与植被或水域的分布情况呈负相关。研究结果可为采取合理措施改善城市地表热环境效应、优化城市生态环境提供参考。     

贵州省农业与气象干旱特征及其响应关系

利用贵州省1980-2020年逐月降水与土壤水分计算标准化降水指数(SPI)和标准化土壤水分指数(SSI),基于游程理论、传播响应率(Rr)、状态转移概率矩阵等方法探究气象与农业干旱特征变化,以及两者之间的响应关系。结果表明：(1)贵州省农业干旱较气象干旱持续时间长、烈度大,干旱历时空间变化较气象干旱显著,干旱烈度则较单一。(2)季尺度上,春季农业干旱对气象干旱响应最为敏感,夏、秋季次之,冬季较弱;不同地貌类型下,春、冬季在半喀斯特低中山响应程度较高,夏季在峰丛谷地,秋季在非喀斯特地区;不同切割深度下,地表切割,越深春季Rr越高,夏、秋和冬季Rr则越低。(3)在20世纪80s转至21世纪10s状态间,不同地貌类型下均发生不同程度的概率转移,其中春、冬季节转移活跃、概率较低,夏、秋季主要呈“低转高”现象,夏季转移概率偏低,秋季转移概率普遍偏高;在不同切割深度下,各季节浅切割与最深切割深度转移活跃度低,概率高,其他切割深度下转移活跃,但概率低。     

基于作业成本法的秸秆直燃发电物流成本分析

中国秸秆物流成本偏高制约了秸秆直燃发电的推广,针对此问题,该文采用作业成本法,结合在江苏、河南、河北等地的秸秆直燃发电成本研究,并将各地秸秆进行发热量试验,分析水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆和棉花秸秆的物流成本。结果表明,4种秸秆的单位发热量的成本分别为:水稻秸秆1.40×10-2元/MJ、小麦秸秆1.15×10-2元/MJ、玉米秸秆1.09×10-2元/MJ、棉花秸秆0.96×10-2元/MJ。由试验分析可得,棉花秸秆是一种较好的燃料,成本较低、热值较高,玉米秸秆和小麦秸秆相差无几,但综合而言,小麦秸秆相对较优,而水稻秸秆,由于其独特的地理优势,在中国南方地区是主要选择。该文为生物质电厂燃料的经济技术分析提供一些参考。     

城镇化人为扰动下垫面类型影响水源涵养功能的评价

城镇化引起的各种人为扰动地貌单元的水源涵养功能较原地貌明显降低是造成城市水土流失的主要原因,在降雨和排水管网设计能力一定条件下,也是加剧城市内涝的主要原因。该文采用野外调查、室内物理分析及AHP(analytic hierarchy process)层次分析综合评价法,系统地分析了各种人为地貌单元的物质组成和持水性能变化并综合评价了其对原地貌水源涵养功能的影响特征。结果表明:1)各种扰动地貌单元2 mm土体颗粒质量分数在45%以上,原地貌2 mm土壤颗粒质量分数在92%以上;扰动地貌不均匀系数和曲率系数分别在11.05~41.30和0.32~3.15之间变化,其中不均匀系数较原地貌减小了4.51%~80.27%;各种扰动地貌单元土壤容重为施工便道(1.74 g/cm3)边坡绿化带(1.54 g/cm3)1 a弃渣堆积体(1.48 g/cm3)2 a弃渣堆积体(1.34 g/cm3)3 a弃渣堆积体(1.31 g/cm3),比坡耕地依次增加33.85%、18.46%、13.85%、3.08%和0.77%;扰动地貌的土壤总孔隙度、土壤田间持水量和饱和含水量则表现出相反趋势。2)人为扰动地貌单元土壤入渗性能总体小于原地貌单元,而原地貌土壤稳定入渗率则在2.83~6.22 mm/min之间变化;当项目区林地转化为新弃渣堆积体时对降雨和城市洪水动态调节功能影响最大,转化为施工便道时影响最小;人为扰动地貌单元土壤水库总库容、兴利库容和滞洪库容总体低于原地貌,当项目区草地转化为施工便道时对土壤持水能力及调蓄地表径流能力危害最大。3)各种扰动地貌单元水源涵养能力明显小于原地貌单元,以施工便道(0.421)最差,林地最好(0.651);在城镇化过程中应重视城镇水面、林草地的空间分布及占地面积,对短期松散堆积体也最好进行临时绿化措施。4)加强对扰动地貌物质组成、大孔隙结构和降雨-径流-入渗连续性定位研究,同时关注各扰动地貌在不同压实条件下土壤水库蓄水性能对项目区雨洪过程线和排水系统的影响。研究结果可为城市水土保持生态服务功能恢复、城市绿化带建设和洪水内涝缓解提供科学依据。