一个非线性连续培养模型极限环的位置

微生物培养是生化工程中的一个重要课题。研究了一个非线性连续微生物培养动力系统的极限环的相对位置。对带非常数产物系数的连续培养模型进行推广。模型中的极限环对应于发酵和生化培养中的非线性振荡,其相对位置对研究连续培养中振荡产生的时间和范围是有意义的。     

一个三维生化反应竞争模型的非线性振荡

在微生物培养的过程中,有时会产生一些振荡现象,这种现象对应了有关数学模型中的极限环的存在性。本文中心流定理证明了一类两个微生物竞争一个具有再生功能营养物的生化模型的Hopf分支以及极限环的存在性,证明了在这一类的生化培养中非线性振荡现象同样存在。     

关于一类微分方程的极限环问题

本文主要研究一个从实际问题中提出的非线性微分方程模型、完整地解决了该模型极限环的存在唯一性以及不存在性问题、并对所得结果给出了实际解释。     

一类捕食者—被捕食者种群模型的定性分析

利用常微分方程的定性理论,研究了两个种群具有非线性密度制约的捕食-被捕食者系统:dxdt=b0x(b1+b2x-b3x2)-b4xy,dydt=-cy+(αx-βy)y,的平衡点的性质,并证明了该系统存在唯一极限环的一个充分必要条件。     

一类捕食者——被捕食者种群模型的定性分析

利用常微分方程的定性理论，研究了两个种群具有非线性密度制约的捕食-被捕食者系统：dx/dt=box（b1＋b2x-b3x^2）-b4xy，dy/dt=-cy＋（ax-βy）y，的平衡点的性质，并证明了该系统存在唯一极限环的一个充分必要条件。     

正压波和斜压波的三波共振与低频振荡

通过引进δ＝Ｈ＿１／Ｈ＿２参数，对两层模式中的正压波和斜压波（考虑了层结作用）的三波共振进行了研究，结果表明：δ叁数对三波共振条件有很大的影响；并进一步讨论了在一定初始振幅的条件下，δ参数和非线性强度对三波共振周期的影响；指出：在一定的初始振佰、δ参戮和非线性强度的条件下，大气中可以形成６０天以上的甚低频振荡及３０～６０天和准两周的低须振荡。     

大气中调制Rossby波的振荡特征和中纬低频振荡

研究由三阶Ｚａｋｈａｒｏｖ方程描述的调制Ｒｏｓｓｂｙ波的振荡特征，指出在中纬度地区当Ｒｏｓｓｂｙ波的经向波长２Ｌ＿ｙ满足３≤Ｌ＿ｙ≤４时，Ｒｏｓｓｂｙ的１～３波之间的非线性调制可以产生３０～６０天低频振荡；而当Ｌ＿ｙ≥３．５时，Ｒｏｓｓｂｙ２～４波之间的非线性调制也可产生３０～６０天低频振荡，可见Ｒｏｓｓｂｙ波之间的非线性调制可能是中纬３０～６０天低频振荡产生的原因之一。     

基于模糊小波网络的伺服系统参数辨识研究

伺服系统大多是非线性系统,难以对其建立准确的控制模型,其位置、和速度检测信号易受干扰,而小波网络具有多分辨率特性和任意逼近能力。利用其非线性映射能力对系统的输入输出关系进行模拟,将小波网络和模糊规则结合对系统的位置和速度进行辨识,动态调整网络的权值W和模糊规则,将非线性映射的问题转化为求解系统最优解,从而产生一种新的系统辨识方法,并以永磁伺服系统为例,设计了辨识的结构模型和策略,实验表明该算法可以达到较高的系统控制要求。     

基于改进的Vensim模型模拟岩溶泉水文过程

经典的Vensim模型采用2个平行线性水箱来模拟岩溶水文系统中的慢速流和快速流, 很难模拟岩溶水文系统内的非线性水文过程。提出一种改进的R-Vensim模型, 将Vensim中的一个水箱改为非线性水箱, 同时进一步考虑不同水文条件下降雨分配系数的变化, 用于模拟岩溶含水层中存在的非线性水文过程。2个模型被用于模拟丫吉试验场的S31岩溶泉, 模拟结果表明R-Vensim能更好地模拟不同降雨条件下岩溶泉水文动态过程, 而Vensim总是低估暴雨下的流量峰值和高估低强度降雨下的流量峰值。研究区岩溶水文系统中慢速流呈现强烈的非线性, 而快速流更接近于线性过程, 2个模拟时段内78.5%和68.4%的泉流量来源于非线性水箱。研究结果表明模型中考虑非线性水文过程对于岩溶泉流量尤其低流量过程的精准模拟十分重要。      

一类食饵为Smith增长模型且基于比率的食饵-捕食模型的定性分析

研究一类食饵的增长为Smith模型且基于比率和具有第Ⅱ类功能性反映的捕食一食饵系统,对系统进行了稳定性分析,得到了奇点渐近稳定的条件和极限环存在的条件,并指出,系统的持续生存不仅与参数有关,还与其初值有关。     

针铁矿和蒙脱石对菲的吸附解吸行为与热力学研究

采用批量振荡吸附平衡法设计针铁矿和蒙脱石对菲的吸附解吸试验,对比研究了针铁矿和蒙脱石对菲的吸附解吸行为,并考察了不同K+浓度的溶液对蒙脱石吸附菲的影响,比较分析了线性吸附模型和Freundlich吸附模型描述矿物吸附等温线的准确性,并从吸附热力学角度探讨了矿物的吸附机理。结果表明:针铁矿和蒙脱石对菲的吸附解吸均表现出明显的非线性和解吸滞后现象;相对于线性吸附模型来说,针铁矿和蒙脱石对菲的吸附解吸更符合Freundlich吸附模型;与蒙脱石相比,针铁矿对菲的吸附更为显著,且具有更好的稳定性;溶液中软阳离子K+的存在使蒙脱石对菲的吸附能力得到显著提高;菲在蒙脱石和针铁矿上的吸附过程是一个自发放热,同时伴随着熵值减小的过程;随着温度的升高,蒙脱石和针铁矿对菲的吸附能力均减弱。     

位置地图情境建模与实例分析

近年来,随着位置服务的迅速发展,位置地图作为一种新型的地图产品,相比一般地图的内容发生了明显的改变,从而拓展了位置地图的研究领域和适用范围。为此,首先,本文通过情境理论,分析了其与位置地图之间的联系,指出情境建模在位置服务特别是位置地图应用中的重要意义;然后,针对目前的情境模型在移动地图服务中存在不同情境信息之间关联度不强、情境推理难以实现的问题,重点剖析活动信息在情境建模中的重要地位,提出了活动分层的位置地图情境三层模型,研究了活动模型、行为模型和情境信息模型的研究内容及特点,并进一步分析了活动模型与不同行为、行为模型与多种情境信息之间的相互关系,利用形式化描述语言(本体)建立了位置地图情境模型的逻辑结构;最后,以用户去机场登机为例,验证了本文提出的位置地图情境建模的过程和方法。     

微生物参与下高氟区沉积物中氟的迁移行为

氟是自然界广泛分布的非金属元素,也是人体必须的微量元素之一。环境微生物作为自然界中物质迁移的主动力之一,积极地参与着多种元素的水文生物地球化学循环。研究微生物参与下沉积物中氟的释出行为,对深入理解环境氟迁移行为具有重要意义。以山西运城高氟区沉积物样品为代表,采用野外沉积物调查采集、室内环境地球化学分析和微宇宙培养实验等研究手段,从环境生物地球化学作用的角度探讨了微生物介导下沉积物中氟的迁移释出行为。研究证明,高氟区沉积物总氟质量分数介于206.2~781.0 mg/kg之间,主要含氟矿物为长石、云母、方解石、绿泥石、角闪石等。培养条件下,溶液中的氟质量浓度与微生物生长曲线呈现良好的一致性;在培养初期,溶液中的氟质量浓度迅速上升,而后逐渐缓和,14 d后呈下降趋势。其中,黏土类沉积物的释氟量较大,砂土类沉积物释氟量较小。有、无碳源对照培养说明,沉积物中一定量的碳源可被微生物代谢利用,但碳源不是影响微生物在此环境中作用的主要因素。研究证明,原生微生物代谢活动可以显著促进沉积物中氟的迁移释出,微生物作用下不同岩性沉积物中氟的释出特征也有显著的差异,本研究工作有助于进一步丰富环境氟循环的理论认识。      

非线性Rossby波所满足的三阶Zakharov方程与低频振荡

本文在基本气流具有水平切变的情况下,利用摄动法导出了非线性Rossby波所满足的三阶Zakharov方程,然后,考虑了基流具有弱切变的情况,通过使用三阶Zakharov方程研究了Rossby波列的第一类不稳定性问题。结果表明:通过非线性作用,大气中的Rossby波列可产生调制不稳定。同时,本文对这种不稳定的区域,增长率和周期进行了详细的计算,并讨论了波振幅、波数、纬度和基流切变对它们的影响,指出Rossby波列的调制不稳定可以激发30～60天的低频振荡。     

捷联惯性导航系统重力扰动影响分析

通过EGM2008地球重力场球谐模型生成某区域重力扰动图,建立重力扰动情况下捷联惯性导航系统误差模型,仿真验证重力扰动的水平分量对捷联惯性导航误差的影响,结果表明：重力扰动的水平分量引起的捷联惯性导航系统的水平位置与速度误差以舒拉周期进行振荡,重力扰动为12.5×10 ^-5 ms ^-2时,位置误差达160 m。     

秦巴山区软岩地基桥桩承载性状试验研究

为了研究软岩地基桥桩的荷载传递性状、破坏机理,并获取在该地质条件下更为可靠的桩基计算参数,对秦巴山区软岩地基3根钻孔灌注试桩进行竖向静载试验.结果表明:秦巴山区软岩地基桥桩试桩荷载沉降曲线呈陡降型,实测竖向极限承载力为20500kN,桩的破坏方式为桩身材料强度破坏;淤泥质亚黏土地层中的碎石起到一定的骨架作用,增强了此地层桩极限侧阻力,发挥极限侧阻力所需的桩土(岩)相对位移为4~8mm;强风化砾岩表现为加工软化型,发挥极限侧阻力所需的桩土(岩)相对位移为3~8mm;中风化砂砾岩表现为明显的加工硬化型,所需的桩岩相对位移大,且桩极限侧阻力的特征点不明显;淤泥质亚黏土地层桩侧阻力占总荷载的60%~70%,随着桩顶荷载的逐步加大,该地层桩侧阻力所占比例不断下降,而嵌岩段桩侧阻力所占比例逐渐上升,达到55%~65%,嵌岩段桩侧阻力沿桩深的分布曲线表现出非线性的特征;试桩为端承摩擦桩,桩端阻力约占桩顶荷载的20%左右,且未充分发挥,在上部结构允许的沉降范围内,适当增加桩端的沉降有利于端阻力的发挥;桩侧阻力先于端阻力发挥,建议单桩承载力设计时分别采用不同的端阻力和侧阻力安全系数.     

振荡型Rossby孤立波与大气阻塞

从正压涡度方程出发,在弱非线性和弱基流切变条件下,导得了描述非线性大气长波活动的推广的Ｋｄｖ方程,并得到了方程的孤立波解及其色散关系。取近似于实际大气运动的物理参数作数值计算,得到了振荡型Ｒｏｓｂｙ孤立波的水平结构和移动特征,其结果较之寻常的Ｋｄｖ孤立波更接近于实际大气中的阻塞流型。     

一种精确的非挥发性存储器中高压产生系统的稳定性分析模型

针对高压产生系统在非挥发性存储器中的重要作用,推导出一个用于电流模DC-DC升压转换器稳定性分析的精确模型。该模型综合了传统的脉冲宽度调制模型的简洁性以及离散时间采样系统的精确性,得到一个精确的、具有较强指导意义的传输函数模型。同时,根据推导的结果搭建了一个简洁、直观的仿真电路模型。通过此传输函数模型以及仿真电路模型,可以方便快捷的分析、仿真得到电路中的每一个参数对转化器的增益、电流环稳定性、右半平面零点、输出极点的影响。所介绍的方法也可以直接用于其他DC-DC转化器传输函数的推导。     

非线性模型的补偿最小二乘估计

提出利用半参数估计理论解决非线性平差问题,即利用半参数模型中的非参数分量描述非线性模型按泰勒级数展开式中二次以上的高阶项,并推导了补偿最小二乘法求解非线性模型参数的相关公式。算例表明,对于非线性强度较强的模型,该算法可以取得较好的效果。     

TSP隧道地震预报空洞模型的数值模拟研究

采用有限元方法模拟隧道地震波场,采用波场快照与时间记录相结合的方法,研究空洞对隧道地震波场传播的影响,并对含空洞模型的时间记录进行处理,得到数值模型的速度云图和反射层位图。经数据处理表明,采用TSPwin设定默认值处理得到的速度云图与模型设定的空洞位置比较一致,在提取反射层位图上,空洞反射层呈现条带状特征,需要结合速度云图来确定空洞位置,且P波预报的准确性相对较高。对TSP系统的抗噪性进行研究,表明其具有良好的抗噪性能。最后通过对工程实例的处理,验证了数值模拟所得的结论。