江苏大学学报（自然科学版）

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一种太阳能供电的土壤水分无线传感器

李连骏, 孙宇瑞, 林剑辉

2009, 30(6): 541-544. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.001

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针对农田环境的实际需要,研制了一种基于FD阻抗变换原理的新型土壤水分传感器.该传感器依靠太阳能供电,解决了农田环境下工作能量的补给问题,测量结果可实时无线传输.根据高频边缘电场效应,将传感器电极嵌入支撑杆末端,可在5～500mm的不同深度下测量土壤水分.为了使传感器实现低功耗运行,在降低系统各环节功耗与工作时序等方面进行了优化设计.试验结果表明,这种无线传感器能够依靠太阳能供电持久可靠工作,对于大面积农田水分无线网络化监控具有应用价值.

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基于压力变量喷雾的雾化特性及其比较

邓巍, 何雄奎, 丁为民

2009, 30(6): 545-548. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.002

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讨论了基于压力变量喷雾的流量调节范围、雾量分布、喷雾角、雾滴粒径、速度及喷雾动态特性等雾化特性随流量的变化规律,定量比较了PWM连续式、PWM间歇式和基于压力的变量喷雾的雾化特性.结果表明,压力变量喷雾流量调节范围约为2;随流量的减小,雾量分布向中央集中剧烈,雾滴粒径增大明显,喷雾角、雾滴粒径随流量的变化率分别为1.08°/%,-1.562μm/%;雾滴速度显著减小;动能中值直径（KEMD）和比能（SE）随流量的变化率分别为-1.50μm/%,0.2287（J/kg）/%,压力变量喷雾的能量利用率低.比较3种变量喷雾的雾化特性,基于压力变量喷雾的流量调节范围最小,对雾化特性的影响最大;PWM连续式变量喷雾的流量调节范围最大;PWM间歇式变量喷雾流量控制对雾化特性的影响最小.

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加工和贮藏条件对泥鳅多肽抗氧化活性的影响

游丽君, 赵谋明, Regenstein Joe, 任娇艳, 阮微媚

2009, 30(6): 549-553. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.003

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以泥鳅抗氧化多肽为研究对象,模拟加工和储存条件,探讨了温度、pH、光照、干燥方式、金属离子和食品配料对泥鳅多肽清除DPPH和ABTS自由基能力的影响.结果表明：在25～100℃范围内泥鳅多肽抗氧化活性变化不显著（P〉0.05）;日光照射下存放8周后,其清除DPPH和ABTS自由基的能力分别降低36.8%和25.9%（P〈0.05）;在pH值为2.0～7.0时抗氧化活性变化不显著,在碱性条件下活性丧失较快,pH值增加至10.0时,肽清除DPPH和ABTS自由基的能力分别降低90%和20%左右（P〈0.05）;Cu2＋和Zn2＋浓度的增加能显著降低其抗氧化活性（P〈0.05）,而Mg^2＋,Ca^2＋和K＋则对其影响不显著;糖类对其抗氧化活性的影响大小顺序依次为：葡萄糖〉蔗糖〉海藻糖;冷冻和喷雾干燥方式对泥鳅肽抗氧化性的影响不存在显著差异.

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脉冲超声预处理对玉米黄粉酶解制备ACEI肽的影响

丁青芝, 马海乐, 骆琳, 何荣海

2009, 30(6): 554-558. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.004

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希望借助超声波预处理,提高玉米黄粉酶解制备ACEI活性肽的反应效率.通过单因素试验和响应面分析法优化得到玉米黄粉脉冲超声预处理的最优工艺：超声频率20kHz,超声功率1000W,超声时间13.18min,料液温度51.59℃,脉冲超声工作间歇时间比2s/2s.在上述条件下酶解产物对ACE抑制率达66.24%.与未超声的对照组相比,在保持酶解产物IC50值基本不变的情况下,超声预处理原料后酶解产物的抑制活性提高了74.08%,生产效率提高了55.11%,蛋白转化率提高了55.06%,米氏常数km降低了33.30%.

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种群空间分布状态对排种器吸种性能的影响

赵湛, 李耀明, 陈进, 徐立章

2009, 30(6): 559-563. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.005

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建立了气吸振动式排种器充种过程中籽粒受力模型,采用标准k-ε湍流模型,运用CFD软件Fluent对籽粒在真实吸种气流场中的受力进行了计算.通过假设种群在振动种盘内呈正四面体空间分布,分析了种群层数n、压差Δp、籽粒间隙系数λ、吸种孔与籽粒直径比γ对籽粒受力的影响.结果表明：γ较小时,压差对籽粒受力的影响较小,γ较大时,籽粒受力的大小随压差的增加迅速增大;λ〈1.25时,籽粒受力随λ的增加而迅速增大,λ〉1.25时,增长趋势较为缓慢.结合离散元法模拟种盘内种子的运动规律,确定排种器的工作参数,并以油菜籽为对象,进行了排种器吸种性能试验.

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基于强跟踪滤波的车辆非线性状态估计

李以农, 赵树恩, 米林, 冀杰

2009, 30(6): 564-568. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.006

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针对车辆稳定性控制过程中较难直接测得的车辆关键状态参数,提出基于强跟踪滤波理论的多传感器线性组合状态最优估计算法.建立包含纵向、侧向及侧倾运动的汽车4自由度非线性动力学模型和状态估计模型,并运用多传感器线性最优融合强跟踪滤波估计器,对汽车关键状态进行仿真分析.分析结果表明,采用该方法可以解决由于模型不确定性造成状态估计值偏离系统真实状态的现象,并能有效抑制滤波发散,具有较大范围的自适应跟踪能力.该方法为汽车先进控制系统中的状态参数估计提供了一种准确且低成本的实时软测量技术.

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基于AHP方法的汽车零部件发展序列

张乐夫, 蔡忆昔, 王静, 王军

2009, 30(6): 569-572. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.007

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介绍了层次分析法基本原理和分析步骤,根据江苏省汽车零部件发展的实际情况,对零部件进行分类,归纳影响零部件产品发展的主要因素,建立汽车零部件产品发展的层次结构模型图,构建判断矩阵,确定零部件的发展次序及重点.分析结果表明,江苏省应将新能源汽车零部件、车身及附件、汽车动力总成部件这3大类零部件产品作为发展重点,其他类型的零部件也需兼顾发展,这符合江苏省的实际情况.分析结论可为政府决策提供科学的依据,对发展区域经济具有一定的指导意义.

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减少直流侧电容的电动车用电机驱动器设计

刘钧, 文辉清, 张旭辉, 温旭辉, 胡伟

2009, 30(6): 573-576. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.008

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在分析车用电机驱动器直流侧电容传统设计方法的缺陷和选取主要考虑因数的基础上,研究采用新型膜电容的功率主回路换流暂态过程.在PSpice环境下建立考虑功率主回路主要寄生参数的精确车用电机驱动器电路模型,包括基于PNGV电路的蓄电池组子模型、直流侧电容子模型、叠层母线排子模型、三相全桥功率模块子模型和负载子模型,并通过FLUKEPM6304可编程LCR测试仪和器件数据手册相结合的方法抽取各寄生参数.最后搭建一台采用膜电容的80kW车用驱动器进行试验.仿真和试验结果均表明在蓄电池组作为电源输入情况下,直流侧电容的选取主要依据其提供纹波电流的大小,而容值相对可以选取较小,减小直流侧电容设计的车用电机驱动器功率密度提高至13kW/L,功率比质量提高至11kW/kg.

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加压凝固熔模铸造制备纤维增强铝基复合材料

孙少纯, 马德新, 赵玉涛, Buhrig-Polaczek A, 吴强

2009, 30(6): 577-581. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.009

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将熔模精密铸造和预制型液态浸渗技术相结合,开发了一种制备连续（长）纤维增强铝基复合材料的加压凝固熔模精密铸造工艺.该工艺将增强纤维的放置和零件的蜡模制作相结合,可直接生产出高精度的近净形复合材料零件.选定了Sumitomo Chemical公司生产的AltexSN型γ-Al2O3纤维作为复合材料的增强体,并开发了适合加压凝固熔模精密铸造工艺条件的铝合金基体材料AlZn6Mg1Ag1.试验表明这种γ-Al2O3连续纤维增强铝合金复合材料对加压凝固熔模精密铸造工艺有较好的适应性,并有非常理想的强度性能,具有广阔的应用前景.热处理（T6）后复合材料沿纤维方向的抗拉强度σb,0°=1003MPa,垂直于纤维方向的抗拉强度σb,90°=220MPa.

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金属尘化腐蚀层内应力的有限元模拟计算

胡桂明, 周昌玉, 陈成, 康元浩, 雷娜

2009, 30(6): 582-586. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.010

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通过低合金Cr5Mo在600℃,H2-CO混合气氛中的尘化腐蚀试验,得到碳在Cr5Mo中的扩散系数,在此基础上,利用大型有限元软件ABAQUS及其自编用户子程序（USDFLD,UEXPAN和UDIFF）,开发了热-弹-塑-扩散耦合计算程序,对Cr5Mo尘化腐蚀层内应力进行了有限元模拟,并与不考虑扩散应力的内应力进行了比较.研究结果表明：Cr5Mo在尘化腐蚀过程中因碳的扩散而引起的扩散应力水平比较高;高应力区主要集中在腐蚀层表面和腐蚀层/基体界面处;扩散应力在最终的尘化腐蚀层内应力中占有相对比较大的比重,是导致腐蚀层开裂和剥落的重要原因之一.

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磨料水射流偏摆切割模型及试验

杨敏官, 王育立, 康灿, 喻峰, 程轶伦

2009, 30(6): 587-590. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.011

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为研究水射流切割特性,提高切割效率,使用量纲分析法建立偏摆切割的切深模型,并针对偏摆切割的切割特性进行试验研究.基于模型计算结果和试验数据分析了主要工艺参数特别是偏摆角度对切深和断面质量的影响.结果表明,模型能够较好地预测切深,偏摆切割可以起到加大切深和减少断面斜条纹的作用,可使切深增大的有效偏摆角范围随压力升高而扩大,最佳偏摆角度随进给速度增大而增大,随靶距提高而减小.

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细水雾室外环境降温效果的数值模拟

王军锋, 屠欣丞, 黄继伟, 黄俏梅

2009, 30(6): 591-595. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.012

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利用CFD软件Fluent的Realizable k-ε模型和离散相模型对不同液滴粒径的细水雾室外环境降温效果进行数值模拟,模拟了夏季室外大空间环境中的细水雾弥散输运过程和传热传质特性,获得细水雾气液两相流动的流场、温度场和湿度场的分布情况,并对某工况的降温效果进行人体舒适度指数预报.模拟结果表明,小粒径液滴主要在射流的起始段和过渡段中蒸发,大粒径液滴在射流的核心区与回流区中蒸发;增大液滴直径后,细水雾的蒸发时间延长,细水雾降温效果增强,降温影响空间扩大.不同身高的人群均可以感觉到明显的降温作用;增大液滴直径后,细水雾增湿范围扩大,增湿幅度基本不变,不会造成局部环境相对湿度的明显增加;细水雾室外环境降温可以有效降低人体舒适度指数,有效改善室外环境质量.

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基于神经网络控制的三电机同步系统

刘星桥, 赵亮, 陈冲 , 刘国海, 成立

2009, 30(6): 596-600. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.013

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设计了基于神经网络的三电机同步控制系统.首先,给出了三电机变频调速系统的数学模型.其次,基于该模型设计的新系统包括：3个BP神经网络在线自整定参数的智能PID控制器,分别对系统中的速度和2个张力变量进行自适应控制;1个神经元解耦补偿器,通过训练网络权值,补偿各回路之间的耦合影响.最后,基于西门子S7-300PLC构建平台,进行了解耦特性、跟踪性能和抗负载扰动能力的试验.结果表明,与传统PID参数控制系统相比,该系统能够根据不同的运行工况自动获得较优的PID参数,且对系统速度和张力实现了较好的解耦控制,具备了较好的动静态性能及较强的抗干扰能力.

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基于噪声方差估计和模型参考的传感器动态补偿

刘清, 曹国华

2009, 30(6): 601-605. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.014

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针对采用最小二乘法（least-squares,LS）无法得到传感器动态补偿器参数无偏估计的问题,提出了一种基于输入信号噪声方差估计和模型参考的无偏辨识算法.该算法先通过小波变换估计噪声的方差,再由估计得到的方差,通过偏差消除的递推最小二乘法,对补偿器的参数进行无偏辨识.同时,利用参考模型建立卡尔曼滤波器,消除高频噪声对测量精度的影响.在薄膜热电偶上进行了仿真研究,以验证该方法的有效性.结果表明,算法降低了对输入辨识信号的要求,即不再必须为白噪声,具有较强的实用性.

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一种结构简化的BLDCM DTC

魏海峰, 李萍萍, 刘国海, 贾洪平

2009, 30(6): 606-609. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.015

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针对无刷直流电机直接转矩控制（BLDCMDTC）中磁链观测控制困难、转矩估算复杂等问题,提出了一种结构简化的BLDCMDTC方案.建立了无刷直流电机的数学模型;新方案在电机恒转矩区运行时,采用反电势形状函数法简化了电磁转矩的计算,仅根据转矩滞环输出和当前转子磁链所在扇区选择空间电压矢量;并应用于选定无刷直流电机进行了仿真和试验.结果表明该方案可行有效,控制结构简单,保持了直接转矩控制固有的转矩动态响应快的优点,且易于工程实现.

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基于免疫遗传算法的GMDH网络模型及其应用

陈洪, 陈森发

2009, 30(6): 610-613. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009..06.016

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针对传统GMDH网络建模用最小二乘法辨识参数时常常陷入局部极小导致模型预测效果不理想的问题,提出将免疫算法与遗传算法结合起来,引入到GMDH网络,来辨识其部分描述式系数.给出自适应免疫遗传算法,构建了基于该算法的GMDH网络模型,并将IGA-GMDH模型应用于苏州一交叉口的交通流量数据的仿真研究.结果表明,该算法既保证了全局寻优和所求解的精度,又进一步提高了全局与局部寻优能力;所构建的IGA-GMDH网络模型比传统的GMDH网络预测精度高.

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基于图像采集与人脸比对的门禁控制

盛平, 刘晓梅, 倪冬玮

2009, 30(6): 614-617. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.017

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基于FPGA的嵌入式SOPC方案进行高速图像采集与门禁控制,设计开发了人脸门禁考勤控制管理系统.构建了图像采集与控制的硬件平台;给出基于Gabor小波变换的个性化特征提取算法,采用不同频率和方向角的Gabor小波变换提取人脸个性化特征;阐述了基于弹性模板匹配和SVM的分层次人脸比对识别方法;在VC＋＋环境中,采用不同的阈值对系统进行测试.结果表明,该系统实现了特征向量的降维,可以有效提高人脸正确识别率,降低了人脸比对误识率,并提升了识别速度.

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基于二项式的高速网络拥塞控制协议

杨小刚, 单宝松, 陈锬, 吕卫峰

2009, 30(6): 618-622. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.018

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基于HSTCP和二项式拥塞控制协议（BCCP）,提出一种新的适用于在高速网络环境下传输流媒体数据的速率控制协议高速二项式协议（HSBCCP）.介绍了HSTCP和BCCP,分析了其在高速带宽延迟网络下传输流媒体数据的缺陷;并从HSBCCP与TCP以及HSTCP的拥塞窗口比较,HSB-CCP与TCP的链路利用率比较,以及HSBCCP与其他现有高速拥塞控制协议的链路利用率、平滑性以及网络自适应性等多方面作了性能分析.结果表明：HSBCCP具有较高的链路利用率,良好的速率平滑性和网络自适应性,有效地克服了TCP在高速网络中链路利用率不足的问题和HSTCP速率振荡过大的问题.

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强电离放电等离子体洗消沙林模拟剂DMMP试验

吴春笃, 周建军, 储金宇, 白敏冬

2009, 30(6): 623-626. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.019

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利用强电离放电等离子体对沙林的模拟剂甲基磷酸二甲酯（DMMP）进行处理,通过试验考察pH值、放电气体流量、放电功率、放电室压力、等离子体流量等因素对DMMP处理效率的影响.试验结果表明,碱性条件下DMMP的降解效率要高于酸性条件下的降解效率,酸、碱性条件下DMMP的降解分别符合零级和一级反应动力学特征;DMMP降解效率随着等离子体体积流量和放电功率的增加而上升;随着放电气体流量和放电室压力的增加,DMMP的降解效率先上升后下降;在最佳反应条件下50mg/L的DMMP水溶液可以在7min内被完全降解.

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催化湿式氧化BIPB化工废水滴流床反应器系统建立

李宁, 李光明, 陶润先, 赵建夫, 储金宇

2009, 30(6): 627-631. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.020

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为经济有效地降解高质量浓度化工有机废水,采用连续式固定床反应器进行催化湿式氧化处理,操作运行处于滴流区域.制备的锰铈复合氧化物负载型催化剂具有良好的活性和稳定性,将废水TOC去除率提高20个百分点以上,连续运行50h催化剂仍维持较好的反应活性,其活性组分抗反应溶出性能优异.较小空时（9.43min）时废水已得到较好处理,进一步增大空时对提高废水处理效果并不明显.催化湿式氧化处理不同质量浓度有机废水具有较好的适应性,高质量浓度废水未对反应系统产生明显的抑制.

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焦山古炮台夯土成分及力学性能

袁润, 宋向荣, 李建康

2009, 30(6): 632-635. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.021

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为确定焦山古炮台修复工程中夯土主要材料的配比及改进其制作工艺,采用传统方法试制了夯土试样,通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜,对比分析了古代夯土与现代夯土的组成成分,综合确定焦山古炮台夯土的成分比.通过测试夯土试样的力学性能,得到其应力应变曲线.结果表明,焦山古炮台夯土的主要材料土、石灰、细砂的配比为4∶3∶3,其力学性能与混凝土类似,用改进的Saenz公式能很好地拟合其本构关系.分析结果可为类似古建筑维修工程提供参考.

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反褶积在混凝土结构超声叠前偏移成像中的应用

李忠芳, 骆英

2009, 30(6): 636-639. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.022

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提出了采用反褶积技术提高混凝土结构中超声叠前偏移成像剖面的纵向分辨率的方法.首先阐述了反褶积及叠前偏移成像理论,然后给出了反褶积技术在Ricker脉冲信号和混凝土结构叠前偏移成像任意试验信号处理中的应用,最后将反褶积技术应用于叠前偏移成像处理前的数据预处理和之后的后处理试验.并在预设内部缺陷的混凝土试件上进行了试验.结果表明,反褶积技术对单个脉冲或工程结构任意测试信号的首波都具有锐化首波的作用;在叠前偏移成像技术中,反褶积技术可以起到锐化损伤边缘、提高叠前偏移剖面分辨率的作用.

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非线性色散耗散mKdv方程的Riccati函数解

蔡国梁, 唐晓芬, 马昆

2009, 30(6): 640-644. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.023

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对mKdv方程进行了扩展,得到非线性色散耗散mKdv方程：ut＋αu2ux＋βuxx＋γuxxx=0.从解的形式和约束条件两个方面对求解非线性数学物理方程的F-展开法进行了改进,得到广义扩展的F-展开法.借助于广义扩展的F-展开法和计算机符号系统Mathematica,求出了非线性色散耗散mKdv方程的一系列类型丰富的Riccati函数精确解,包含了周期波解、类孤子解、三角函数解、有理函数解、复数形式解等.

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关于m重隐非齐次马尔可夫模型的混合性

杨卫国, 纪灵军, 孙杰

2009, 30(6): 645-648. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2009.06.024

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研究了m重隐非齐次马尔可夫模型的混合性.首先给出了m重非齐次马尔可夫链混合性的定义,然后证明了m重非齐次马尔可夫链满足混合性的充分条件,最后将所得结果推广到了m重隐非齐次马尔可夫模型上,为进一步研究多重隐马尔可夫模型提供了理论基础.

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