一种水平起降重复使用运载器爬升策略

1

作者 施沛瑶 郑宏涛 +1 位作者 丁嘉元 李争学 《航天控制》 2025年第1期39-46,共8页

针对水平起降重复使用运载器爬升轨迹,提出了一种单纯形-伪谱循环优化算法,内层算法基于hp自适应Radau伪谱法,外层算法基于单纯形算法,通过对滑跑段控制参数优化,实现自适应爬升段初值生成,并以某水平起降重复使用运载器为例,完成了运... 针对水平起降重复使用运载器爬升轨迹,提出了一种单纯形-伪谱循环优化算法,内层算法基于hp自适应Radau伪谱法,外层算法基于单纯形算法,通过对滑跑段控制参数优化,实现自适应爬升段初值生成,并以某水平起降重复使用运载器为例,完成了运载器滑跑起飞并爬升至交班点的轨迹优化设计仿真,验证了所提方法的可行性与有效性。在此基础上,研究了发动机推力、飞行轨迹敏感参数对吸气模态飞行剖面和剩余质量的影响,同时提出了一种吸气模态动力补偿的设计方法,相比常规的设计方式,进一步减少了燃料消耗,提升了运载能力。 展开更多

关键词 水平起降 爬升策略 单纯形-伪谱循环优化算法 轨迹优化 模态切换

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基于ModelCenter平台的再入弹道参数灵敏度分析

2

作者 郑宏涛 李永远 李洋 《航天控制》 CSCD 北大核心 2016年第6期3-6,14,共5页

为分析各种偏差及不确定性对再入弹道的影响,优化再入弹道设计的偏差及不确定性参数,基于Model Center的灵敏度分析模块实现了再入弹道参数灵敏度分析。运用动力学理论建立了重复使用运载器再入段动力学模型,并结合重复使用运载器参数,... 为分析各种偏差及不确定性对再入弹道的影响,优化再入弹道设计的偏差及不确定性参数,基于Model Center的灵敏度分析模块实现了再入弹道参数灵敏度分析。运用动力学理论建立了重复使用运载器再入段动力学模型,并结合重复使用运载器参数,综合考虑各种偏差及不确定性,完成了大规模蒙特卡洛仿真。基于参数灵敏度分析方法,对影响再入飞行过程关键指标的参数进行灵敏度分析,分析结果表明:峰值热流的最灵敏参数为航迹角偏差,峰值过载和峰值动压的最灵敏参数为阻力系数偏差。 展开更多

关键词 灵敏度分析 再入弹道 偏差及不确定性 蒙特卡洛

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火箭子级垂直返回海上平台制导、导航和控制技术研究 被引量：10

3

作者 康建斌 谢泽兵 +1 位作者 郑宏涛 吴胜宝 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2016年第6期32-35,共4页

从Falcon-9火箭一子级垂直返回历次技术验证试验入手,分析得到了火箭一子级垂直返回海上平台的多个终端约束和技术指标要求,提出了火箭一子级垂直返回海上定点平台任务必须解决的先进GNC技术,剖析了这些GNC技术的内涵和技术难度,并给出... 从Falcon-9火箭一子级垂直返回历次技术验证试验入手,分析得到了火箭一子级垂直返回海上平台的多个终端约束和技术指标要求,提出了火箭一子级垂直返回海上定点平台任务必须解决的先进GNC技术,剖析了这些GNC技术的内涵和技术难度,并给出了相应的解决方案和解决思路,为中国可重复使用运载火箭尤其是火箭子级垂直返回回收提供了研究发展思路和参考。 展开更多

关键词 可重复使用火箭 子级垂直返回 约束和技术指标 制导、导航和控制

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复杂航天器数字化装配仿真平台及应用研究 被引量：4

4

作者 沈重 郑宏涛 +2 位作者 董伟 陈永强 何朔 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2015年第6期42-45,共4页

复杂航天器由于子系统多、空间布局紧凑,导致采用传统的二维产品装配工艺设计方法将带来大量实际问题,降低生产效率,同时浪费研制经费。首先介绍数字装配仿真的方法及流程,而后以某复杂航天器为应用案例,详细阐述航天器数字装配仿真技... 复杂航天器由于子系统多、空间布局紧凑,导致采用传统的二维产品装配工艺设计方法将带来大量实际问题,降低生产效率,同时浪费研制经费。首先介绍数字装配仿真的方法及流程,而后以某复杂航天器为应用案例,详细阐述航天器数字装配仿真技术的工程应用研究。 展开更多

关键词 航天器 数字装配仿真 人机工程

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高速飞行器失控成因及操稳判据发展综述 被引量：5

5

作者 张静 李华光 +3 位作者 郑宏涛 唐鹏 蔡巧言 李贵成 《气体物理》 2021年第6期1-12,共12页

首先介绍了高速飞行器设计所面临的静稳定裕度、航向操纵性、三通道耦合、安全边界等问题,进一步梳理了高速飞行器的失控成因,包括飞行环境、飞行姿态、控制耦合、惯性耦合、动力学耦合等因素,在此基础上,回顾了一系列适用于飞行器设计... 首先介绍了高速飞行器设计所面临的静稳定裕度、航向操纵性、三通道耦合、安全边界等问题,进一步梳理了高速飞行器的失控成因,包括飞行环境、飞行姿态、控制耦合、惯性耦合、动力学耦合等因素,在此基础上,回顾了一系列适用于飞行器设计的典型抗失控判据,如横航向稳定性参数、动态航向稳定性参数、横/航向操纵偏离参数、Weissman组合判据、横向稳定性特征参数等.这些参数或判据不仅可以在设计初期预测气动布局的好坏及其对操稳特性的影响,帮助工程师改进气动布局以使飞行器获得最佳的性能,还可用来预测飞行器在当前气动布局下所需要的控制资源以帮助飞行器合理应对耦合的影响,最后在设计完成后还可用这些判据分析飞行器飞行过程中的稳定性以及控制策略的合理性. 展开更多

关键词 高速飞行器 操稳判据 耦合机理 失控 惯性耦合 运动学耦合 耦合控制

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基于FlightGear重复使用运载器进场着陆视景仿真系统 被引量：2

6

作者 吴俊辉 杨勇 +1 位作者 陈洪波 郑宏涛 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2014年第6期50-53,共4页

仿真验证是飞行控制系统设计中不可或缺的环节。利用飞行仿真计算机和飞行控制计算机搭建重复使用运载器(RLV)进场着陆仿真验证平台,并针对FlightGear开源、扩展性强的优点,借助FlightGear外部输入输出接口,将飞行仿真计算机数据通过UD... 仿真验证是飞行控制系统设计中不可或缺的环节。利用飞行仿真计算机和飞行控制计算机搭建重复使用运载器(RLV)进场着陆仿真验证平台,并针对FlightGear开源、扩展性强的优点,借助FlightGear外部输入输出接口,将飞行仿真计算机数据通过UDP网络通信协议驱动FlightGear可视化引擎,全面展示飞行位置、飞行姿态以及任务场景,验证飞行控制策略的合理有效性,为完善飞行控制系统提供支撑。 展开更多

关键词 可重复使用运载器 FLIGHTGEAR 进场着陆 视景仿真

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基于碳纤复合材料的可重复使用运载器静电防护研究 被引量：3

7

作者 武杰 郑宏涛 《装备环境工程》 CAS 2017年第7期74-78,共5页

目的研究可重复使用运载器的静电防护方案。方法针对可重复使用运载器特点,以及飞行期间遭遇的空间静电放电环境,基于空间静电带电数学模型,计算出运载器表面材料带电离子的静电充电电位。在此基础上,分析复合材料静电特性,提出静电防... 目的研究可重复使用运载器的静电防护方案。方法针对可重复使用运载器特点,以及飞行期间遭遇的空间静电放电环境,基于空间静电带电数学模型,计算出运载器表面材料带电离子的静电充电电位。在此基础上,分析复合材料静电特性,提出静电防护层与电气设备等电位共地方案。结果该方案采用碳纤维复合材料作为静电防护层,与大截面积的接地母线相连,为运载器电气设备提供低阻抗、大电荷容量的等电位地。结论该方案能够有效抵御静电产生的干扰,为运载器电子设备提供可靠、安全、抗干扰的电磁环境。另外,该方案工艺实现简单,大大减轻了运载器的设计质量。 展开更多

关键词 可重复使用运载器 复合材料 空间静电充放电 静电防护

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一种预测校正制导中攻角剖面的在线规划方法 被引量：3

8

作者 刘刚 尤志鹏 郑宏涛 《航天控制》 CSCD 北大核心 2020年第4期14-21,共8页

提出一种预测校正制导中基于可达性量化评估的攻角剖面在线规划方法。首先采用最大纵程、最大横程、最小纵程3个关键参数构建可达区模型,并通过大量的离线弹道计算构建上述3个关键参数与升力修正因子、阻力修正因子和常值攻角的三维插... 提出一种预测校正制导中基于可达性量化评估的攻角剖面在线规划方法。首先采用最大纵程、最大横程、最小纵程3个关键参数构建可达区模型,并通过大量的离线弹道计算构建上述3个关键参数与升力修正因子、阻力修正因子和常值攻角的三维插值数据库。提出一种可达性量化因子用于反应期望终端位置的可达性。在飞行中对升力修正因子和阻力修正因子进行在线辨识,在攻角剖面的在线规划时以可达性量化因子最小为优化目标。仿真表明采用该方法可以获得较高的可达性判断正确率,攻角剖面的在线规划可以提高预测校正制导的成功率。本方法对于无动力升力式飞行器的制导策略在线决策和优化具有参考和应用价值。 展开更多

关键词 可达性 攻角 预测校正制导

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莫尔圆的特征参数提取方法 被引量：1

9

作者 李宁 郑宏涛 汪洲 《光电技术应用》 2004年第1期1-6,共6页

在超精密测量领域中 ,通过处理同心圆光栅副迭合的莫尔条纹图像可以分离出二自由度的微小误差信息。此前需要对莫尔条纹图像进行预处理 ,提取出莫尔圆的特征参数。本文讨论了莫尔条纹图像处理的算法问题 ,介绍了图像预处理算法 ,包括图... 在超精密测量领域中 ,通过处理同心圆光栅副迭合的莫尔条纹图像可以分离出二自由度的微小误差信息。此前需要对莫尔条纹图像进行预处理 ,提取出莫尔圆的特征参数。本文讨论了莫尔条纹图像处理的算法问题 ,介绍了图像预处理算法 ,包括图像增强、图像滤波、边缘检测、二值处理、轮廓细化、剔除野点等过程 ,最终用最小二乘法实现对莫尔圆的圆心位置与半径三个特征参数的提取。所采用的一系列方法使单幅含CCD噪声图像的莫尔圆特征参数的定位精度达到亚象素级。 展开更多

关键词 莫尔圆 莫尔条纹 图像处理 同心圆光栅 特征参数 图像增强 图像滤波 边缘检测 二值处理 轮廓细化 剔除野点

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政策性信用担保机构内部控制体系建设探析 被引量：1

10

作者 王晖 郑宏涛 《征信》 北大核心 2010年第3期35-37,共3页

政策性信用担保机构在履行其政策职能的同时,还必须按市场化运作原则提高风险防控能力。因此,政策性担保机构应重视内部控制建设,以风险为导向,明确控制目标,强调内部控制环境建设,加强风险评估和风险监控,完善信息系统,切实发挥政策性... 政策性信用担保机构在履行其政策职能的同时,还必须按市场化运作原则提高风险防控能力。因此,政策性担保机构应重视内部控制建设,以风险为导向,明确控制目标,强调内部控制环境建设,加强风险评估和风险监控,完善信息系统,切实发挥政策性信用担保机构在构建中小企业信用担保体系中的作用。 展开更多

关键词 信用担保 担保机构 内部控制

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水平着陆飞行器着陆架系统耦合压缩触地过程仿真分析 被引量：1

11

作者 刘刚 郑宏涛 李洋 《宇航总体技术》 2018年第3期51-55,共5页

水平着陆飞行器着陆架触地是一个短时间、高动态的复杂运动过程,着陆架系统中的轮胎和减震器压缩过程存在耦合因素,直接求解其微分方程具有一定的困难。采用一种基于力矩瞬时平衡条件的触地过程仿真分析方法,通过求解以减震器压缩量增... 水平着陆飞行器着陆架触地是一个短时间、高动态的复杂运动过程,着陆架系统中的轮胎和减震器压缩过程存在耦合因素,直接求解其微分方程具有一定的困难。采用一种基于力矩瞬时平衡条件的触地过程仿真分析方法,通过求解以减震器压缩量增量为自变量的一元非线性方程,得到既满足力矩瞬时平衡条件又满足几何耦合关系的减震器压缩量和轮胎压缩量。该方法不需要求解着陆架系统的运动方程,可在飞行器六自由度仿真模型基础上直接扩展,无需改变其仿真步长,可有效应用于水平着陆飞行器着陆架系统耦合压缩触地过程的仿真分析。 展开更多

关键词 着陆架 触地 仿真

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耦合失稳模式与控制策略综合验证技术 被引量：1

12

作者 石伟 张静 +2 位作者 郑宏涛 蔡巧言 李贵成 《气体物理》 2021年第6期52-58,共7页

为实现宽速域大空域飞行,面对称布局逐渐成为新型航天飞行器的典型特征,随之而来的还有横航向耦合问题,以及由此导致的失稳现象等.文章阐述了新型航天飞行器横航向耦合问题的成因和研究重要性,给出了针对耦合失稳模式和新型控制策略的... 为实现宽速域大空域飞行,面对称布局逐渐成为新型航天飞行器的典型特征,随之而来的还有横航向耦合问题,以及由此导致的失稳现象等.文章阐述了新型航天飞行器横航向耦合问题的成因和研究重要性,给出了针对耦合失稳模式和新型控制策略的综合验证方案,通过CFD-RBD仿真方法验证了荷兰滚失稳模式和副翼操纵耦合失稳模式的正确性,通过风洞虚拟飞行试验技术验证了新型控制策略的有效性,它可降低舵偏需求45%以上. 展开更多

关键词 航天飞行器 横航向耦合 耦合失稳 控制策略 综合验证

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强耦合面对称飞行器横航向模态控制效能 被引量：4

13

作者 丁嘉元 郑宏涛 +1 位作者 邵干 唐鹏 《气体物理》 2021年第6期29-36,共8页

面对称飞行器具有强耦合、弱阻尼的特点,为实现其横航向模态的高效控制,对控制策略效能及高效控制策略选择判据进行了研究.通过建立稳定轴系下横航向耦合动力学模型,得到了模态特征简化表达式;分析了有效的模态控制策略,并推导了各控制... 面对称飞行器具有强耦合、弱阻尼的特点,为实现其横航向模态的高效控制,对控制策略效能及高效控制策略选择判据进行了研究.通过建立稳定轴系下横航向耦合动力学模型,得到了模态特征简化表达式;分析了有效的模态控制策略,并推导了各控制策略的效能公式;通过对各控制策略效能的对比分析得到了耦合特征下的高效模态控制策略选择判据;最后通过根轨迹分析、模态特性评估与6自由度仿真进行验证,结果表明理论公式与分析仿真结果一致.高效模态控制策略选择判据能够准确表征不同控制策略的效能关系,可用于指导强耦合面对称飞行器横航向模态控制方案设计. 展开更多

关键词 耦合特征 横航向模态控制 控制效能 高效控制策略 选择判据

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重复使用运载器无罩顶推发射技术研究

14

作者 李洋 高祥武 +1 位作者 郑宏涛 孙光 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期21-26,共6页

对比分析了重复使用运载器3种主要发射技术的特点,其中运载火箭无罩顶推发射具有技术跨度小、运载能力强和分离逃逸快等优点,并从气动特性、力学环境、制导导航与控制、器箭分离和应急逃逸等方面分析了重复使用运载器无罩顶推发射需要... 对比分析了重复使用运载器3种主要发射技术的特点,其中运载火箭无罩顶推发射具有技术跨度小、运载能力强和分离逃逸快等优点,并从气动特性、力学环境、制导导航与控制、器箭分离和应急逃逸等方面分析了重复使用运载器无罩顶推发射需要解决的关键技术,对该领域的技术研究和工程实践具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 重复使用运载器 无罩顶推发射 重复使用运载器-火箭组合

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一种基于参数在线辨识的最优再入制导算法

15

作者 尤志鹏 杨勇 +1 位作者 郑宏涛 刘刚 《航天控制》 CSCD 北大核心 2021年第3期12-19,共8页

为提高升力式飞行器再入飞行最优性及参数不确定条件下的制导精度,研究了一种基于参数在线辨识的最优高度-速度剖面跟踪制导算法。首先,采用分段三次多项式拟合飞行剖面,利用序列二次规划算法(SQP)优化获取最优分段点位置及飞行剖面系数... 为提高升力式飞行器再入飞行最优性及参数不确定条件下的制导精度,研究了一种基于参数在线辨识的最优高度-速度剖面跟踪制导算法。首先,采用分段三次多项式拟合飞行剖面,利用序列二次规划算法(SQP)优化获取最优分段点位置及飞行剖面系数,得到了一种满足总吸热量最小的高度-速度飞行剖面规划算法,并根据待飞航程与待飞航程预测值偏差确定是否进行重规划。其次,利用反馈线性化方法和航迹倾角偏差修正解算制导指令,并通过增广渐消记忆扩展卡尔曼滤波对不确定性参数在线辨识,利用辨识结果实现对制导指令的修正。最后,通过航迹偏角走廊控制倾侧角反号,实现侧向制导,完成跟踪制导算法设计。仿真结果表明,这种基于参数在线辨识的最优飞行剖面跟踪制导算法适应性强,计算速度快,具有较高的制导精度和一定的工程应用潜力。 展开更多

关键词 升力式飞行器 高度-速度剖面 序列二次规划 参数辨识 再入制导

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一种探月返回轨迹大气层内外联合规划制导算法研究

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作者 尤志鹏 杨勇 +1 位作者 刘刚 郑宏涛 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2021年第4期59-64,共6页

直接返回再入是探月返回常见方式。主要研究大气层内外参数联合规划制导算法,通过在月球影响球出口点进行轨道拼接,建立地心轨道及再入段与设计参数的对应关系。将出月球影响球点和月心的连线与地月连线夹角、出口点月面纬度和月心真近... 直接返回再入是探月返回常见方式。主要研究大气层内外参数联合规划制导算法,通过在月球影响球出口点进行轨道拼接,建立地心轨道及再入段与设计参数的对应关系。将出月球影响球点和月心的连线与地月连线夹角、出口点月面纬度和月心真近点角作为待优化参数,将再入点航迹倾角、航迹偏角与理想状态的偏差及地心段轨道近地点高度作为约束,利用粒子群优化,得到可行的设计参数,实现基于预测校正的再入过程最大过载最小,并通过调整置入时刻,实现经度匹配。仿真表明提出的联合优化算法能够在轨道段将飞行器导引至理想的再入点,且航迹倾角和航迹偏角满足设计要求;而预测校正制导算法可将进入再入点的返回飞行器精确导引至预定开伞点且最大过载最小。 展开更多

关键词 直接返回再入 最大过载最小 粒子群优化 预测校正制导

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高速面对称飞行器总体抗失控设计方法

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作者 李华光 张静 +2 位作者 郑宏涛 蔡巧言 李贵成 《气体物理》 2021年第6期44-51,共8页

高速面对称飞行器大空域、宽速域和大攻角变化范围的飞行特点,导致失稳模式多、稳定性差、通道耦合严重、姿控难度大等系列问题,为飞行器的总体设计带来了很大挑战.文章针对高速面对称飞行器抗失控设计难题,基于耦合稳定性与可控特性理... 高速面对称飞行器大空域、宽速域和大攻角变化范围的飞行特点,导致失稳模式多、稳定性差、通道耦合严重、姿控难度大等系列问题,为飞行器的总体设计带来了很大挑战.文章针对高速面对称飞行器抗失控设计难题,基于耦合稳定性与可控特性理论研究,综合考虑总体多专业设计约束,发展了飞行器总体抗失控设计方法.通过该方法,可以获得多专业参数对总体性能与稳定特性的影响规律,进而对飞行器的总体性能、稳定性与可控性进行综合优化设计. 展开更多

关键词 面对称布局 横航向耦合 耦合失稳 总体抗失控设计

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基于试验设计的飞行器优化变量选取方法

18

作者 蒋鲁佳 赵雯 +2 位作者 王悦 郑宏涛 常晓华 《舰船电子工程》 2023年第6期165-169,共5页

复杂系统的工程设计通常涉及多个学科专业以及众多的设计变量,为优化设计带来较大的计算量。为降低设计变量的维数,提高优化效率,论文提出一种适用于工程的基于试验设计的飞行器优化变量选取方法。文章首先对该方法原理进行了介绍,其次... 复杂系统的工程设计通常涉及多个学科专业以及众多的设计变量,为优化设计带来较大的计算量。为降低设计变量的维数,提高优化效率,论文提出一种适用于工程的基于试验设计的飞行器优化变量选取方法。文章首先对该方法原理进行了介绍,其次通过算例对该方法进行了说明,然后对建立的飞行器优化设计模型进行了分析,最后,将基于试验设计的优化变量选取方法应用于某型飞行器总体多学科设计优化中,研究结果表明该方法能够在达到一定工程设计要求的条件下,有效地提高优化效率。 展开更多

关键词 设计变量选择 试验设计 回归分析 多学科设计优化

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高取代度淀粉苯甲酸酯的水相法制备及其性质 被引量：2

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作者 张本山 郭陈锋 +2 位作者 汪建平 余欢 郑宏涛 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期103-108,共6页

以玉米淀粉为原料,苯甲酰氯(BC)为酯化剂,在水相中制备了淀粉苯甲酸酯(SB),并对其理化性质进行了系统研究.实验结果表明,最佳的反应条件为:BC与AGU摩尔比为3. 0,NaOH与BC摩尔比为1. 95,反应时间1 h,反应温度24℃,此时,取代度(DS)可达到0... 以玉米淀粉为原料,苯甲酰氯(BC)为酯化剂,在水相中制备了淀粉苯甲酸酯(SB),并对其理化性质进行了系统研究.实验结果表明,最佳的反应条件为:BC与AGU摩尔比为3. 0,NaOH与BC摩尔比为1. 95,反应时间1 h,反应温度24℃,此时,取代度(DS)可达到0. 66. FTIR分析表明淀粉分子上成功接入了苯甲酰基团,羟基峰随取代度增大不断减弱; SEM测试显示淀粉苯甲酸酯基本保留原有的颗粒型态,颗粒表面形貌遭到了一定程度的破坏; XRD测试表明淀粉苯甲酸酯的结晶结构被破坏,微晶区已经完全消失,亚微晶区相对完整;接触角的变化表明淀粉苯甲酸酯与原淀粉相比具有更强的疏水性;同时淀粉苯甲酸酯具有优良的乳化性能且当取代度为0. 30时性能最佳;热重分析表明淀粉苯甲酸酯的持水力比原淀粉弱,耐温性较差. 展开更多

关键词 淀粉苯甲酸酯 苯甲酰氯 水相 疏水淀粉

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异常审计费用与审计意见改善——审计师与客户相对地位视角的检验 被引量：6

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作者 郑宏涛 王鑫 《会计之友》 北大核心 2022年第4期119-127,共9页

文章从审计师与客户相对地位视角对异常审计费用与审计意见改善的关系进行了研究。运用2015—2019年A股14700个样本数据,区分异常审计费用的方向性后,以审计费用溢折价程度作为审计师与客户相对地位的替代变量,实证结果表明客户处于相... 文章从审计师与客户相对地位视角对异常审计费用与审计意见改善的关系进行了研究。运用2015—2019年A股14700个样本数据,区分异常审计费用的方向性后,以审计费用溢折价程度作为审计师与客户相对地位的替代变量,实证结果表明客户处于相对优势地位时获得标准审计意见的概率显著提高,审计师处于相对优势地位时更可能出具非标准审计意见,并且审计师与客户相对地位主要受客户性质影响,大客户享有费用折扣的同时,更容易得到标准审计意见,小客户支付溢价费用,获得非标准审计意见的概率反而上升。所得结论对于异常审计费用和审计意见的分类治理有积极启示作用,应进一步强化监管客户相对优势地位时的审计意见。 展开更多

关键词 异常审计费用 审计意见购买 审计意见改善 审计相对地位

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