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智能汽车轨迹跟踪多目标显式模型预测控制

汽车工程 2024年第5期46卷 784-794,815页

作者：赵树恩王盛冷姚重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 武汉理工大学智能交通系统研究中心武汉430063

针对现有智能汽车轨迹跟踪控制算法难以同时保证跟踪精确性、横向稳定性、舒适性以及控制实时性的问题,提出了一种基于多目标优化和显式模型预测控制理论的轨迹跟踪控制策略(MO-EMPC)。首先,建立考虑跟踪精确性、横向稳定性、舒适性的... 详细信息

针对现有智能汽车轨迹跟踪控制算法难以同时保证跟踪精确性、横向稳定性、舒适性以及控制实时性的问题,提出了一种基于多目标优化和显式模型预测控制理论的轨迹跟踪控制策略(MO-EMPC)。首先,建立考虑跟踪精确性、横向稳定性、舒适性的多目标函数及约束。然后,针对传统MPC控制实时性低的问题,设计基于EMPC的多目标优化轨迹跟踪控制器,通过引入多参数二次规划(MPQP)理论,将反复在线优化求解过程转化为等价的分段仿射系统(PPWA),离线计算得到最优显式控制律以供实时控制调用,减少在线运算时间。最后,基于CarSim/Simlink联合仿真方法,将所设计控制器的轨迹跟踪多目标优化效果与MPC控制效果进行对比验证。研究结果表明,所提出的轨迹跟踪策略在保证良好的跟踪精度前提下,横向稳定性、舒适性方面的表现更优于MPC控制器,且算法在线运行速度提高56.63%。

关键词：汽车工程轨迹跟踪多目标优化智能车辆显式模型预测控制

基于深度学习的移动机器人语义SLAM方法研究

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哈尔滨工程大学学报 2024年第2期45卷 306-313页

作者：王立鹏张佳鹏张智王学武齐尧哈尔滨工程大学智能科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了给移动机器人提供细节丰富的三维语义地图,支撑机器人的精准定位,本文提出一种结合RGB-D信息与深度学习结果的机器人语义同步定位与建图方法。改进了ORB-SLAM2算法的框架,提出一种可以构建稠密点云地图的视觉同步定位与建图系统;将... 详细信息

为了给移动机器人提供细节丰富的三维语义地图,支撑机器人的精准定位,本文提出一种结合RGB-D信息与深度学习结果的机器人语义同步定位与建图方法。改进了ORB-SLAM2算法的框架,提出一种可以构建稠密点云地图的视觉同步定位与建图系统;将深度学习的目标检测算法YOLO v5与视觉同步定位与建图系统融合,反映射为三维点云语义标签,结合点云分割完成数据关联和物体模型更新,并用八叉树的地图形式存储地图信息;基于移动机器人平台,在实验室环境下开展移动机器人三维语义同步定位与建图实验,实验结果验证了本文语义同步定位与建图算法的语义信息映射、点云分割与语义信息匹配以及三维语义地图构建的有效性。

关键词：移动机器人深度学习视觉同步定位与建图目标识别点云分割数据关联八叉树语义地图

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湿生扁蕾呫吨酮对UC肠纤维化-CAC演变模型大鼠TGF-β1/Smad通路及EMT因子表达的影响

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中药药理与临床 2024年第7期40卷 63-67页

作者：卢年华靳展洪叶张永鹏张萌张海霞李俊珂赵慧巧靳国印河北北方学院中医学院张家口075000

目的:探讨湿生扁蕾呫吨酮对大鼠溃疡性结肠炎(UC)肠纤维化向结肠炎相关性结肠癌(CAC)演变中TGF-β1/Smad通路及上皮间质转化(EMT)因子表达的影响。方法:70只Wistar大鼠随机分为正常对照组、UC肠纤维模型对照组、CAC模型对照组、湿生扁... 详细信息

目的:探讨湿生扁蕾呫吨酮对大鼠溃疡性结肠炎(UC)肠纤维化向结肠炎相关性结肠癌(CAC)演变中TGF-β1/Smad通路及上皮间质转化(EMT)因子表达的影响。方法:70只Wistar大鼠随机分为正常对照组、UC肠纤维模型对照组、CAC模型对照组、湿生扁蕾呫吨酮35、70、140 mg/kg组和沙利度胺14 mg/kg组,每组10只。除正常对照组外,其余60只大鼠灌肠给予三硝基苯磺酸(TNBS)建立UC肠纤维模型,从中选取50只注射二甲苯肼(DMH)建立CAC模型,其中40只给予相应药物干预;对大鼠疾病活动指数(DAI)、结肠长度、壁厚和结肠湿质量指数等进行基础评价;Masson染色观察结肠病理变化;Western blot和qPCR法分别检测转化生长因子β1(TGF-β1)、磷酸化smad2/3(p-Smad2/3)蛋白表达和E-钙粘蛋白(Ecad)、β-连环蛋白(Bcatenin)mRNA表达,免疫组化(IHC)检测锌指蛋白Snail表达(AOD)。结果:与正常对照组比较,CAC模型对照组结肠长度缩短,壁厚和结肠湿质量指数显著升高(P<0.01),结肠内壁可见高分化腺瘤,TGF-β1和p-Smad2/3蛋白表达显著下调(P<0.01),Ecad mRNA显著下调,Bcatenin mRNA显著上调(P<0.01),Snail蛋白表达显著升高(P<0.01);与CAC模型对照组比较,湿生扁蕾呫吨酮70、140 mg/kg组结肠长度显著增加(P<0.01),壁厚、结肠湿质量指数、DAI得分显著降低(P<0.05或P<0.01),湿生扁蕾呫吨酮35、70、140 mg/kg组胶原容积百分率显著升高(P<0.01),但结肠腺瘤分化程度降低,各给药组TGF-β1和p-smad2/3蛋白表达显著上调(P<0.01),Ecad mRNA表达上调、Bcatenin mRNA表达下调,Snail蛋白表达降低(P<0.01)。结论:湿生扁蕾呫吨酮可有效抑制UC肠纤维化向CAC演变,其机制可能与促进TGF-β1/Smad通路中TGF-β1和p-Smad2/3表达,干预和调控EMT因子Ecad、Bcatenin mRNA和Snail表达有关。

关键词：湿生扁蕾呫吨酮 UC肠纤维结肠炎相关性结肠癌转化生长因子β1 上皮间质转化

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纳米二氧化硅改性不锈钢网用于油水分离

精细化工 2024年第9期41卷 1933-1940,1957页

作者：展悦崔永岩王嘉宁余正发天津科技大学化工与材料学院天津300457

以正硅酸乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了硅溶胶,将硅溶胶与预沉积聚多巴胺(PDA)的不锈钢网(SSM)反应,采用分步沉积和原位生长法制备了超亲水-水下超疏油不锈钢网(SSM-PDA-SiO_(2))。采用FTIR、XRD、TG、SEM和接触角测量仪对其进行了... 详细信息

以正硅酸乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了硅溶胶,将硅溶胶与预沉积聚多巴胺(PDA)的不锈钢网(SSM)反应,采用分步沉积和原位生长法制备了超亲水-水下超疏油不锈钢网(SSM-PDA-SiO_(2))。采用FTIR、XRD、TG、SEM和接触角测量仪对其进行了测试。探究了硅溶胶反应时间对SSM-PDA-SiO_(2)亲水-疏油性能的影响,通过自重力驱动测试了其油水分离性能,考察了其循环分离性和力学稳定性。结果表明,PDA作为“桥梁”将纳米SiO_(2)沉积到SSM表面上,硅溶胶与SSM反应8 h制备的SSM-PDA-SiO_(2)-8具有最佳的亲水-疏油性能,水滴能在其表面60 ms内完全铺展,其对二氯甲烷等5种有机溶剂的水下油接触角在156.4°~160.9°之间,对二氯甲烷的滚动角为4.0°,表现出超亲水-水下超疏油特性。首次分离正庚烷/水的油水混合物水通量为40165 L/(m^(2)·h),分离效率99.3%,在50次分离循环时水通量为17728 L/(m^(2)·h),分离效率仍>98%。经过35次砂纸摩擦循环后,SSM-PDA-SiO_(2)-8保持了98%以上的分离效率。PDA的羟基、氨基等亲水基团提高了SSM-PDA-SiO_(2)的超亲水-水下超疏油特性,纳米SiO_(2)增加了其表面粗糙度。

关键词：聚多巴胺纳米SiO_(2) 油水分离超亲水-水下超疏油性不锈钢网功能材料

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锂离子电池硅碳复合负极结构的研究进展

材料导报 2024年第11期38卷 1-9页

作者：吴琼许咏杰钟展雄梁俊杰李垚广东光华科技股份有限公司广东汕头515061 哈尔滨工业大学航天学院复合材料研究所哈尔滨150001

锂离子电池具有能量密度高、倍率性能好、循环寿命长、自放电率低等优点,是目前主要的电化学储能设备。商用锂离子电池负极材料为石墨,但石墨的低理论容量限制了锂离子电池性能的进一步提升。硅储量丰富,具有高理论容量和稳定工作电压... 详细信息

锂离子电池具有能量密度高、倍率性能好、循环寿命长、自放电率低等优点,是目前主要的电化学储能设备。商用锂离子电池负极材料为石墨,但石墨的低理论容量限制了锂离子电池性能的进一步提升。硅储量丰富,具有高理论容量和稳定工作电压等特点,是新一代锂离子电池最有前景的负极材料。硅基负极存在体积膨胀效应大、首次库仑效率低、电导率低和固体电解质界面膜不稳定等缺点,导致硅基负极循环稳定性较差,严重阻碍了其实际应用。通过具有良好稳定性和高电导率的碳修饰硅基负极制备硅碳负极能够有效克服上述问题,硅碳负极作为一种高理论容量的材料更有规模化商业前景。本文根据硅碳负极的结构设计,将近年来研究的硅/碳负极材料分为零维-纳米颗粒、一维-纳米线和纳米管、二维-层状结构和三维-微米级球体材料,并对不同结构的硅碳复合负极材料的结构和电化学性能进行了对比讨论。此外,本文还总结了现有硅/碳复合负极设计的进展和局限性,并展望了该领域的工业化前景。

关键词：锂离子电池负极材料硅碳复合结构

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基于淀粉原料的3D打印技术及其应用

食品与发酵工业 2024年第12期50卷 353-361页

作者：石松业温纪平耿浩展小彬河南工业大学粮油食品学院河南郑州450001

食品3D打印技术利用新兴的数字化加工技术进行制造,具有广阔的应用前景。该技术不仅可以制造出满足各种人群营养和口感需求的创新食品,还可以根据个人需求进行个性化定制食品。近年来,在食品领域,3D打印技术得到了显著发展。淀粉作为人... 详细信息

食品3D打印技术利用新兴的数字化加工技术进行制造,具有广阔的应用前景。该技术不仅可以制造出满足各种人群营养和口感需求的创新食品,还可以根据个人需求进行个性化定制食品。近年来,在食品领域,3D打印技术得到了显著发展。淀粉作为人类饮食中最丰富的碳水化合物之一,具有价格低廉、来源丰富、易获得和易改性等优势,因此被广大研究人员认为是食品级墨水的重要原料之一。该文介绍了常用的挤出型3D食品打印技术,探讨了淀粉原料在3D打印技术中的应用,影响淀粉基食品打印的关键因素及改进方法,最后针对淀粉基3D食品打印技术在未来发展中的机遇与挑战进行展望,旨在为淀粉基食品3D、4D打印技术的应用和研究提供理论依据和新的思路。

关键词： 3D食品打印技术淀粉原料影响因素改进方法机遇和挑战

不同杀菌方式对延边酱牛肉挥发性风味物质的影响

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食品科技 2024年第2期49卷 106-110页

作者：李昀展陈俊霞周阳孙德鹏李官浩王娟牟柏德朴春香延边大学农业农村部延边特色高品质牛肉精深加工创新重点实验室延边大学东北寒区肉牛科技创新教育部工程研究中心吉林延吉133002

为探究不同杀菌方式对延边酱牛肉挥发性风味的影响,选择巴氏杀菌、微波杀菌、臭氧杀菌、高温高压杀菌和超声波杀菌5种方式,利用固相微萃取结合气相色谱-质谱联用(Solid phase microextraction combined with gas chromatography-mass sp... 详细信息

为探究不同杀菌方式对延边酱牛肉挥发性风味的影响,选择巴氏杀菌、微波杀菌、臭氧杀菌、高温高压杀菌和超声波杀菌5种方式,利用固相微萃取结合气相色谱-质谱联用(Solid phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GC-MS)和电子鼻分析技术对延边酱牛肉挥发性风味进行检测及分离判定。研究结果表明不同杀菌处理后的延边酱牛肉挥发性风味物质存在明显差异。由于臭氧的强氧化作用,酱牛肉中醛类含量显著提升,达到总挥发性化合物含量的64.61%;与未杀菌组相比,高温高压杀菌能更好地保持延边酱牛肉的风味。

关键词：延边酱牛肉杀菌方式挥发性风味物质

新疆各地州市医疗服务能力与经济水平的耦合协调发展分析

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中华医院管理杂志 2024年第2期40卷 125-130页

作者：路阳乔心雨尚慧恩张艳敏刘钰鹏陆晨新疆维吾尔自治区人民医院科研教育中心乌鲁木齐830001 新疆医科大学公共卫生学院乌鲁木齐830001 新疆维吾尔自治区矿山安全服务保障中心综合业务部财务科乌鲁木齐830063 新疆医科大学第一附属医院乌鲁木齐830054

目的分析新疆地州市医疗服务能力与经济水平的协调发展状况及空间关联特征, 为促进新疆地州市的协调发展提供参考。方法数据来源于《2021年新疆统计年鉴》及新疆各地州市的2021年国民经济和社会发展统计公报。构建新疆地州市医疗服务能... 详细信息

目的分析新疆地州市医疗服务能力与经济水平的协调发展状况及空间关联特征, 为促进新疆地州市的协调发展提供参考。方法数据来源于《2021年新疆统计年鉴》及新疆各地州市的2021年国民经济和社会发展统计公报。构建新疆地州市医疗服务能力与经济水平综合评价指标体系, 包括6个一级指标和13个二级指标, 采取极差法和熵权法计算地州市医疗服务能力和经济水平的综合评价指数;采用耦合协调度和相对发展度分析各地州市医疗服务能力与经济水平的耦合协调状态和相对发展水平, 运用空间自相关分析耦合协调度的空间自相关性。结果新疆14个地州市医疗服务能力与经济水平之间的平均耦合协调度为0.43, 其中, 乌鲁木齐市为优质协调状态(0.94), 昌吉回族自治州等4个地州市处于勉强协调状态, 耦合协调度为0.52~0.58, 克拉玛依市等9个地州市处于不同程度失调状态(展度为5.61, 其中, 克拉玛依市(0.26)和哈密市(0.72)的医疗服务能力相对滞后, 乌鲁木齐市(0.91)和昌吉回族自治州(0.96)的医疗服务能力与经济水平同步发展, 吐鲁番市等10个地州市(≥1.21)的医疗服务能力相对超前;14个地州市耦合协调度的全局莫兰指数为-0.24(Z=-1.08, P=0.135), 不存在空间聚集性。结论新疆14个地州市医疗服务能力与经济水平耦合协调度不高, 地区间差异较大, 医疗服务能力整体超前, 区域联动效应不足。

关键词：医疗服务能力经济水平耦合协调度相对发展度空间分布

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铝土矿掘进机械化采矿工艺研究

采矿技术 2024年第4期24卷 275-278页

作者：展明鹏王克义吴超纪建康李祖国国家电投集团铝电投资有限公司宁夏银川750002

铝土矿赋存条件制约着矿石开采,且传统房柱法、壁式崩落法劳动强度大、回采率低、安全性差。针对遵义铝土矿地质条件复杂,矿体赋存条件不稳定而导致无法采用综合机械化开采方法的问题,根据铝土矿赋存复杂情况小块段“量身定做”的铝土... 详细信息

铝土矿赋存条件制约着矿石开采,且传统房柱法、壁式崩落法劳动强度大、回采率低、安全性差。针对遵义铝土矿地质条件复杂,矿体赋存条件不稳定而导致无法采用综合机械化开采方法的问题,根据铝土矿赋存复杂情况小块段“量身定做”的铝土矿掘进机壁采工艺可作为长壁综采工艺的有效补充,用小投入和简单的设备配套,实现铝土矿机械化安全开采,最大限度地回收矿产资源,实现经济效益、安全效益最大化。掘进机壁采工艺可应用到矿层赋存与遵义铝土矿类似的金属非金属井工矿山。

关键词：铝土矿掘进机械化壁采采矿安全高效