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精确稀疏高斯变分推理的非线性系统状态估计

控制工程 2024年

作者：方党生汪恒宇刘久富南京航空航天大学自动化学院河南信息统计职业学院大数据与统计系

非线性系统的状态估计中对模型进行线性近似使得估计结果误差较大，进行批量状态估计时运算量过大，运算效率低。针对此时传统状态估计方法不再适用处理非线性批量状态估计问题，提出精确稀疏高斯变分推理(Exactly Sparse Gaussian Vari... 详细信息

非线性系统的状态估计中对模型进行线性近似使得估计结果误差较大，进行批量状态估计时运算量过大，运算效率低。针对此时传统状态估计方法不再适用处理非线性批量状态估计问题，提出精确稀疏高斯变分推理(Exactly Sparse Gaussian Variational Inference， ESGVI)方法。首先提出基于高斯变分推理的损失函数，将状态估计问题转化为利用数据对后验进行近似的问题。对提取的损失函数、均值以及协方差矩阵使用梯度下降法进行迭代更新。然后利用逆协方差矩阵的稀疏性对所求期望进行边缘采样以达到避免微分、简化计算的目的，再通过多维高斯求积得到完整的优化迭代方案。利用所得的优化迭代方案对非线性系统进行批量状态估计。最后采用无人机仿真模型实验验证了所提方法的有效性与精确性，同时将所提方法与最大后验估计(Maximum a Posteriori， MAP)方法相比，能够明显降低状态估计误差，提高轨迹估计的精确性。

关键词：精确稀疏高斯变分推理参数学习批量状态估计非线性系统无人机轨迹

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运动干预与细胞焦亡在骨关节炎中的作用

中国组织工程研究 2024年

作者：王秋月靳攀蒲锐长江大学教育与体育学院长江大学医学部长江大学运动人体科学实验室

背景：细胞焦亡参与软骨细胞外基质降解、滑膜炎症以及疼痛，在骨关节炎防治中发挥重要作用。此外，运动可通过抑制细胞焦亡调控骨关节炎的发生，已成为防治骨关节炎的研究热点。目的：总结细胞焦亡在骨关节炎中的调控作用，以及运动介... 详细信息

背景：细胞焦亡参与软骨细胞外基质降解、滑膜炎症以及疼痛，在骨关节炎防治中发挥重要作用。此外，运动可通过抑制细胞焦亡调控骨关节炎的发生，已成为防治骨关节炎的研究热点。目的：总结细胞焦亡在骨关节炎中的调控作用，以及运动介导细胞焦亡在改善骨关节炎中的机制。方法：以“pyroptosis, osteoarthritis,chondrocyte pyroptosis,synovial cell pyroptosis,exercise”和“细胞焦亡，骨关节炎，软骨细胞焦亡，滑膜细胞焦亡，运动”为关键词，检索PubMed与中国知网数据库1992-2024年间发表的相关文献，根据纳入及排除标准选择71篇文献进行综述。结果与结论：(1)骨关节炎是以软骨细胞外基质降解、滑膜炎症和软骨下骨重塑等为特点的慢性退行性关节疾病，易引起骨的器质性病变、疼痛并引发功能障碍。(2)细胞焦亡作为一种特殊的程序性死亡机制，其特征为细胞裂解死亡释放炎症因子引发强烈的炎症反应，与骨关节炎的发生发展关系密切。细胞焦亡可导致大量炎症因子释放，进而激活核因子κB转录，增加焦亡蛋白的产生，进而加剧骨关节炎的发生发展，因此细胞焦亡可作为骨关节炎防治的新方向。(3)运动可通过下调焦亡蛋白信号通路和抑制相关炎症因子表达等途径抑制软骨细胞和滑膜细胞的焦亡，从而在骨关节炎防治中发挥重要作用。有氧和无氧运动可通过抑制细胞焦亡的发生延缓骨关节炎的病理进程，中等强度的有氧运动通过抑制细胞焦亡信号通路改善骨关节炎的效果较好，无氧运动可通过提高肌肉质量进而对骨关节炎产生有益效应。

关键词：细胞焦亡骨关节炎运动运动调控信号通路综述

基于集电线圈复用的电动磁浮列车感应式电能传输技术研究

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电工技术学报 2024年第4期39卷 976-986页

作者：余嘉淇周凌云刘顺攀王州龙麦瑞坤西南交通大学电气工程学院成都611756 中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所北京100081 西南交通大学唐山研究院唐山063000

为实现电动磁浮列车低速运行阶段无接触辅助供电,同时尽可能减轻耦合机构重量,并保障供电系统平稳输出,该文设计了一种利用磁浮系统原有线圈作为耦合机构的感应式电能传输(IPT)系统,通过线圈与电路结构重构,以列车低速运行阶段空置的悬... 详细信息

为实现电动磁浮列车低速运行阶段无接触辅助供电,同时尽可能减轻耦合机构重量,并保障供电系统平稳输出,该文设计了一种利用磁浮系统原有线圈作为耦合机构的感应式电能传输(IPT)系统,通过线圈与电路结构重构,以列车低速运行阶段空置的悬浮线圈与集电线圈作为能量传输通道。由于不需额外安装能量传输线圈,所提出的IPT系统对磁浮列车自重影响小,且耦合机构在移动过程中具有互感恒定的特性,结合LCC-S谐振补偿电路,IPT系统在列车移动过程中与负载变化过程中均能保持稳压输出。为验证所提方案的可行性和有效性,搭建了1 kW的原理样机,在移动供电过程中,IPT系统输出电压波动仅1.51%,输出功率在300~1000 W范围变化时,输出电压波动为4.42%,系统整体效率为83.75%~86.61%。

关键词：电动磁浮感应式电能传输线圈复用平稳输出

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有机肥代替氮肥对中国主要粮食产量的影响

环境科学 2024年

作者：朱银浩尹娟马正虎杨莹攀宁夏大学土木与水利工程学院宁夏节水灌溉与水资源调控工程技术研究中心旱区现代农业水资源高效利用教育部工程中心

为了综合评估有机肥替代氮肥对中国主要粮食产量的变化规律，以102篇文献为研究对象，通过Meta分析定量探讨了土壤理化性质、气候条件及不同氮肥替代率和补施量的影响。结果表明，与单施氮肥相比，有机肥替代氮肥可以提高作物产量，土... 详细信息

为了综合评估有机肥替代氮肥对中国主要粮食产量的变化规律，以102篇文献为研究对象，通过Meta分析定量探讨了土壤理化性质、气候条件及不同氮肥替代率和补施量的影响。结果表明，与单施氮肥相比，有机肥替代氮肥可以提高作物产量，土壤速效钾含量、pH值、气温年平均值对3种主要粮食产量影响最显著，当氮肥替代率和补施氮肥量分别为31.06%和241.78 kg·hm-2、26.52%和173.31 kg·hm-2、39.23%和149.17 kg·hm-2时，玉米、小麦和水稻产量增幅比达到最优，分别为3.31%、3.32%和1.08%。因此，研究结果可为今后作物生产合理施肥提供参考依据，有助于促进绿色农业发展。

关键词：氮肥有机肥 Meta分析产量中国

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陕西农田土壤新烟碱类农药残留和生物有效性

农业环境科学学报 2024年

作者：花莉党方琳赵丹洋陕西科技大学环境科学与工程学院

为了评估新烟碱类农药潜在的环境风险，研究了陕西省不同地区吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺和啶虫脒新烟碱类农药的污染残留，探究了不同新烟碱类农药生物有效性及其影响因素。结果表明：陕西省农田土壤中新烟碱类农药残留范围为：吡虫啉ND～1... 详细信息

为了评估新烟碱类农药潜在的环境风险，研究了陕西省不同地区吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺和啶虫脒新烟碱类农药的污染残留，探究了不同新烟碱类农药生物有效性及其影响因素。结果表明：陕西省农田土壤中新烟碱类农药残留范围为：吡虫啉ND～113.71 μg·kg-1，啶虫脒ND～19.48 μg·kg-1，噻虫胺ND～184.32μg·kg-1和噻虫嗪ND～145.02 μg·kg-1，其中陕西农田土壤中噻虫胺和噻虫嗪残留浓度较高需要引起足够的重视。此外，新烟碱类农药的生物有效性大小始终为：噻虫胺＜吡虫啉＜啶虫脒＜噻虫嗪，且新烟碱类农药的生物有效性随着土壤pH的增大而增大，随土壤有机质含量和土壤老化时间的增加而降低。研究表明，陕西省农田土壤中新烟碱类农药残留需要重视，同时Tenax单点萃取技术可以作为简单快速评价新烟碱类农药生物有效性的替代方法，进一步为农业土壤新烟碱类农药污染问题以及农作物的质量安全和食用风险提供评价依据。

关键词：农田土壤生物有效性新烟碱类农药残留

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远距离捕捉网弹设计与仿真研究

兵器装备工程学报 2024年第6期45卷 123-126页

作者：邹攀攀刘加凯武警工程大学装备管理与保障学院西安710086

为了对远距离捕捉网弹的发射稳定性进行分析,基于LS-DYNA平台建立远距离捕捉网弹弹体的有限元模型,分析爆炸后能量传递规律,评估了捕捉网弹的性能。结果表明,弹体在应力集中处能够完全扩爆撑开,在凹槽处最先产生较大的变形,然后能量逐... 详细信息

为了对远距离捕捉网弹的发射稳定性进行分析,基于LS-DYNA平台建立远距离捕捉网弹弹体的有限元模型,分析爆炸后能量传递规律,评估了捕捉网弹的性能。结果表明,弹体在应力集中处能够完全扩爆撑开,在凹槽处最先产生较大的变形,然后能量逐步递减。该研究可为捕捉网弹的拓展应用提供依据。

关键词：远距离捕捉网弹设计发射稳定性爆炸有限元模型仿真

空心纳米合金NiPdCu催化硝酸盐电还原合成氨的研究

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现代化工 2024年第3期44卷 103-109页

作者：曹欢攀许海涛华东理工大学化工学院上海200237

硝酸盐是工业生产和民用生活废水中的重要污染源,电催化还原硝酸盐制备化工原料氨可实现绿色节能减排。以Ni纳米球为模板合成空心纳米合金NiPdXCu100-X,利用XRD、TEM、XPS等对催化剂微观形貌、比表面积和化学态进行表征,并将NiPdXCu100-... 详细信息

硝酸盐是工业生产和民用生活废水中的重要污染源,电催化还原硝酸盐制备化工原料氨可实现绿色节能减排。以Ni纳米球为模板合成空心纳米合金NiPdXCu100-X,利用XRD、TEM、XPS等对催化剂微观形貌、比表面积和化学态进行表征,并将NiPdXCu100-X用于电催化硝酸盐还原合成氨反应(NO_(3)RR)。结果表明,在-0.53 V(vs.RHE)电压下,NiPd_(50)Cu_(50)产NH_(3)法拉第效率为94.2%,NH_(3)产率为2166.8 mg/(h·gcat)(NH_(3)产率是NiPd的1.87倍)。NiPd_(50)Cu_(50)优异的电催化硝酸盐还原合成氨活性和稳定性源于金属间协同催化和独特的空心结构。

关键词：硝酸盐还原电催化合成氨 NiPdCu 纳米空心球

黏弹性人工边界的地震波参考波场选取方法比较分析

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地震工程与工程振动 2024年第2期44卷 183-193页

作者：宋贞霞蒋永攀丁海平苏州科技大学江苏省结构工程重点实验室江苏苏州215011

土-结构动力相互作用分析需要引入人工边界对无限域进行模拟,黏弹性人工边界是目前常用人工边界之一。在使用人工边界时,作为地震波动输入的地震波参考波场选取很关键,不同参考波场选取方法的计算精度有很大差异。假定均匀半空间、成层... 详细信息

土-结构动力相互作用分析需要引入人工边界对无限域进行模拟,黏弹性人工边界是目前常用人工边界之一。在使用人工边界时,作为地震波动输入的地震波参考波场选取很关键,不同参考波场选取方法的计算精度有很大差异。假定均匀半空间、成层场地、凹陷地形和含地下结构等4种二维场地模型,采用ANSYS有限元软件结合黏弹性人工边界计算工具,考虑SV波垂直入射和30°倾斜入射2种情形,分别对采用3种不同参考波场输入的计算精度进行了详细比较,结果表明:当土-结构动力相互作用计算模型的所有人工边界均选用自由场作为参考波场时,计算结果精度最高。

关键词：土-结构动力相互作用黏弹性人工边界参考波场二维场地 ANSYS

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船舶应用燃料电池系统的设计与试验

化工进展 2024年第5期43卷 2554-2567页

作者：张宝王鹏安勇攀吕平蒋建良新源动力股份有限公司辽宁大连116085

受到航海运输领域的新政策和严格的排放法规限制,船舶应用燃料电池受到越来越多的关注与重视,尤其是具有高效率、低噪声、模块化的质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统。本文介绍了由新源动力股份有限公司开发的船用PEMFC系统,以隔离防护和... 详细信息

受到航海运输领域的新政策和严格的排放法规限制,船舶应用燃料电池受到越来越多的关注与重视,尤其是具有高效率、低噪声、模块化的质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统。本文介绍了由新源动力股份有限公司开发的船用PEMFC系统,以隔离防护和泄露探测为基准要求,该PEMFC系统配置了多个安全参数检测装置,对于BOP部件选型采用了针对性的方案,通过水热管理优化及标定,系统额定效率和峰值效率分别为45%和62%。为了证明PEMFC系统满足功能完善及安全可靠的要求,采用设计试验的方法研究并制定了性能评价试验,分别是可靠性试验、低温启动试验及双机并联试验。试验结果表明:经历了200h动态工况测试后系统在中间功率下性能无变化,在额定功率下电堆性能衰减率为1.2%;基于良好的水热管理及多模式控制手段,实现了吹扫时间和单体电压偏差大幅降低,当环境温度为-30℃时顺利实现低温启动,高于船用规范中的最苛刻要求;在高功率需求及冗余设计目标下,双机并联使得系统总成动力输出更平稳、可靠,而且通过交替启动策略提高了系统耐久性,不同的工作模式为系统维护及故障处理提供了基础条件;PEMFC系统具备搭载实船应用的能力。本文为船用PEMFC系统的设计和开发提供了参考依据。

关键词：船用燃料电池设计质子交换膜燃料电池系统水热管理优化可靠性