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一种高精度的柱温箱控制系统设计

中国测试 2023年

作者：闫丹苏淑靖吴梦香郭杨盛亢叶飞中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室

针对柱温箱温度控制的非线性、时变问题，设计了一种高精度温度控制系统。控制系统软件上以温度偏差作为决策变量，较大温度偏差采用改进Bang-Bang温控策略，中等温度偏差采用模糊温控策略，微小温差采用模糊PID温控策略，硬件上以Corte... 详细信息

针对柱温箱温度控制的非线性、时变问题，设计了一种高精度温度控制系统。控制系统软件上以温度偏差作为决策变量，较大温度偏差采用改进Bang-Bang温控策略，中等温度偏差采用模糊温控策略，微小温差采用模糊PID温控策略，硬件上以Cortex-M3内核处理器为核心，结合温度采集电路以及温度控制电路。实验结果表明：温度稳态精度达到了预期设计目标，设定温度为40.00℃时，稳态误差在0.04℃以内，同时具有良好的抗干扰能力。

关键词：柱温箱温控复合温度控制方法改进Bang-Bang控制模糊控制 PID控制

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皮秒级可调脉宽脉冲码型生成电路设计

电子测量技术 2022年第15期45卷 14-20页

作者：郭杨盛苏淑靖吴梦香余毅邢震震中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051

针对雷达、通信、电子计量与测试领域对高精度、低噪声、高分辨率、可编程脉冲信号的需求,设计了一种皮秒级可调脉宽脉冲码型生成电路,用于产生脉宽精密可控的多模式多功能系列化脉冲码型信号。该脉冲码型生成电路基于小数分频原理,改... 详细信息

针对雷达、通信、电子计量与测试领域对高精度、低噪声、高分辨率、可编程脉冲信号的需求,设计了一种皮秒级可调脉宽脉冲码型生成电路,用于产生脉宽精密可控的多模式多功能系列化脉冲码型信号。该脉冲码型生成电路基于小数分频原理,改变小数分频比将小数杂散移至高频段并由环路低通滤波器滤除,达到降低脉冲信号噪声的目的,在此基础上通过并串转换芯片产生目标信号以及向FPGA提供时钟信号以弥补FPGA本身时钟频率低,精度差的缺点。测试结果表明,脉冲生成电路可产生脉冲频率范围为1~400 MHz、最小占空比步进为4.54×10%~12.5%的脉冲信号,脉冲信号生成电路输出信号码型可选择归零码、不归零码、归一码、伪随机码等脉冲码型格式的脉冲码型信号。

关键词：低噪声皮秒级小数分频锁相环脉冲码型生成电路

基于改进灰色预测的变论域模糊PID温控方法

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仪表技术与传感器 2023年第10期 93-99页

作者：闫丹苏淑靖吴梦香郭杨盛亢叶飞宗意凯中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051

针对柱温箱非线性严重、时变和时滞大的问题,提出了基于改进灰色预测的变论域自适应模糊PID温控方法。为减小温控系统非线性和时变带来的影响,采用新型自适应函数伸缩因子对传统模糊PID控制器进行优化,构造新型变论域模糊PID控制器(NUVF... 详细信息

针对柱温箱非线性严重、时变和时滞大的问题,提出了基于改进灰色预测的变论域自适应模糊PID温控方法。为减小温控系统非线性和时变带来的影响,采用新型自适应函数伸缩因子对传统模糊PID控制器进行优化,构造新型变论域模糊PID控制器(NUVFP);同时结合改进型灰色预测模型(IDGM),实现了对控制系统的超前控制,提高了温控精度。结果表明,该控制算法有效提高了温控精度,精度可达到±0.03℃。

关键词：柱温箱温控新型伸缩因子变论域模糊PID 改进灰色预测超前控制

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一种高精度量程自适应电导率检测电路

国外电子测量技术 2023年第3期42卷 137-144页

作者：苏淑靖郭杨盛吴梦香亢叶飞闫丹李二赛中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051

针对传统的水质检测、农业灌溉、金属材料工艺控制以及新兴的酒类鉴别,含盐量检测、药物提取等新型问题中,对电导率测量精度,测量范围的要求不断提高,要求电导率测量设备不仅要适用于实际生产应用中低电导率的测量,还需要兼顾高电导率... 详细信息

针对传统的水质检测、农业灌溉、金属材料工艺控制以及新兴的酒类鉴别,含盐量检测、药物提取等新型问题中,对电导率测量精度,测量范围的要求不断提高,要求电导率测量设备不仅要适用于实际生产应用中低电导率的测量,还需要兼顾高电导率的测量,且电导率测量精度需求越来越高。针对以上问题设计了一种高精度自校准量程自适应的电导率检测电路,通过电路将带有电导率信息的激励信号与未过电导池的参考激励信号进行互相关运算并由低通滤波器对其进行滤波得到与电导率相关的电压信号。正弦激励幅度可调电路与电导率测量电路中自动校准模块相互合作完成电路的自动校准、量程切换电路保证了电导率测量的宽量程、采用互相关算法降低电路噪声及去除电导池等效电容,弥补了传统电导率测量电路定量程、测量范围小、精度差的缺点。测试结果表明,电导率测量电路可以测量电导率范围为0~30000μS/cm,测量精度为0.01μS/cm,测量基线噪声为0.3 nS/cm。

关键词：互相关高精度自校准量程自适应电导率测量

人工智能技术解读CCTA评价冠状动脉粥样硬化性狭窄的诊断价值研究

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人工智能技术解读CCTA评价冠状动脉粥样硬化性狭窄的诊断价值研究

作者：吴梦香内蒙古医科大学

学位级别：硕士

目的探讨人工智能技术(Artificial Intelligence,AI)解读冠状动脉CT血管成像(Coronary Computed Tomography Angiography,CCTA)对冠状动脉粥样硬化性狭窄的诊断效能。方法(1)收集内蒙古医科大学附属医院2018年1月至2019年9月期间在我院... 详细信息

目的探讨人工智能技术(Artificial Intelligence,AI)解读冠状动脉CT血管成像(Coronary Computed Tomography Angiography,CCTA)对冠状动脉粥样硬化性狭窄的诊断效能。方法(1)收集内蒙古医科大学附属医院2018年1月至2019年9月期间在我院行CCTA检查,且2周内接受冠状动脉血管造影(Coronary Angiography,CAG)检查的病例,严格按照纳入和排除标准,共有90例病例纳入研究,其中男性58例,女性32例。(2)将所有纳入本研究病例的CCTA薄层图像推送至GE图像后处理工作站,由两位具有8年冠脉后处理及诊断经验的医师进行人工冠脉。AI图像处理及结果诊断和由数坤冠心病智能辅助诊断系统(Coronary Doc 1.0)的自动冠脉图像后处理及结果诊断,观察指标包括AI是否正确识别冠脉分支、两种方式后处理及诊断的总时间、狭窄部位程度及斑块性质,诊断结果分别作为“人工组”和“AI组”。由2位从事冠状动脉造影工作5年以上的心内科医师采用单盲法分别完成CAG结果分析(包括狭窄部位及程度),诊断结果作为“CAG组”。(3)比较AI和人工两种方式后处理CCTA及诊断的时效性。另外,以人工解读为参考,计算AI识别冠脉分支的准确性。(4)首先,以CAG组为“金标准”,基于冠脉节段数,分别计算AI和人工识别冠状动脉粥样硬化性狭窄及诊断冠心病的灵敏度、特异度、阴性预测值、阳性预测值及符合率。其次,分别比较AI组和CAG组、人工组和CAG组识别冠状动脉粥样硬化性狭窄及诊断冠心病的一致性,从而评价AI和人工两种方式分别在诊断冠状动脉粥样硬化性狭窄及冠心病中的诊断效能。(5)以人工组为参考,计算AI组识别冠状动脉粥样硬化性狭窄及诊断冠心病的灵敏度、特异度、阴性预测值、阳性预测值、符合率及Kappa值,评价与人工解读CCTA相比,AI诊断冠状动脉粥样硬化性狭窄及冠心病的诊断效能及一致性。(6)以人工组为参考,基于三种不同性质斑块(钙化性斑块、混合性斑块和非钙化性斑块)的数目,计算AI识别斑块总体的准确率以及三种类型斑块各自的准确率,比较AI组和人工组识别斑块性质的一致性,从而评估AI对斑块性质的诊断效能。结果(1)AI组和人工组对CCTA后处理及诊断总时间分别为317.94±60.44s、481.40±66.35s,t=21.815,以α=0.05为检验水准,差异具有统计学意义(P=0.000)。(2)在90例入组对象中,共有冠脉分支524支,AI识别标记错误的冠脉分支总数为13支,其准确率为97.52%(511/524)。(3)在90例入组对象中,人工组、AI组及CAG组各分析冠脉节段1062段,以CAG组为“金标准”,人工组正确诊断381段冠脉有狭窄中的357段,正确诊断235段冠脉显著狭窄(狭窄程度≥50%)中的213段,人工解读CCTA诊断冠状动脉粥样硬化性狭窄的灵敏度、特异度、阴性预测值、阳性预测值、符合率分别为93.70%(357/381)、94.13%(641/681)、96.39%(641/665)、89.92%(357/397)、93.97%(998/1062);人工诊断冠心病的灵敏度、特异度、阴性预测值、阳性预测值、符合率分别为90.64%(213/235)、97.10%(803/827)、97.33%(803/825)、89.87%(213/237)、95.67%(1016/1062)。人工组与CAG组诊断冠状动脉粥样硬化性狭窄和诊断冠心病均具有极好的一致性(Kappa值分别为0.870、0.875),且差异均无统计学意义(P值分别为0.060、0.883)。(4)以CAG组为“金标准”,AI组正确诊断381段冠脉有狭窄中的319段,正确诊断235段冠脉显著狭窄中的128段,AI解读CCTA诊断冠状动脉粥样硬化性狭窄的灵敏度、特异度、阴性预测值、阳性预测值、符合率分别为83.73%(319/381)、90.90%(619/681)、90.90%(619/681)、83.73%(319/381)、88.32%(938/1062);AI诊断冠心病的灵敏度、特异度、阴性预测值、阳性预测值、符合率分别为54.47%(128/235)、98.31%(813/827)、88.37%(813/920)、90.14%(128/142)、88.61%(941/1062)。AI组与CAG组诊断冠状动脉粥样硬化性狭窄的一致性好(Kappa=0.746),且差异无统计学意义(P=1.000);AI组与CAG组诊断冠心病的一致性也好(Kappa=0.615),两组差异有统计学意义(P=0.000)。(5)以人工组为参考,AI组正确诊断冠脉有狭窄节段397段中的340段,AI解读CCTA诊断冠状动脉粥样硬化性狭窄的灵敏度、特异度、阴性预测值、阳性预测值、符合率分别为85.64%(

关键词：人工智能冠状动脉CT血管成像冠状动脉造影冠状动脉粥样硬化性狭窄冠心病

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基于MQTT的远程控制电导检测系统研究

舰船电子工程 2023年第11期43卷 165-169页

作者：苏淑靖吴梦香郭杨盛闫丹亢叶飞中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051

为了实现对电导检测数据的实时监测与远程控制,设计了基于MQTT的远程控制电导检测系统。该系统选用GD32F103C8T6芯片作为设备端控制平台,选用Qt开发工具作为上位机软件开发平台,选用MQTT协议进行数据的交互推送,通过4GDTU模块ATK-M750... 详细信息

为了实现对电导检测数据的实时监测与远程控制,设计了基于MQTT的远程控制电导检测系统。该系统选用GD32F103C8T6芯片作为设备端控制平台,选用Qt开发工具作为上位机软件开发平台,选用MQTT协议进行数据的交互推送,通过4GDTU模块ATK-M750与阿里云物联网平台实现远程控制的功能。用户可通过客户端人机交互界面发布控制指令远程控制该系统,并通过软件反馈处理后于界面显示的数据对设备进行实时监测。测试结果表明:该远程控制电导检测系统实时性高、稳定性好、数据传输准确,可测量范围为0~15000μS,测量精度为0.1μS,符合实际应用需求。

关键词： MQTT QT DTU 阿里云

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嵌入式感应加热电源测控系统研究

电子设计工程 2023年第1期31卷 179-183页

作者：吴梦香苏淑靖郭杨盛梁东飞梁文科中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051

针对传统的感应加热电源存在响应速度慢、效率低的问题,对嵌入式感应加热电源测控系统展开研究,提出了基于卡尔曼滤波的过零检测算法与模糊自适应PID相结合的频率跟踪控制算法,使用该算法对电源谐振频率进行检查和跟踪,大大提高感应加... 详细信息

针对传统的感应加热电源存在响应速度慢、效率低的问题,对嵌入式感应加热电源测控系统展开研究,提出了基于卡尔曼滤波的过零检测算法与模糊自适应PID相结合的频率跟踪控制算法,使用该算法对电源谐振频率进行检查和跟踪,大大提高感应加热电源的响应速度。通过上位机对嵌入式感应加热电源进行实时监控,显示电源的工作状态。利用Simulink仿真建立了3 kW/30 kHz感应加热电源的电路仿真模型,从而对提出的两种算法进行了仿真分析。结果表明,该感应加热电源测控系统响应时间达到250μs,响应速度快,具有很好的自适应能力,满足感应加热电源的性能要求。

关键词：感应加热电源过零检测卡尔曼滤波模糊PID

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人工智能医学影像在胸部应用的机遇与挑战

影像研究与医学应用 2020年第2期4卷 11-13页

作者：吴梦香刘挨师内蒙古医科大学内蒙古呼和浩特010000 内蒙古医科大学附属医院影像诊断科内蒙古呼和浩特010000

人工智能(Artificial Intelligence,AI)是以深度学习(Deep Learning,DL)、人工神经网络(Artificial Neural Network,ANN)、机器学习(Machine Learning,ML)等新一代核心算法、强大的计算机计算能力和大数据(Big Date)共同促进的产物。也就是说,算法、算力和数据是其三要素。近年来,随着人工智能技术的飞速发展,AI在医学影像领域的应用日新月异,其中AI胸部影像研究最早也最成熟,本综述将从人工智能在胸部影像应用现状、机遇和挑战以及未来发展方向等方面进行阐述。

关键词： AI算法模型医学影像诊断准确率

南水北调中线工程受水区灰水足迹荷载系数时空变化及驱动因素研究

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长江流域资源与环境 2024年第5期33卷 971-981页

作者：吴梦南阳师范学院经济与管理学院河南南阳473061

控制水污染程度、提高水环境质量有利于南水北调中线工程高质量发展。在核算南水北调中线工程20个受水城市灰水足迹的基础上,计算各受水城市灰水足迹荷载系数,分析其时空分布特征,并利用对数平均迪氏指数(Logarithmic Mean Divisia Inde... 详细信息

控制水污染程度、提高水环境质量有利于南水北调中线工程高质量发展。在核算南水北调中线工程20个受水城市灰水足迹的基础上,计算各受水城市灰水足迹荷载系数,分析其时空分布特征,并利用对数平均迪氏指数(Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI)模型对其驱动因素进行分解。结果表明:(1)2009~2020年南水北调中线工程受水区灰水足迹降幅达到24.54%,水环境质量得到一定改善;从灰水足迹的构成来看,农业占比最高,其次是生活,工业占比最低,且农业源、工业源污染的有效控制是受水区灰水足迹总量整体下降的主要原因。(2)在中线工程通水后,受水区灰水足迹荷载系数有所降低,但是水资源总量仍然远远不能满足水污染物的稀释需求,水环境压力巨大;各受水城市灰水足迹荷载系数存在显著不同,地区内部尤其是河南省内部的差异是受水区灰水足迹荷载系数不平衡的主要来源。(3)资本深化效应、资源禀赋效应及经济活度效应对灰水足迹荷载系数主要表现为正向驱动效应,而资本产出效应、经济环境效应则表现为负向驱动效应。各受水城市要继续走绿色发展道路,促进南水北调中线工程水资源可持续利用。

关键词：南水北调中线工程灰水足迹荷载系数 LMDI模型驱动因素