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一种高效低功耗的自适应恒定导通时间Buck DC-DC转换器设计

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一种高效低功耗的自适应恒定导通时间Buck DC-DC转换器设计

作者：姜澳吉林大学

学位级别：硕士

随着电子行业的不断发展,各种电子器件和芯片都朝着小型化发展,伴随着尺寸的减小,各种电子器件的功耗不断上升,对于电源管理芯片同样意味着将朝着更高的效率、更低的功耗以及更小的尺寸发展。在不同的领域中对于电源管理芯片的性能要求... 详细信息

随着电子行业的不断发展,各种电子器件和芯片都朝着小型化发展,伴随着尺寸的减小,各种电子器件的功耗不断上升,对于电源管理芯片同样意味着将朝着更高的效率、更低的功耗以及更小的尺寸发展。在不同的领域中对于电源管理芯片的性能要求也有所不同,航天航空领域对于开关电源的可靠性和稳定性要求十分严格,便携式设备的需求则是低功耗。本文的主要目的是设计一个高效率、低功耗的Buck转换器芯片。DC-DC转换器作为直流输入直流输出的电源电路,能为电子设备提供稳定的输出。为DC-DC选择不同的控制模式,可以使其正常工作在不同场合下。一般常用的控制模式是电压模式控制和电流模式控制,但这两种控制方式存在电路复杂、系统稳定性差的问题。因此我们找到了一种COT的控制模式,其结构简单,可通过固定导通时间实现快速瞬态响应。不过COT控制模式也存在不足,由于它的导通时间固定,使其开关频率不稳定;另外,它需要较大的输出电容,考虑到尺寸和成本,COT控制模式并不适合在市面上推广。最终,在众多控制模式中选择了ACOT控制模式——自适应恒定导通时间控制模式,其导通时间随输入输出的变化自行调节,开关频率恒定,解决了COT控制模式的不足,并具有良好的瞬态响应和更高的转换效率。本文首先介绍了DC-DC的三种拓扑结构,详细研究了同步降压型DC-DC转换器的基本原理和工作模式等,并对其功耗来源和提升效率的参数选型进行了分析。对所采用的ACOT控制模式进行了介绍,并对其稳定性和直流失调问题进行分析。基于预期的设计要求,对转换器的关键子模块进行了详细的分析、设计,并进行了仿真验证。经过验证,各个子模块性能均能满足设计需求。最后,本文采用0.18μm BCD工艺,对电路的整体性能进行仿真验证。验证结果表明,该转换器具有1.8V-4V的输入电压范围,输出范围为0.6V-2V,开关频率约为1MHz,最大负载电流为2A,Buck的静态电流约为4.15μA,并且在最小输出电压也有80%以上的转换效率,该转换器实现了低功耗高效率的设计目标。

关键词：降压型DC-DC转换器 ACOT控制模式低功耗高效率

基于深度学习的高超声速飞行器执行器零样本故障辨识

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工程科学学报 2024年第9期46卷 1613-1622页

作者：曹芳菲朱怀石杜长坤路平立北京理工大学自动化学院北京100081

近年来,基于深度学习的故障诊断已经通过大量数据进行了深入的研究.然而,深度学习技术的巨大成功是基于可以获取大量带标签的训练样本的假设.在实际问题中,经常面临数据不平衡、标记的数据太少或没有数据的情况.基于此,本文研究了高超... 详细信息

近年来,基于深度学习的故障诊断已经通过大量数据进行了深入的研究.然而,深度学习技术的巨大成功是基于可以获取大量带标签的训练样本的假设.在实际问题中,经常面临数据不平衡、标记的数据太少或没有数据的情况.基于此,本文研究了高超声速飞行器在零样本情况下的故障辨识问题.考虑飞控系统执行器故障,运用深度学习技术来识别特定故障类型(失效故障或卡死故障).“零样本”指的是在故障诊断的深度学习模型构建中,未曾包含或引入任何与目标故障相关的样本数据.因此,该模型必须依赖于其他方法和特征来推断和准确识别这些未知故障,以实现有效的故障辨识.针对这一问题,使用人工定义的故障描述来表征未知故障.具体而言,即利用关系网络学习将已知故障样本与定义的未知故障描述进行比较.进一步,为实现特征提取,结合卷积神经网络及长短期记忆神经网络,构建深度神经网络结构.最后,在Winged-cone(翼椎体)构型的高超声速飞行器上进行零样本故障辨识实验,结果表明在没有目标故障样本的情况下,所设计的算法可以完成对目标故障的诊断工作.

关键词：高超声速飞行器故障识别执行器故障零样本关系网络

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物业服务企业安全保障义务研究

物业服务企业安全保障义务研究

作者：姜璠沈阳师范大学

学位级别：硕士

三轴剪切下砂土应变局部化宏微观特性演化规律离散元分析

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岩石力学与工程学报 2024年第S01期43卷 3586-3596页

作者：王思远蒋明镜石安宁天津大学建筑工程学院天津300350 苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215009 同济大学土木工程减灾国家重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092

探究土体变形和剪切带空间演化特征对于评估岩土结构的稳定性具有重要意义。使用离散元法模拟砂土在柔性边界下三轴剪切试验,分析剪切带内外的宏微观特性演化规律,探究砂土应变局部化的宏微观跨尺度联系。首先,在离散元模拟中使用考虑... 详细信息

探究土体变形和剪切带空间演化特征对于评估岩土结构的稳定性具有重要意义。使用离散元法模拟砂土在柔性边界下三轴剪切试验,分析剪切带内外的宏微观特性演化规律,探究砂土应变局部化的宏微观跨尺度联系。首先,在离散元模拟中使用考虑颗粒形状影响的三维完整接触模型;随后,在三轴模拟中使用柔性边界代替刚性边界以保证剪切带的充分发展;最后,与已有试验进行对比验证模拟有效性,并从宏微观关联角度对其结果进行分析。结果表明:使用考虑颗粒形状影响的三维完整接触模型及柔性边界的三轴离散元模拟可以较好的再现净砂试样的应力-应变和体积响应及剪切带的发展过程;剪切带内外部的平均纯转动率(APR)值、孔隙率、力学配位数、各向异性系数等宏微观特征差异明显;随着轴向位移的增加,带内APR值、孔隙率均大于带外而力学配位数带外大于带内;剪切带内局部孔隙率及各项异性对试样整体孔隙演化和各向异性有重要影响。

关键词：土力学离散元模拟柔性边界应变局部化三轴压缩宏微观特性

妊娠期糖尿病潜在关键甲基化标志物的生物信息学分析

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妊娠期糖尿病潜在关键甲基化标志物的生物信息学分析

作者：姜蒙蒙吉林大学

学位级别：硕士

目的:妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)是指孕妇在妊娠前糖代谢正常,妊娠期才出现的葡萄糖耐量异常,是妊娠期常见的一种代谢紊乱疾病。此外,DNA甲基化可导致基因异常表达或激活异常信号通路,增加GDM的发病风险,近年来,... 详细信息

目的:妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)是指孕妇在妊娠前糖代谢正常,妊娠期才出现的葡萄糖耐量异常,是妊娠期常见的一种代谢紊乱疾病。此外,DNA甲基化可导致基因异常表达或激活异常信号通路,增加GDM的发病风险,近年来,DNA甲基化成为疾病研究的枢纽和桥梁。本研究的目的是使用生物信息学方法整合DNA甲基化和基因表达数据,探索参与GDM发展并可作为潜在靶点的新型候选甲基化标志物,以求未来应用于基础研究和药物研发等领域。方法:1.从GEO数据库下载数据集(GSE70494),包括妊娠期糖尿病(GDM)和健康对照样本的转录组芯片数据和甲基化数据。2.利用R语言Limma包进行差异表达基因和差异甲基化位点筛选。对筛选出的差异表达基因和差异甲基化位点注释到的基因取交集,并分析交集基因中甲基化水平与基因表达水平之间的相关性,从而识别出可能受DNA甲基化影响导致表达存在显著差异的基因作为潜在的甲基化驱动基因。3.利用R语言程序包cluster Profiler对交集基因进行基因本体论功能注释分析和KEGG通路富集分析,获得交集基因主要参与的通路和生物学功能。4.利用STRING数据库和Cytoscape软件构建和可视化交集基因所编码的蛋白质相互作用网络(PPI网络),此外,利用cyto Hubba插件中EPC和MCC算法提取PPI网络中的核心基因,核心基因与潜在的甲基化驱动基因取交集,获得可能在GDM发病机制中起关键作用基因,即hub-基因。5.利用Lasso回归算法构建分类预测模型,筛选妊娠期糖尿病的特征基因作为潜在甲基化标志物并验证其分类预测效果,使用R包p ROC绘制特征基因的ROC曲线,并计算曲线下面积。结果:1.获得1042个差异表达基因和16774个差异甲基化位点,其中有12676个位点可注释到7553个基因,对比策略为GDM vs Control,筛选条件为Pvalue<0.05。2.筛选164个潜在的甲基化驱动基因,包括109个低表达和高甲基化基因,55个高表达和低甲基化基因,这些基因受甲基化影响表达存在显著差异。3.获得GDM的5个特征基因,分别是FOXO1、CXCL13、BCL6、ACTN1和NDUFA10基因,这些基因可作为GDM的潜在甲基化标志物,需后续临床研究进一步验证。4.基因本体论功能注释分析显示,交集基因主要参与抗原加工和呈递、免疫反应的负调控以及细胞因子产生的正调控。***通路富集分析显示,交集基因主要参与氧化磷酸化、移植物抗宿主病、同种异体移植排斥反应、AGE-RAGE信号通路、I型糖尿病、糖尿病心肌病、自身免疫性甲状腺疾病、非酒精性脂肪肝病、细胞黏附分子途径、病毒性心肌炎、化学致癌作用或活性氧途径、人巨细胞病毒感染、产热、阿米巴病和肌动蛋白细胞骨架调节通路。结论:基于生物信息学分析,通过对5个GDM特征基因筛选和验证,证明它们具有较好的分类预测效果,有望成为GDM的潜在甲基化标志物。功能富集分析结果中,参与GDM发生发展的相关通路和生物学过程,为深入研究GDM的潜在机制提供理论依据。

关键词：妊娠期糖尿病甲基化标志物生物信息学分析

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细胞与分子免疫学杂志 2024年第3期40卷 244-251页

作者：李珍玲杨凡金雪梅王雪妍陈胎琴权春姬延边大学附属医院病理科吉林延吉133000 延边大学附属医院皮肤科吉林延吉133000

目的探讨Yes相关蛋白(YAP)在皮肤鳞状细胞癌(cSCC)中表达及与cSCC侵袭和迁移中的作用。方法通过免疫组织化学染色法检测cSCC、鲍温病(BD)、癌旁正常皮肤组织中YAP的表达水平,并分析与临床病理参数之间的关系;利用慢病毒转染构建YAP基因... 详细信息

目的探讨Yes相关蛋白(YAP)在皮肤鳞状细胞癌(cSCC)中表达及与cSCC侵袭和迁移中的作用。方法通过免疫组织化学染色法检测cSCC、鲍温病(BD)、癌旁正常皮肤组织中YAP的表达水平,并分析与临床病理参数之间的关系;利用慢病毒转染构建YAP基因敲低的A431稳定细胞株,利用四甲基罗丹明标记的鬼笔环肽检测A431细胞微丝分布和数量,Transwell TM实验检测细胞侵袭能力,划痕实验检测A431细胞的迁移能力;免疫荧光细胞化学染色法观察敲低YAP后上皮间质转化(EMT)相关标志物上皮钙黏素(E-cadherin)、锌指转录因子Snail的表达;Western blot法检测E-cadherin、Snail、β-catenin、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(AKT)、磷酸化的蛋白激酶B(p-AKT)、核糖体蛋白S6(S6)、磷酸化S6(p-S6)、4E结合蛋白1(4EBP1)、磷酸化的4EBP1(p-4EBP1)的表达。结果YAP在cSCC和BD中表达显著高于癌旁正常皮肤组织;cSCC中YAP高表达与肿瘤大小、分化程度、侵袭程度密切相关,与患者的性别、年龄、发病部位、形态类型、是否神经脉管侵犯不相关;敲低A431细胞中YAP后,肿瘤细胞的侵袭、迁移能力降低,细胞微丝变细、伪足变少;E-cadherin表达增加,Snail和β-catenin蛋白表达降低,p-AKT、p-S6及p-4EBP1蛋白表达降低。结论YAP在cSCC中高表达,YAP激活PI3K/AKT信号通路促进cSCC的侵袭、迁移及EMT过程。

关键词： Yes相关蛋白(YAP) 皮肤鳞状细胞癌上皮间质转化(EMT) 磷脂酰肌醇3激酶(PI3K) 蛋白激酶B(AKT)

垂向振动对电弧增材制造碳钢的形貌、组织及性能的影响

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机械工程学报 2024年第11期60卷 342-352页

作者：石学智蔡成恒李振华浙江海洋大学海洋工程装备学院舟山316022

为探究电弧增材制造技术上舰制造的可行性,将电弧增材制造设备置于振动平台上,并利用正弦振动模拟舰船振动环境,进行ER50-6碳钢沉积实验,研究大型舰船常见的振动范围(频率为5~25 Hz)内,垂向振动对电弧增材制造设备振动特性及成形件形貌... 详细信息

为探究电弧增材制造技术上舰制造的可行性,将电弧增材制造设备置于振动平台上,并利用正弦振动模拟舰船振动环境,进行ER50-6碳钢沉积实验,研究大型舰船常见的振动范围(频率为5~25 Hz)内,垂向振动对电弧增材制造设备振动特性及成形件形貌、组织和性能的影响。研究结果表明,受到外部垂向振动的影响,电弧增材制造设备的焊枪和基板会发生差异性地振动,从而导致成形过程中电弧和熔池不稳定、熔滴发生偏离、传热凝固行为改变,使得电弧增材制造成形件的形貌、组织和性能发生变化。无振动成形试样平均晶粒尺寸为7.46μm,抗拉强度、下屈服强度和延伸率分别为495 MPa、370 MPa和29.87%;与之相比,不同振动工况下成形试样的平均晶粒尺寸在5.71μm到8.53μm之间,抗拉强度490~500 MPa,屈服强度370~385 MPa,延伸率29.17%~34.57%,所有顺利成形的试样均能满足性能要求;但有些振动会导致成形件外观形貌恶化甚至无法顺利成形,从而达不到生产制造要求,这是未来实现电弧增材制造上舰制造需解决的最大难题。

关键词：舰船电弧增材制造振动碳钢形貌性能

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“四轮驱动”助力《逻辑与思维》教学

思想政治课教学 2024年第6期6卷 37-41页

作者：石家松福建省南安市诗山中学

《逻辑与思维》作为高中思想政治一个重要模块,在培养学生科学思维中发挥着不可替代的作用。让该模块教学有效落地生根,教师可以通过知识融合驱动,形成教学合力,拓宽教学深度与广度;通过多种途径进行思维训练,激发教学活力,增强教学的... 详细信息

《逻辑与思维》作为高中思想政治一个重要模块,在培养学生科学思维中发挥着不可替代的作用。让该模块教学有效落地生根,教师可以通过知识融合驱动,形成教学合力,拓宽教学深度与广度;通过多种途径进行思维训练,激发教学活力,增强教学的实效性;通过逻辑引导,以教师的教学魅力带动学生学习;通过价值引领牵动,彰显课程的育人伟力,达成育人目标,从而更精准、更有效地促进该模块教学。

关键词：知识融合思维训练逻辑引导价值引领

数字生态目标下平台数据安全治理分析 ——基于三方演化博弈

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数字生态目标下平台数据安全治理分析 ——基于三方演化博弈

作者：姜楚楚郑州轻工业大学

学位级别：硕士

随着数字经济的蓬勃发展,数据规模呈现爆炸性增长。数据已成为一个国家的重要资源,是与实物资产、人力资本同等重要的生产资料,保护数据安全变得至关重要。但是,近年来频发的各类数据安全事件,揭露了平台企业治理不力、政府作为有限等... 详细信息

随着数字经济的蓬勃发展,数据规模呈现爆炸性增长。数据已成为一个国家的重要资源,是与实物资产、人力资本同等重要的生产资料,保护数据安全变得至关重要。但是,近年来频发的各类数据安全事件,揭露了平台企业治理不力、政府作为有限等诸多问题。目前数据安全治理领域的文献从理论研究、体系研究两大方面展开了详细论述,在平台数据安全治理这一细分领域上也从治理职责、治理方式、监管路径多种角度进行了细致研究,但对于平台自治行为考虑较少;部分文献指出各地方政府管理水平有高低之别、强弱之分,难以自发达到稳定状态,需要在中央政府的主导下提高地方政府的参与程度和执行力度,但从政府角度出发对平台数据安全治理这一具体领域上的研究较少。本文基于营造健康、开放的数字生态目标,提出了一种新的数据安全治理组织架构,将传统博弈中的政府部门细化为地方政府和中央政府,并与第三方平台共同作为演化博弈主体展开研究,分析了各参与方策略选择的演化稳定性,并通过MATLAB仿真,探讨了负外部性损失、数据安全事件发生概率等要素对三方策略选择的影响关系。研究结果表明:(1)隐性收益、政府补贴、负外部性损失等关键参数对数字生态发展作用积极有效;(2)中央政府从社会整体层面考虑,在能负担起应急成本的情况下始终倾向于紧急应对;(3)地方政府在治理过程中可能存在“搭便车”现象,提高第三方平台自律意愿,监督地方参与治理行为是避免发生数据危机事件的有效途径。同时,得出不同环境下的不同治理模式:(1)稳定市场环境下的数据安全治理模式(中央政府加大对地方强管理行为的监督干预);(2)动荡市场环境下的数据安全治理模式(中央政府设立的补贴额度超过地方政府的治理成本,提高第三方平台自律意愿)。最后,为提高数据安全治理水平提出了对策与建议。

关键词：数据安全治理数字生态演化博弈模型仿真分析