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基于状态空间平均法的Boost变换器显式模型预测控制

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计算机集成制造系统 2024年

作者：王昭鸿许可兰永红杨孝凡湘潭大学自动化与电子信息学院

针对开关频率与计算复杂度之间的问题，本研究利用Boost 电路数学模型，提出了一种新型显式模型预测控制策略。首先，为了把Boost 电路中的非线性化问题转换成双状态空间的线性化问题，采取状态平均法，以折线近似其中电容电压的变化，... 详细信息

针对开关频率与计算复杂度之间的问题，本研究利用Boost 电路数学模型，提出了一种新型显式模型预测控制策略。首先，为了把Boost 电路中的非线性化问题转换成双状态空间的线性化问题，采取状态平均法，以折线近似其中电容电压的变化，并把每一个周期内的电压状态平均值作为变量，构造了线性变参数模型。然后，利用泰勒级数设计了一种新的预测模型预测观测器，并用系统中预测输出和实际输出的偏差，构造出最小评价函数，实现对被控对象的持续跟踪控制。最后，利用改进型内点法进行求解和稳定性分析，对阶跃、矩形和正弦的三种不同电压信号的追踪进行数值仿真，验证了所提方法的有效性和优越性。

关键词：模型预测控制 Boost变换器线性变参数模型内点法

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模型驱动反卷积网络用于大视场光片图像恢复

激光与光电子学进展 2024年

作者：吴浩洋赵晓君杨孝全海南大学生物医学工程学院华中科技大学武汉光电国家研究中心

光片荧光显微成像系统已广泛应用于大体积生物样本成像。然而随着光片系统视场的扩大，成像会在整个视野范围内产生空间不均匀的退化，传统的模型驱动方法和深度学习方法均具有空间不变性，无法直接用于消除这种退化。本文首次提出在模... 详细信息

光片荧光显微成像系统已广泛应用于大体积生物样本成像。然而随着光片系统视场的扩大，成像会在整个视野范围内产生空间不均匀的退化，传统的模型驱动方法和深度学习方法均具有空间不变性，无法直接用于消除这种退化。本文首次提出在模型驱动的反卷积网络中引入位置信息，通过训练时随机选择退化规律不同的训练图像对、图像恢复时采取分块对应重建的方法，实现了位置相关的模型驱动反卷积网络。实验结果表明，该网络可以实现对大视场光片图像的快速反卷积，并提高了图像处理效率、图像质量和视场内图像质量的均匀性。

关键词：模型驱动反卷积网络光片荧光成像位置相关图像恢复

血流限制伴不同强度抗阻热身训练对肌肉激活及下肢肌力影响的差异

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中国体育科技 2024年

作者：苏艳红杨孝磊于海强辽宁师范大学大连医科大学

目的：探讨血流限制（blood flow restriction,BFR）伴不同强度抗阻热身训练对肌肉激活及下肢等速肌力的影响。方法：采用重复测量的实验设计，12名运动训练专业大学生依次分别以3种抗阻热身训练方法进行训练：高强度抗阻热身训练（HLRT... 详细信息

目的：探讨血流限制（blood flow restriction,BFR）伴不同强度抗阻热身训练对肌肉激活及下肢等速肌力的影响。方法：采用重复测量的实验设计，12名运动训练专业大学生依次分别以3种抗阻热身训练方法进行训练：高强度抗阻热身训练（HLRT）(3组、每组3次80%1RM深蹲跳练习)、BFR伴随高强度抗阻热身训练（H-BFR）(3组、每组3次BFR伴随80%1RM深蹲跳练习)和BFR伴随低强度抗阻热身训练L-BFR(3组、每组3次BFR伴随30%1RM深蹲跳练习)。使用等速肌力测试仪和表面肌电测试仪对抗阻热身训练前和训练后即刻、3、6、9、12、15 min等速膝关节伸峰值功率以及股外侧肌、股内侧肌和股直肌的均方根振幅（root mean square amplitude,RMS）和中值频率（median frequency,MF）进行测量，每人每种抗阻热身训练测试间隔1周进行。运用双因素重复测量方差分析对测值进行分析。结果：1）股直肌在L-BFR法训练后即刻RMS值显著高于同时刻HLRT法（P<0.01）和H-BFR法（P<0.05），且在训练后3 min肌肉RMS值显著高于HLRT法（P<0.05），且3块肌肉经过3种方法训练后的各个时刻RMS值均存在差异。2）股外侧肌在L-BFR法训练后6、9、12 min的肌肉MF值显著低于HLRT法训练后的6 min(P<0.05)、9 min(P<0.01)和12 min(P<0.01)，且激活后即刻的MF值显著低于同时刻H-BFR法（P<0.05）；股直肌在L-BFR法训练后即刻、9和12 min的肌肉MF值显著低于同时刻HLRT法（P<0.05），且H-BFR法训练后6 min的肌肉MF值显著低于同时刻HLRT法（P<0.05）；且3块肌肉经过3种方法训练后各时刻的MF值均存在差异。3)L-BFR法训练后3、6、9 min相较于训练前膝关节伸峰值功率具有显著差异（P<0.01）;L-BFR法训练后6、9 min峰值功率显著大于同时刻HLRT法（P<0.05），且L-BFR法训练后3 min峰值功率显著高于H-BFR法（P<0.05）。结论：3种抗阻热身训练方法均可提高大腿前侧肌肉的激活程度，对股直肌的激活效果最佳。伴随BFR可以提高抗阻训练后肌肉激活程度和肌肉力量，同时肌肉收缩产生的内源性BFR也会对肌肉激活产生影响。BFR伴随低强度抗阻热身训练不仅损伤风险较低，而且热身训练效果较好。建议运动员或者运动爱好者在进行训练前采用BFR伴随低强度抗阻热身训练方式，不仅可以快速进入状态，还可以减少损伤的发生。

关键词：抗阻训练血流限制等速肌力表面肌电

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简单立方点阵结构静态平压性能分析

计算力学学报 2024年第3期41卷 513-518,533页

作者：杨孝峰盛亚鹏苏宇锋郑州大学机械与动力工程学院郑州450001

为了提高简单立方(SC)点阵结构的平压力学性能,在ABAQUS中对SC单胞建立了周期边界约束方程,并通过ESO算法对周期边界条件下的SC单胞进行了拓扑优化设计。随后对优化SC单胞的等效弹性模量进行了求解,发现优化SC单胞的等效弹性模量明显优... 详细信息

为了提高简单立方(SC)点阵结构的平压力学性能,在ABAQUS中对SC单胞建立了周期边界约束方程,并通过ESO算法对周期边界条件下的SC单胞进行了拓扑优化设计。随后对优化SC单胞的等效弹性模量进行了求解,发现优化SC单胞的等效弹性模量明显优于传统SC单胞,从外部去除单胞材料可使优化单胞等效压缩模量提高27.14%,从内部去除单胞材料可使单胞等效剪切模量提高46.18%。最后将优化SC单胞从单胞层面扩展到宏观结构中,探究了三类SC点阵结构的静态平压性能。研究表明,周期边界条件与ESO相结合的拓扑优化方法,可使SC结构静态平压时的抵抗力得到明显提升。相比传统SC点阵结构,优化后的SC点阵结构抵抗力提高了20%以上。

关键词：点阵结构周期边界条件 ESO算法拓扑优化平压

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质子交换膜表面图案化技术进展

工程塑料应用 2024年第5期52卷 188-193,201页

作者：王学军冯建立杨孝虎中国平煤神马集团蓝天化工股份有限公司河南驻马店463100 平顶山神马工程塑料有限责任公司河南平顶山467013

介绍了燃料电池的种类和特点,尤其是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的技术优势、应用领域和商业化面临的主要技术障碍。简述了膜电极组件(MEA)的结构及质子交换膜(PEM)在其中的作用,指出PEM表面图案化是提升燃料电池在高温低湿条件下综合性... 详细信息

介绍了燃料电池的种类和特点,尤其是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的技术优势、应用领域和商业化面临的主要技术障碍。简述了膜电极组件(MEA)的结构及质子交换膜(PEM)在其中的作用,指出PEM表面图案化是提升燃料电池在高温低湿条件下综合性能的一个重要方法。总结了近年来PEM表面图案化的基本策略,包括模板铸膜法、模板压印法、辐照修饰法、表面打印和微观相分离法等,并探讨了各自的优缺点。讨论了图案化存在的问题和面临的挑战,并对未来发展方向进行了展望。

关键词：质子交换膜图案全氟磺酸膜电极组件燃料电池

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大型矿用齿轮传动系统宏观参数动力学优化

振动与冲击 2024年第2期43卷 179-186页

作者：杨孝新肖鹿杨晓东李奇奇高晓鑫金鹏程中国矿业大学矿业学院江苏徐州221116 新疆天池能源有限责任公司新疆昌吉831100 新疆维吾尔自治区科技发展战略研究院乌鲁木齐830000 新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830017

为研究多级定轴齿轮传动系统的动态特性优化方法,以大型矿用齿轮箱为对象,利用广义有限元思想建立包含齿轮设计参数与系统布局参数的宏观参数动力学模型,采用Newmark-β时域积分法对额定转速工况下的动力学方程进行求解,在此基础上建立... 详细信息

为研究多级定轴齿轮传动系统的动态特性优化方法,以大型矿用齿轮箱为对象,利用广义有限元思想建立包含齿轮设计参数与系统布局参数的宏观参数动力学模型,采用Newmark-β时域积分法对额定转速工况下的动力学方程进行求解,在此基础上建立优化模型,在优化过程中实现了一个基于势能法的可优化的动态方程中的时变啮合刚度计算程序,同时提出了包含系统动态特性与体积优化在内的多目标优化方法,并与单一目标的优化方法进行比较。研究结果可为矿用齿轮传动系统的宏观参数设计提供理论参考。

关键词：多目标优化参数化动力学模型布局参数动态特性宏观参数

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浅谈课后服务与初中体育兴趣课程融合实践

考试周刊 2024年第20期 122-127页

作者：杨孝光福清虞阳中学

为了解决初中学生放学早、家长下班迟这一矛盾，学校纷纷延长课后服务时间，进一步增强教育服务能力，使人民群众具有更多获得感和幸福感。探索课后服务与初中体育兴趣课程相融合的举措，在课后服务阶段组织学生开展丰富多彩的体育兴趣... 详细信息

为了解决初中学生放学早、家长下班迟这一矛盾，学校纷纷延长课后服务时间，进一步增强教育服务能力，使人民群众具有更多获得感和幸福感。探索课后服务与初中体育兴趣课程相融合的举措，在课后服务阶段组织学生开展丰富多彩的体育兴趣课程与活动，能够促进学生身心健康发展以及综合素质提升。文章即对此展开综合研究，进一步明确了课后服务与初中体育兴趣课程融合的价值，研究了课后服务与初中体育兴趣课程融合的基本形式，调查分析了现状与问题，探讨了促进课后服务与初中体育兴趣课程融合的若干措施。

关键词：课后服务初中体育融合价值融合策略