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新型高频纵振减摩气缸的滑模运动轨迹跟踪控制

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西安交通大学学报 2022年第10期56卷 22-30页

作者：钱鹏飞浦晨玮刘磊吕盘松何迪张兵江苏大学机械工程学院江苏镇江212013 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

为了改善气缸的运动伺服控制精度,设计了一款基于压电叠堆逆压电效应和振动减摩原理的新型高频纵振减摩的气缸,期望通过高频振动减弱气缸摩擦的不确定性和负阻尼特性。考虑到阀控缸气动系统是一个强非线性系统,基于模型的非线性控制器... 详细信息

为了改善气缸的运动伺服控制精度,设计了一款基于压电叠堆逆压电效应和振动减摩原理的新型高频纵振减摩的气缸,期望通过高频振动减弱气缸摩擦的不确定性和负阻尼特性。考虑到阀控缸气动系统是一个强非线性系统,基于模型的非线性控制器是实现高精度运动轨迹跟踪控制的首选。滑模控制作为一种较常用的非线性控制算法,对建模误差、未建模动态和外部扰动有很强的鲁棒性,于是构建了一个基于模型的积分滑模控制器进行轨迹跟踪实验。实验结果表明:高频纵向振动不仅能减小气缸的摩擦力,还能有效提高气缸的运动轨迹跟踪精度;所设计基于模型的非线性滑模控制器是有效的,在跟踪频率为0.25、0.125Hz的正弦参考轨迹时,最大轨迹跟踪误差分别减少了19.61%、20.55%。采用高频振动减少摩擦的方式能够提高气缸运动控制精度,可满足对气缸高精度控制要求的场合。

关键词：气缸高频振动减小摩擦积分滑模控制器运动轨迹跟踪

融合改进Sine混沌映射的新型粒子群优化算法

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西安交通大学学报 2023年第8期57卷 182-193页

作者：刘磊姜博文周恒扬浦晨玮钱鹏飞刘波江苏大学机械工程学院江苏镇江212013 浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室杭州310027 法赫德国王石油与矿业大学电气工程系沙特阿拉伯达兰31261

为了应对传统粒子群算法(PSO)存在的初始位置不均匀、易达到局部最优、搜索精度不高等问题,提出了一种基于改进Sine混沌映射的新型PSO算法。采用一种改进的Sine混沌映射技术代替传统的伪随机数方法生成初始粒子种群,以丰富种群的多样性... 详细信息

为了应对传统粒子群算法(PSO)存在的初始位置不均匀、易达到局部最优、搜索精度不高等问题,提出了一种基于改进Sine混沌映射的新型PSO算法。采用一种改进的Sine混沌映射技术代替传统的伪随机数方法生成初始粒子种群,以丰富种群的多样性。在原始基本位置更新公式的基础上增加两种新的位置更新机制,并分别引入一个高斯变异算子,以实现算法勘探性能和开发性能之间的动态平衡,以及在迭代过程中使粒子有效跳出局部最优。在由7个单峰函数、6个多峰函数和10个固定维函数组成的基准测试函数和3个带约束经典工程优化设计问题上对所提出算法开展仿真实验,并与其他几种流行的PSO变体进行对比。仿真结果表明:与其他PSO变体相比,基于改进Sine混沌映射的新型PSO算法具有更快的收敛速度和更高的寻优精度,对于基准测试函数的寻优结果有20个排名第一,约为总测试函数的87%;该算法在压力容器和工字梁设计优化中,综合性能排在第一位,应可用于解决一些实际工程优化问题。

关键词：粒子群算法混沌映射高斯变异基准函数工程问题

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矩形通道内超临界压力CO流动换热数值研究

推进技术 2024年

作者：李妮浦航周林曲航晨张义宁东明北京动力机械研究所大连理工大学化工学院大连理工大学能源与动力学院

针对高马赫数发动机热防护和机载设备长航程供电问题，基于超临界二氧化碳布雷顿循环提出了热防护与发电一体化系统。采用数值模拟方法探究了单侧受热矩形通道内超临界压力下CO2的对流传热特性，并且分析了不同热流密度时入口温度、冷... 详细信息

针对高马赫数发动机热防护和机载设备长航程供电问题，基于超临界二氧化碳布雷顿循环提出了热防护与发电一体化系统。采用数值模拟方法探究了单侧受热矩形通道内超临界压力下CO2的对流传热特性，并且分析了不同热流密度时入口温度、冷却流量和加热长度对冷却性能的影响。研究发现单侧受热矩形通道内SCO2的流动换热存在周向不均匀性，增大冷却剂流量可以有效降低壁面温度。但对周向壁面温差影响较小并且温差随热流密度增大单调上升，由0.5 MW·m-2的最大温差75 K增加至2.0 MW·m-2的最大温差325 K。二次流在通道拐角处形成回流，局部扰流使传热增强。当流体温度高于拟临界温度时，定压比热容随入口温度的升高而减小，但是雷诺数的增大弥补了这一缺陷并使得换热能力增强。不同加热长度的冷却性能受传热特性影响，不发生传热恶化时，相同冷却流量条件下加热长度越大冷却后的壁面最高温度越高。但是当发生传热恶化时，不同加热长度冷却后的壁面最高温度分为相同和随加热长度增大两种情况。

关键词：热防护矩形通道超临界二氧化碳对流传热布雷顿循环

高通量rGO微球@PVDF纳米纤维复合膜的制备及其油水分离性能研究

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化学工业与工程 2024年第2期41卷 47-56页

作者：来晨雨王瑞程丝楠范红玮孟洪北京化工大学化学工程学院新疆大学化学学院

采用静电纺丝法制备了聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维膜，并采用共混纺丝法和真空抽滤两种方式将还原氧化石墨烯微球(rGO)负载于其上，获得高通量rGO微球@PVDF纳米纤维复合油水分离膜。通过调整静电纺丝过程参数(如推注速率和电场强度等)和... 详细信息

采用静电纺丝法制备了聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维膜，并采用共混纺丝法和真空抽滤两种方式将还原氧化石墨烯微球(rGO)负载于其上，获得高通量rGO微球@PVDF纳米纤维复合油水分离膜。通过调整静电纺丝过程参数(如推注速率和电场强度等)和纺丝液配方，对PVDF纳米纤维膜结构进行优化，并采用不同的rGO微球负载量、负载方式、黏结剂含量来提高纳米纤维膜的表面粗糙度和疏水性。利用扫描电子显微镜和接触角测试对纤维膜的表面形貌和亲疏水性进行表征，并通过二氯甲烷-水体系进行油水分离实验，测试了不同配方下杂化膜的重力驱动油水分离性能。结果表明，当静电纺丝溶液中PVDF含量为14%时，以1 mL·h-1的推注速率，在15 kV下制得的PVDF纳米纤维膜，并将1%PVDF溶液、3 mg rGO微球(与黏结剂中有效成分PVDF质量比为3∶1)和溶剂组成的铸膜液抽滤在膜表面，复合膜表面水接触角为130.9°,其油水分离过程中的有机溶剂透过通量可达5 641.3 L·h-1·m-2,水相的截留率为99.28%。

关键词：静电纺丝聚偏氟乙烯还原氧化石墨烯微球油水分离膜

不同温度下的基于BPNN-AUKF的新型自动水下航行器SOC估计器

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储能科学与技术 2024年第4期13卷 1205-1215页

作者：李青张劭玮罗斯伦李炬晨成海超卢丞一中国电子科技集团公司第十八研究所天津300384 西北工业大学陕西西安710072

本研究提出了一种基于反向传播神经网络(BPNN)和自适应无迹卡尔曼滤波器(AUKF)的SOC(state of charge)估计方法。首先针对电池SOC与端电压之间在不同温度下的关系,研究设计了一系列温度补偿策略,以提高在低温、低SOC条件下的估计精度。... 详细信息

本研究提出了一种基于反向传播神经网络(BPNN)和自适应无迹卡尔曼滤波器(AUKF)的SOC(state of charge)估计方法。首先针对电池SOC与端电压之间在不同温度下的关系,研究设计了一系列温度补偿策略,以提高在低温、低SOC条件下的估计精度。其次,利用反向传播神经网络(BPNN)建立了一个耦合了温度补偿策略的电池模型。这个模型能更好地适应低温和低SOC条件下的电池状态变化,提高了SOC估计的准确性。最后,基于BPNN电池模型建立了BPNN-AUKF的SOC估计框架,通过利用测量值与测量预测值之间的信息和残差序列,对系统过程和测量噪声协方差进行估计修正。通过实验验证,发现该方法在低温环境下具有明显优势,相比传统方法能够更准确地估计电池的SOC,且具备较好的泛化能力。这种基于BPNN-AUKF方法的SOC估计器不仅适用于自主无人潜水器(AUV),而且对于其他在复杂环境中工作的车辆也具有广泛的应用价值。

关键词： SOC估算自适应无迹卡尔曼滤波器温度补偿策略神经元网络模型自主水下航行器

基因Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒RAA-CRISPR/Cas12a检测方法的建立

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水生生物学报 2024年

作者：肖思民侯泽玮刘方幸妍赵祎晨尹纪元徐伟吕利群王浩上海海洋大学国家水生动物病原库上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室中国水产科学研究院珠江水产研究所农业农村部渔药创制重点实验室

为建立一种特异性强、灵敏度高、操作便捷的Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒(GCRV-Ⅱ)检测方法,研究利用重组酶介导链置换核酸扩增技术(Recombinase-aid amplification, RAA)与成簇的规律间隔短回文重复序列(CRISPR)系统相结合,构建了GCRV-Ⅱ病毒RA... 详细信息

为建立一种特异性强、灵敏度高、操作便捷的Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒(GCRV-Ⅱ)检测方法,研究利用重组酶介导链置换核酸扩增技术(Recombinase-aid amplification, RAA)与成簇的规律间隔短回文重复序列(CRISPR)系统相结合,构建了GCRV-Ⅱ病毒RAA结合CRISPR/Cas12a可视化“一步”快速检测方法。首先选择GCRV-Ⅱ毒株间序列保守,不同基因型GCRV间差异明显的s6基因(GQ896337)的保守区设计5对RAA候选引物和2对crRNA,合成并筛选出特异性引物和crRNA组合。其次测试反应的特异性、灵敏度和准确性。最后建立下层扩增相、上层检测相的“一步法”反应体系。该检测方法在37℃恒温下反应可检测出GCRV-Ⅱ,最低检测限为10～2 copies/μL。对24份临床样本进行检测,该检测方法阳性检出率高于现行国标PCR法。研究建立的GCRV-Ⅱ检测方法操作便捷、特异性高、灵敏度好、可重复性强,与设备兼容性好,在蓝光灯下可通过肉眼判断检测结果。

关键词： GCRV-Ⅱ RAA CRISPR/Cas12a 现场诊断

吴茱萸中药热熨在胸腰椎骨折术后患者便秘中的应用效果观察

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中文科技期刊数据库（文摘版）医药卫生 2024年第1期 57-60页

作者：王函马宏玮张榆晨重庆市江北区中医院骨伤二科重庆400000

探讨吴茱萸中药热熨在胸腰椎骨折术后患者便秘中的应用效果。方法选择了2021年12月至2022年12月期间,我院进行了胸腰椎骨折手术的100名患者,根据两组之间的基本数据可比较的原则,将100名患者分成了两组,每组50名患者,其中50名患者使用... 详细信息

探讨吴茱萸中药热熨在胸腰椎骨折术后患者便秘中的应用效果。方法选择了2021年12月至2022年12月期间,我院进行了胸腰椎骨折手术的100名患者,根据两组之间的基本数据可比较的原则,将100名患者分成了两组,每组50名患者,其中50名患者使用了常规的护理方法,而实验组则在此基础上使用了吴茱萸中药热熨疗法,并将两组患者的便秘发生率、术后第一次排便的时间以及排气时间和肠鸣音发生时间进行了比较。结果实验组在治疗过程中便秘的发生率为16.00%,较对照组44.00%的发生率明显降(P<0.05);术后第一次排便的时间,出现肠鸣音的时间,第一次排气的时间分别为7.34±2.34,5.03±3.12,4.37±1.11小时,明显短于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论吴茱萸温热疗法配合传统护理,可减少病人术后便秘的发生率,有利于胃肠功能的恢复,具有操作简便、成本低、并发症少、预后好等优点。

关键词：吴茱萸中药热熨法常规护理便秘

高分辨率深度观测揭示大质量原恒星团动态演化图景

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科学通报 2024年第21期69卷 3061-3063页

作者：许峰玮王科北京大学科维理天文与天体物理研究所北京100871

“至和元年五月己丑,出天关东南,可数寸,岁余稍没.”《宋史·天文志》中的这一记载,使今天的天文学家得以准确地追踪发生于1054年的那次造就了蟹状星云(SN 1054)的著名超新星爆发.这种天文现象是大质量恒星生命终结时产生的剧烈爆炸,这... 详细信息

“至和元年五月己丑,出天关东南,可数寸,岁余稍没.”《宋史·天文志》中的这一记载,使今天的天文学家得以准确地追踪发生于1054年的那次造就了蟹状星云(SN 1054)的著名超新星爆发.这种天文现象是大质量恒星生命终结时产生的剧烈爆炸,这场耀眼的光芒为恒星绚丽一生的谢幕.大质量恒星(质量大于8倍太阳质量的恒星)不仅在死亡时如此华丽,其早期形成和主序阶段更是在星系演化中扮演着重要角色.

关键词：超新星爆发蟹状星云星系演化天文现象动态演化太阳质量生命终结原恒星

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三轴振动激励下悬挂座椅垂向传递率试验研究

声学学报 2024年第2期49卷 209-216页

作者：尹玮倓邱毅浙江大学能源工程学院杭州310058 南安普顿大学工程与物理科学学院英国南安普顿SO171BJ

针对三轴激励下无源空气弹簧悬挂座椅垂向振动传递特性进行了试验研究。其中,垂向激励幅值设置为0.25 m/s^(2)r.m.s.、0.5 m/s^(2)r.m.s.或1.0 m/s^(2)r.m.s.,纵向和横向激励幅值同为0 m/s^(2)r.m.s.、0.5 m/s^(2)r.m.s.或1.0 m/s^(2)r.m.s.;座椅靠背倾角设置为0°、10°或20°。研究表明,垂向和水平方向振动激励幅值的增加均引起悬挂座椅传递率共振频率的降低,并影响座椅有效幅值传递率;在较小幅值(0.25 m/s^(2)r.m.s.)的垂向振动激励下,靠背倾角对该共振频率也有一定影响。此外,垂向和水平振动幅值对座椅传递率的影响存在轴间耦合效应,当垂向振动的幅值增大时,水平振动幅值从0.25 m/s^(2)r.m.s.增大到1.0 m/s^(2)r.m.s.所造成的传递率峰值的变化程度将减小,反之亦然。

关键词：人因工程全身振动多轴振动悬挂座椅靠背倾角座椅传递率