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基于模式识别的假肢多指协同控制研究

基于模式识别的假肢多指协同控制研究

作者：王哲北方工业大学

学位级别：硕士

随着世界各地因事故或疾病导致的肢体残障人士的人数不断攀升,仿生假肢手的研究逐渐成为康复领域的热门方向。相比于装饰性假肢和索控假肢,基于人体表面肌电信号控制的假肢手在功能性和易用性方面强于前两者。然而,主流假肢控制体系例... 详细信息

随着世界各地因事故或疾病导致的肢体残障人士的人数不断攀升,仿生假肢手的研究逐渐成为康复领域的热门方向。相比于装饰性假肢和索控假肢,基于人体表面肌电信号控制的假肢手在功能性和易用性方面强于前两者。然而,主流假肢控制体系例如阈值决策方法存在控制方式不自然、不直观等劣势。因此,构建一种控制方式直观、鲁棒性和泛化性强的假手控制系统是非常有必要的。该系统有助于手部或手指残疾患者进行抓握等手部常用动作,提高生活质量。本文基于模式识别技术构建了手势实时识别与假肢手控制系统,开展了如下工作:表面肌电信号的采集与预处理。运用MYO臂环构建了20位志愿者的前臂表面肌电信号公开数据集,数据集涵盖了各志愿者10种易混淆手势的表面肌电信号。针对表面肌电信号的各种特性,采用陷波器、巴特沃斯滤波器与基于小波变换的去噪方法对信号进行了预处理工作。表面肌电信号的特征分析。采用重叠窗口法对信号进行了数据分割,并基于短时能量阈值法提取了肌电信号的活动段。在特征分析阶段,构建了由8种时域、2种频域以及六阶自回归系数组成的四种特征集合。为降低后续模型训练的计算负载,基于主成分分析对四种特征集合进行了信息优化。手部动作意图识别模型构建。提出基于向量加权平均算法与最小二乘支持向量机融合的手势分类模型。针对每一位志愿者均进行了模型的单独训练,20位志愿者平均十手势分类识别准确率达77.85%,其中最高准确率达92.91%。为对比所提出模型的优势,与线性判别分析、K近邻与支持向量机三种传统机器学习算法构建的模型进行了对比,结果表明所提出模型在准确率层面均比前述三种算法提升4%～6%。手势实时识别与假手控制系统。基于3D打印技术设计了一款11自由度仿人假肢手,具备重量轻、模块化设计等优点。开发了假手控制系统并基于所提出模型对10种易混淆手势进行识别以实现假肢手的实时控制。

关键词：模式识别仿人假肢手表面肌电信号向量加权平均最小二乘支持向量机

基于单矢量水听器时频声强法的非合作水声跳频信号多维参数估计

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兵工学报 2024年第2期45卷 454-465页

作者：王哲睿王燕王逸林梁国龙哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学海洋信息获取与安全工信部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对传统方法对水下非合作跳频信号的多维参数估计效果不佳的问题,提出一种基于单矢量水听器时频声强法的非合作水声跳频信号空时频参数估计方法。利用矢量水听器声压通道与振速通道的接收信号建立时频域的短时互谱分布,分析噪声与信号... 详细信息

针对传统方法对水下非合作跳频信号的多维参数估计效果不佳的问题,提出一种基于单矢量水听器时频声强法的非合作水声跳频信号空时频参数估计方法。利用矢量水听器声压通道与振速通道的接收信号建立时频域的短时互谱分布,分析噪声与信号在时频域分布的差异,通过迭代去噪法与连通域方法,对噪声进行抑制并平滑每跳的能量分布;采用复声强法对短时互谱矩阵进行处理,得到清晰稳定的跳频信号空时频分布;提取空时频分布的脊线并利用Haar小波变换对脊线进行奇异点检测,估计出信号的多维参数。仿真和水池试验结果表明,当信噪比大于-5 dB时,所提方法得到的参数估计归一化均方根误差小于0.05。

关键词：单矢量水听器时频声强法空时频分布多维参数估计跳频信号

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新零售转型背景下格力电器财务绩效研究

新零售转型背景下格力电器财务绩效研究

作者：王哲兰州财经大学

学位级别：硕士

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不孕症合并甲状腺功能亢进的诊治

中国实用妇科与产科杂志 2024年第6期40卷 592-596页

作者：全松王哲南方医科大学南方医院妇产科生殖医学中心广东广州510515

不孕症合并甲状腺功能亢进(简称甲亢)临床上较为常见,甲亢对生殖功能及不孕症助孕治疗效果会产生不良影响,但相关机制仍存在争议。及时诊断不孕症合并甲亢,同时采取药物、手术及131I等有效措施积极规范化治疗甲亢,待甲状腺功能恢复正常... 详细信息

不孕症合并甲状腺功能亢进(简称甲亢)临床上较为常见,甲亢对生殖功能及不孕症助孕治疗效果会产生不良影响,但相关机制仍存在争议。及时诊断不孕症合并甲亢,同时采取药物、手术及131I等有效措施积极规范化治疗甲亢,待甲状腺功能恢复正常后再行助孕治疗,对改善不孕症合并甲亢患者的预后至关重要。

关键词：不孕症甲状腺功能亢进丙基硫氧嘧啶手术 131I

等离子喷涂技术在工程陶瓷涂层制备中的应用现状及展望

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材料导报 2024年第11期38卷 48-57页

作者：王哲昊吕绪明核工业理化工程研究院天津300180 粒子输运与富集技术全国重点实验室天津300180

等离子喷涂作为一种成熟的表面处理技术,具有适用范围广、生产效率高、涂层质量好的优点,在基体材料表面增强过程中扮演了愈发重要的角色。与此同时,越来越多的实例也证明:陶瓷涂层对提高基体材料的整体性能和服役寿命起到了关键作用。... 详细信息

等离子喷涂作为一种成熟的表面处理技术,具有适用范围广、生产效率高、涂层质量好的优点,在基体材料表面增强过程中扮演了愈发重要的角色。与此同时,越来越多的实例也证明:陶瓷涂层对提高基体材料的整体性能和服役寿命起到了关键作用。本文综述了大气等离子喷涂、超音速等离子喷涂、悬浮液等离子喷涂、真空等离子喷涂、低压等离子喷涂等常规等离子喷涂技术在制备陶瓷涂层方面的研究进展,总结了各种制备方法的优势与不足,并在此基础上对该领域的后续发展提出展望。

关键词：等离子喷涂陶瓷涂层表面增强整体性能服役寿命

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一种基于耦合电感的高增益软开关谐振变换器

电工技术学报 2024年第1期39卷 194-205页

作者：王哲李驰郑泽东李永东电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京100084

该文提出了一种具有高增益、软开关的新型谐振变换器。该谐振变换器使用耦合电感来提高电压增益,升压比不仅取决于占空比,还取决于耦合电感的变比,具有高增益的优点。此外,由于采用了有源钳位技术,漏感中的能量可以被回收利用,用来对开... 详细信息

该文提出了一种具有高增益、软开关的新型谐振变换器。该谐振变换器使用耦合电感来提高电压增益,升压比不仅取决于占空比,还取决于耦合电感的变比,具有高增益的优点。此外,由于采用了有源钳位技术,漏感中的能量可以被回收利用,用来对开关管的结电容充放电提供能量,从而实现软开关。由于采用了耦合电感,所提出的变换器可以在较低的开关管电压应力的情况下实现较高的输出电压,因此可以使用低导通电阻的低压器件,从而提升系统的效率。该文分析了该谐振变换器的工作原理,并推导了输出电压、关断电流应力等参数的解析表达式。在此基础上,从理论上分析了该变换器取得软开关的条件,并对该变换器的各个器件的电压电流应力进行分析,为器件选型提供了理论依据。最后,搭建1kW实验样机,针对该文提出的基于耦合电感的谐振变换器的高增益、软开关、低电压应力、高效率等性能进行了实验验证。通过实验得出所提出的拓扑可以在10倍增益的情况下达到最高97.5%的效率,表明所提拓扑的优越性。

关键词：耦合电感谐振变换器高增益软开关

弹道冲击下石墨烯和聚乙烯改性芳纶织物的钝伤防护性能

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兵工学报 2024年第1期45卷 35-43页

作者：王哲刘鹏陈婧黄广炎张宏北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 北京理工大学重庆创新中心现代兵器技术实验室重庆401120

芳纶凭借其轻质高强的特点广泛应用于防弹领域。为提高单层芳纶织物的抗钝伤能力,采用热塑性树脂聚乙烯(Polythene,PE)与石墨烯纳米粒子表面改性方法提升芳纶织物的抗钝伤性能。以背衬凹陷为标准,对不同质量配比改性芳纶织物的抗钝伤能... 详细信息

芳纶凭借其轻质高强的特点广泛应用于防弹领域。为提高单层芳纶织物的抗钝伤能力,采用热塑性树脂聚乙烯(Polythene,PE)与石墨烯纳米粒子表面改性方法提升芳纶织物的抗钝伤性能。以背衬凹陷为标准,对不同质量配比改性芳纶织物的抗钝伤能力和能量吸收特性进行测试对比。对比结果表明:石墨烯和PE两种改性方法均可提升芳纶织物的抗钝伤能力,其中PE改性方法使得改性织物面密度增加较小但抗钝伤能力显著提升,10%PE的防弹能力和比吸能值较纯芳纶分别提升了18.0%和30.8%;石墨烯改性织物刚性的增加使其低速抗钝伤能力增强,但是过大的纱线间摩擦使其高速防护能力减弱,2%石墨烯粉体为石墨烯改性织物的最佳配比。此外,优化验证得到了2层10%PE和13层的6层正交超高分子量PE无纬布防弹衣组合设计。

关键词：改性芳纶织物钝伤防护背衬凹陷防弹性能能量吸收

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高航速流动不分离外形带攻角流动特性分析

船舶力学 2024年第4期28卷 541-550页

作者：可伟王哲李晓植高全喜河北汉光重工有限责任公司河北省双介质动力技术重点实验室河北邯郸056017

边界层发生分离的两个必要条件是流体粘性和正压梯度,设计外形使其表面具有尽量大的负压梯度区域,延缓边界层转捩和流动分离,从而达到减阻目的。本文采用基于细长体理论的流动不分离外形设计方法,设计临界速度为100 m/s的航行体外形,运... 详细信息

边界层发生分离的两个必要条件是流体粘性和正压梯度,设计外形使其表面具有尽量大的负压梯度区域,延缓边界层转捩和流动分离,从而达到减阻目的。本文采用基于细长体理论的流动不分离外形设计方法,设计临界速度为100 m/s的航行体外形,运用数值仿真分析其在不同速度和攻角情况下的流动特性。研究发现,0°攻角下仿真得到的压强分布与理论计算结果一致,摩擦阻力与估算结果一致,证明可以通过外形设计使航行体边界层在高雷诺数条件下保持层流流动不分离状态,以达到大幅减阻的目的;小攻角不会破坏航行体表面流体附着状态,但攻角会使流动出现横向漩涡,边界层发生转捩,使阻力明显增加,但减阻效果仍然存在。

关键词：高速航行体流动不分离临界雷诺数层流攻角转捩

论回旋电子与涡旋电磁波量子:涡旋电磁波量子辐射

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电子学报 2024年第5期52卷 1460-1468页

作者：王哲远张超清华大学航天航空学院航空宇航电子系统实验室北京100084

回旋电子辐射涡旋电磁波量子的理论模型是量子态涡旋电磁波技术的关键.本文为“论回旋电子与涡旋电磁波量子”的第二部分,建立“涡旋电磁波量子辐射”相关理论模型.电子通过能级跃迁能够辐射单个携带内禀OAM(Orbital Angular Momentum)... 详细信息

回旋电子辐射涡旋电磁波量子的理论模型是量子态涡旋电磁波技术的关键.本文为“论回旋电子与涡旋电磁波量子”的第二部分,建立“涡旋电磁波量子辐射”相关理论模型.电子通过能级跃迁能够辐射单个携带内禀OAM(Orbital Angular Momentum)的电磁波量子.为了给出这一辐射机理,推导了非相对论和相对论效应中电子在朗道能级的跃迁概率.由于非相对论效应中朗道能级与内禀OAM模态值的线性关系,电子无论以何种初始状态跃迁都只能辐射平面波量子.相对论效应情况正好相反,可以得到丰富内禀OAM模态值的电磁波量子.在实际工程上,可用特定回旋装置作为产生单个涡旋电磁波量子的辐射源;模态选择上,根据不同内禀OAM模态间具有频率差的特性,利用虹膜嵌入式波导滤波器进行频率筛选,同时选择出特定内禀OAM模态的电磁波量子.最后分析强调了量子态和统计态涡旋电磁波的差异,以及二者在无线传输应用时的优缺点.

关键词：能级跃迁辐射涡旋电子内禀OAM 辐射概率相对论效应波导滤波器涡旋电磁波量子