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PXIe嵌入式控制器研制

PXIe嵌入式控制器研制

作者：王泽源哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

航空航天、军事国防等领域的技术发展对测试系统的可靠性、集成度、自动化程度等提出了迫切的现实需求。PXIe系统是高性能的模块化集成测试系统平台,能为相关领域提供理想的解决方案。本论文在深入研究PXIe规范的基础上完成了PXIe测试... 详细信息

航空航天、军事国防等领域的技术发展对测试系统的可靠性、集成度、自动化程度等提出了迫切的现实需求。PXIe系统是高性能的模块化集成测试系统平台,能为相关领域提供理想的解决方案。本论文在深入研究PXIe规范的基础上完成了PXIe测试系统嵌入式控制器的研制。控制器是自动测试系统的管理者与调度者,其性能表现对整个系统起着至关重要的作用。Power PC处理器被广泛应用于航空航天、军工武器等领域,具有很高的可靠性与稳定性。本文基于Power PC家族的高端MPC8572E双核处理器制作了高性能的PXIe嵌入式控制器。硬件方面本文详细分析了MPC8572E处理器的启动过程,给出了计算机最小系统,前面板通用IO接口、PXIe总线接口的设计方案。其中计算机最小系统包括电源与时钟系统、复位系统、存储系统,前面板通用IO接口包括串口和以太网口,PXIe总线接口包括PCIe接口、SMBus接口、触发总线接口与槽位识别信号接口。软件方面使用U-Boot作为bootloader,为控制器移植了Linux操作系统,并完成了PXIe仪器驱动程序的设计。本文详细分析了U-Boot的启动过程,介绍了Linux基于Open Firmware的初始化过程,并详细介绍了PXIe仪器驱动程序的设计与实现。本文随后以PXIe机箱为平台搭配PXIe与PXI外设完成了控制器各功能模块的调试与性能测试。在系统软件平台上的测试结果表明控制器的各硬件接口均能够正常工作,且控制器的背板数据传输带宽达到了PXIe规范的要求。

关键词： PXI Express MPC8572E Linux移植仪器驱动程序

基于3D打印的新型种植体加工优化与性能研究

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基于3D打印的新型种植体加工优化与性能研究

作者：王泽源上海工程技术大学

学位级别：硕士

随着社会老龄化问题的加剧,需要修复口腔牙齿的人群越来越庞大,物质生活水平的提高使得更多的牙列缺失患者选择牙种植法修复牙齿。牙种植体修复涉及口腔医学、机械工程、计算机科学等学科,属于多学科交叉的生物医学工程难题。市面上种... 详细信息

随着社会老龄化问题的加剧,需要修复口腔牙齿的人群越来越庞大,物质生活水平的提高使得更多的牙列缺失患者选择牙种植法修复牙齿。牙种植体修复涉及口腔医学、机械工程、计算机科学等学科,属于多学科交叉的生物医学工程难题。市面上种植体受到传统机加工制造方式的限制,导致其只能满足一种性能要求,不具备良好的综合性能。本文利用选择性激光熔化技术制造复杂结构的特点,结合口腔种植学相关理论,对种植体的创新结构设计、加工优化、性能研究等方面进行深入的研究。论文的主要研究内容包括如下几个方面:(1)基于口腔种植学相关理论,将结构拼接概念引入种植体结构设计中,通过结构拼接实现性能拼接;在保留V型螺纹的基础上,拼接反支撑螺纹和多孔结构,得到一种应力分布更加均匀且稳定性更好的新型结构种植体,进行加工制备。(2)分析反支撑螺纹-多孔式种植体的加工结构特点,针对其加工前期数据处理进行优化,对成型质量进行量化处理,得到总体积误差关于成型方向和分层厚度的优化模型;基于遗传算法单目标优化对新型一段式种植体加工质量模型进行求解。(3)对种植体和头骨进行模拟种植,截取并建立种植后期状态模型,进行有限元分析得到新型种植体和普通V型种植体的等效应力分布,分别从生物应力相容性和后期稳定性两方面对结果进行分析。(4)模拟种植体与牙槽骨结合,建立结合后的实体模型;将实体模型放入环境模型中,对新型种植体初期稳定性进行实际测量实验;根据14801标准组装疲劳试件,对新型3D打印纯钛种植体模型的疲劳寿命进行力学性能检测。本文采用结构拼接的思想,设计一种新型结构的一段式种植体,通过性能研究实现性能拼接,利用遗传算法对新型种植体成型质量进行单目标优化,得出最优的成型方向与分层厚度,实验结果表明,性能符合国际标准的要求,具有较好的应用价值。

关键词： 3D打印新型种植体选择性激光熔化加工优化性能研究

16位120MSPS流水线型模数转换器设计

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16位120MSPS流水线型模数转换器设计

作者：王泽源西安电子科技大学

学位级别：硕士

现实世界的绝大多数信号为随时间连续变化的模拟信号,但另一方面随着数字集成电路的飞速发展,数字信号极大提高了人类处理数据的能力,而模数转换器(ADC)则主要是将现实世界的模拟信号转换为能被系统快速处理的数字信号,因此其重要性不... 详细信息

现实世界的绝大多数信号为随时间连续变化的模拟信号,但另一方面随着数字集成电路的飞速发展,数字信号极大提高了人类处理数据的能力,而模数转换器(ADC)则主要是将现实世界的模拟信号转换为能被系统快速处理的数字信号,因此其重要性不言而喻。ADC一直是通信系统的关键模块,尤其在第五代移动通信(5G)中要求ADC具有更高精度、更快速度以及更低功耗。流水线ADC可以通过合理分配各子级精度以达到精度、速度与功耗同时兼顾,因此其在高精度、高速度的通信系统中一直为首选结构。本文将重点研究高精度、中高速、低功耗流水线ADC的系统架构以及其关键电路的设计。本文基于CMOS 0.18μm工艺,设计一种16位120MSPS的开关电容结构流水线ADC,重点研究流水线ADC中3.5位、1.5位流水线子级电路以及溢出校准技术。首先确定流水线ADC系统架构为“3.5+3.5+1.5+1.5+1.5+1.5+1.5+1.5+1.5+3”以兼顾速度与功耗;用MATLAB工具对ADC结构进行行为级建模以验证该架构的有效性。在电路设计方面,流水线子级主要由MDAC与Sub-ADC组成。在MDAC架构上,前两个3.5位子级中MDAC采用带有溢出检测功能的电荷重分配型架构,1.5位子级中MDAC则采用传统的电容翻转型架构;MDAC中余差放大器采用套筒式增益提高级的两级放大器,其增益分别是96d B和88d B;Sub-ADC中的电压比较器采用由预运放与锁存器构成的开关电容型比较器,其失调电压是1.93m V;同时为抑制“气泡”码所带来的量化误差,在3.5位子级中的译码器采用格雷码作为中间编码的译码方式。最后提出一种全新的溢出位检测方式,前两个3.5位子级输出数字码的最高位(MSB)为溢出判断位,通过简单逻辑电路即可实现对溢出情况的判断。在完成模块电路设计后,分别对各个子模块电路的功能以及性能进行仿真验证。仿真表明在输入频率为10.0098MHZ、差分摆幅为2.4V的正弦信号下,前三个流水线子级输出有效位数分别为13.7bit、12.25bit、11.92bit,均满足后续子级对前级精度要求。在输入信号频率为12.1918MHZ、采样频率为120MS/s下,ADC的SFDR为92.4d B,SNR为95.5d B,SNDR为90.7d B,ENOB为14.77bit,满足设计指标要求。

关键词：流水线模数转换器比较器 MDAC 溢出位

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泉州市水利工程质量监督网站的设计与实现

泉州市水利工程质量监督网站的设计与实现

作者：王泽源吉林大学

学位级别：硕士

随着我国水利工程建设市场的建立和完善,工程质量的监督和控制具有重要的经济意义和深刻的社会意义。为了提高泉州市水利工程质量监督的办公效率,加快泉州市水利工程质量监督的发展,迫切需要开发一个泉州市水利工程质量监督网站。本文... 详细信息

随着我国水利工程建设市场的建立和完善,工程质量的监督和控制具有重要的经济意义和深刻的社会意义。为了提高泉州市水利工程质量监督的办公效率,加快泉州市水利工程质量监督的发展,迫切需要开发一个泉州市水利工程质量监督网站。本文的主要工作是按照软件工程的设计思想完成泉州市水利工程质量监督网站的开发.网站前台模块包括工程项目、工作动态、公告通知、规范标准、资料下载、工程图片和页面管理几部分。具体包括:解决查询符合条件的工程项目;显示泉州市水利工程质量监督部门的工作动态,对工作动态进行查询;展示泉州市水利工程质量监督部门的公告以及通知,对公告通知文件进行下载;展示水利工程质量监督部门的规范标准,对规范标准文件进行下载;下载各种表格、通知、文件以及手册等;显示工程在实施过程中的图片,记录工程的阶段性成果等。网站的后台管理包括工程管理、首页内容编辑、首页板块管理、签字和签章管理和页面管理几部分。具体包括:工程项目创建、质监站人员管理、工程目录配置;资料下载、规范标准、公告通知、工作动态、工程图片;对首页的板块进行添加、修改、删除、上移、下移、保存;签字管理、图片签章管理、图片签章记录;对页面的风格简单编辑等。目前,本网站已经应用在泉州市水利工程质量监督的工作中,它能够极大地提高了泉州市水利工程质量监督部门的工作效率,提高水利工程质量监督的透明性,对质量监督部门信息化的建设提供很好的参考经验。

关键词：水利工程质量监督 SSH框架 MVC设计模块 JSP技术 Ajax技术

ZIF-8吸附—水合耦合储存甲烷的传质特性研究

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ZIF-8吸附—水合耦合储存甲烷的传质特性研究

作者：王泽源中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

吸附-水合耦合方法在天然气储存和运输领域得到了广泛关注,然而在吸附-水合耦合过程中,流体在受限空间中的传质特性尚不明确。基于此,采用实验与分子模拟相结合的方法,对ZIF-8吸附-水合耦合储存甲烷的传质特性进行研究。首先设计并搭建... 详细信息

吸附-水合耦合方法在天然气储存和运输领域得到了广泛关注,然而在吸附-水合耦合过程中,流体在受限空间中的传质特性尚不明确。基于此,采用实验与分子模拟相结合的方法,对ZIF-8吸附-水合耦合储存甲烷的传质特性进行研究。首先设计并搭建了吸附-水合耦合可视化实验台,利用该实验台对ZIF-8进行储存甲烷实验。发现吸附-水合耦合过程依次发生甲烷吸附和水合物生成-吸附,借助电子显微镜观察到ZIF-8中依次形成纤维状和块状水合物两种形态,表明甲烷吸附促进了水合物的生成。其次探究了含水量和压力对甲烷传质的影响,发现高含水量降低了吸附-水合耦合过程中甲烷的传质系数,进而影响了水合物形态;压力增加提高了甲烷传质系数,进而提高了吸附和水合物生成速率。与压力变化相比,含水量的变化对甲烷传质的影响更加显著。为了从分子层面理解吸附-水合耦合过程流体的传质特性,利用蒙特卡洛和分子动力学模拟方法,分别对甲烷吸附和水合物生成-吸附过程中流体的传质特性展开研究。对于甲烷吸附过程,探究了预吸水在ZIF-8孔腔/晶间的数量分布及密度分布,发现大部分预吸水以团簇聚集在晶间,随着含水量增加聚集更加明显。同时探究了含水量和压力对甲烷/水输运性质(包括自扩散和输运扩散)的影响,揭示了甲烷在ZIF-8孔腔的扩散机制。对于水合物生成-吸附过程,首先研究了甲烷/水迁移行为和密度演化,发现在水合物生成前孔腔内的水与孔腔外部的甲烷发生双向迁移现象,提高了甲烷吸附量。在水合物生长过程中孔腔内甲烷向晶间迁移,促进了晶间水合物生长,证实甲烷吸附对水合物的生成具有促进作用。其次揭示了ZIF-8疏水表面对水合物生成的影响,疏水表面诱导界面水形成有序结构,促进界面水氢键的形成,有利于水合物的生成。最后探究了ZIF-8孔腔/晶间对甲烷/水扩散性质的影响,发现甲烷在晶间相比孔腔具有更低的迁移率;孔腔的限域效应抑制了水的扩散,水合物生成对水扩散的抑制作用相比孔腔更加显著。吸附-水合耦合过程中甲烷传质受到相界面的影响,因此探究了甲烷在不同相界面的传质特性。从相对自由能、传质速率常数和溶解度等方面探究了不同相界面的传质阻力,比较得出ZIF-8/水界面具有更加显著的甲烷传质阻力,揭示了自由能垒是影响界面传质速率的主要因素。研究结果将为吸附-水合耦合法储存甲烷提供理论指导。

关键词：吸附-水合耦合传质特性受限空间甲烷水合物分子模拟

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通风立眼在胡底煤业的设计与应用研究

煤炭与化工 2022年第8期45卷 115-117,121页

作者：赵帅王泽源王亚峰晋能控股煤业集团胡底煤业有限公司山西晋城048000 河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454003

本文针对胡底煤业开拓大巷、采面煤巷顺槽、采面高抽巷、采面底抽巷等巷道存在立交现象、通风系统复杂的难题,分析了通风系统中存在的问题,提出采用通风立眼解决矿井采掘衔接、生产组织、通风系统等方面的问题,设计了3种情形下的通风立... 详细信息

本文针对胡底煤业开拓大巷、采面煤巷顺槽、采面高抽巷、采面底抽巷等巷道存在立交现象、通风系统复杂的难题,分析了通风系统中存在的问题,提出采用通风立眼解决矿井采掘衔接、生产组织、通风系统等方面的问题,设计了3种情形下的通风立眼,并开展了现场工程应用。研究结果表明,通风立眼满足了矿井通风系统实际需求,减少了巷道施工的工程量,改善了作业环境,优化了矿井、采面的各个系统,带来了较大的经济效益。

关键词：通风立眼矿井生产优化通风层位交叉

火麻仁发酵及其对脂多糖诱导的免疫细胞抗炎作用研究

维普期刊数据库

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火麻仁发酵及其对脂多糖诱导的免疫细胞抗炎作用研究

作者：王泽源大连工业大学

学位级别：硕士

本课题选取药食两用植物,通过固态和液态两种发酵方式,接入米曲霉进行发酵。通过LPS诱导的免疫细胞模型,从中筛选出具有抗炎活性的发酵物。首先,我们选取二十种药食两用植物,在霉菌培养箱中进行固态发酵。在发酵过程中发现米曲霉在部分... 详细信息

本课题选取药食两用植物,通过固态和液态两种发酵方式,接入米曲霉进行发酵。通过LPS诱导的免疫细胞模型,从中筛选出具有抗炎活性的发酵物。首先,我们选取二十种药食两用植物,在霉菌培养箱中进行固态发酵。在发酵过程中发现米曲霉在部分培养基中生长,部分培养基中不生长。然后,我们将以上二十种发酵物作为药物,作用于脂多糖（LPS）刺激的免疫细胞,发现它们的发酵物都不能显著抑制NO的产生,只有其中十种发酵物和一种自身提取物有抑制趋势。随后向以上十一种植物的水提物中接入米曲霉,在28.5℃、140 rpm条件下进行液态发酵,发现它们的加入能明显加快米曲霉的生长,并且,发酵液的pH值较未发酵时均发生了改变。接着选取第7天发酵物样品,作用于LPS刺激的免疫细胞,筛选出火麻仁经米曲霉发酵后具有最显著的抑制NO产生的效果,其抑制率为62.28±7.60%。火麻仁经米曲霉发酵后的发酵上清液在LPS诱导的N9小胶质细胞炎症模型中可以减少由LPS刺激而上调的iNOS和NO。此外,细胞经LPS刺激后,产生的炎症因子,如IL-1β、IL-6和TNF-α,在mRNA和蛋白质水平上均可被火麻仁发酵物抑制,然而未经发酵的样品并没有此活性。机理研究表明,火麻仁发酵物可以通过抑制P65磷酸化显著减少由LPS刺激产生的NF-κB活性;进一步的研究发现,火麻仁发酵物亦影响了由LPS引发的典型炎症信号通路:MAPK和PI3K/Akt信号通路。同时抑制细胞中ROS的分泌,使其产量下降40.25±1.65%。最后通过HPLC发现火麻仁发酵前后的成分有着明显的差异,正是这种差异使得发酵物具有抗炎作用。以上结果表明,以火麻仁为代表的药食两用植物,其发酵后的产物在食品工业中具有广阔的应用前景。

关键词：发酵火麻仁免疫细胞抗炎

长白山阔叶红松林主要灌木树种展叶过程和叶面积动态

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长白山阔叶红松林主要灌木树种展叶过程和叶面积动态

作者：王泽源北京林业大学

学位级别：硕士

阔叶红松林是我国东北东部山区最典型的森林植被类型。长白山地区较大的海拔差异造就了种类型多样、丰富的植被类型,呈现典型的垂直地带性植被分布,群落结构稳定且复杂,其物候的多样性一直受到学术界的关注。本研究以长白山阔叶红松林... 详细信息

阔叶红松林是我国东北东部山区最典型的森林植被类型。长白山地区较大的海拔差异造就了种类型多样、丰富的植被类型,呈现典型的垂直地带性植被分布,群落结构稳定且复杂,其物候的多样性一直受到学术界的关注。本研究以长白山阔叶红松林主要灌木树种为研究对象,通过长期的物候观测,研究阔叶红松林20种灌木树种的展叶过程和叶面积动态变化,并尝试从单叶尺度向单株尺度拟合再向整个群落尺度转换的过程。以温度为自变量拟合出的展叶过程以及叶面积变化的回归模型,预测群落叶面积的季节动态。为进一步了解长白山阔叶红松林的物候多样性,解释同一生境条件下不同树种能够共存的机理。主要研究结果如下:（1）建立了20个灌木树种的单叶面积模型,其中叶长和叶宽的几何平均值为自变量拟合的回归模型精度最高,该参数适用于各个树种叶片的变化过程,实际使用效果明显。枝条叶片数量回归模型可使用幂函数关系式来表达,结合各树种的分支关系。通过嵌套回归方法,使用异速生长模型拟合出20个灌木树种的基径-叶面积模型,均达到极显著水平。（2）阔叶红松林灌木树种出叶时间集中在4月下旬,主要的出叶模式有三种:爆发式出叶、持续式出叶和间断式出叶。其中,爆发式出叶模式的树种最多（13种）,持续式出叶次之（6种）,最少的是间断式出叶（1种）。出叶开始越早,出叶持续时间就越久;出叶结束时间越早,则出叶持续时间就越短;出叶前温度越高,出叶开始时间越早,出叶树种数量越多。在4月底,大部分灌木树种开始展叶,此时的平均生长度（Growing degree days,GDD）日为59.8℃,基于小时的平均生长度时（Growing degree hours,GDH）为2348.8℃。平均28.9d完成展叶,需要的GDD为253.4℃,基于小时的GDH平均值为6004.2℃。通过对各树种展叶过程的观测发现:各树种展叶过程均符合逻辑斯蒂“S”型曲线,总体呈现“慢-快-慢-稳定”的展叶模式;从树种展叶过程拟合模型来看,三个模型均达到极显著水平,基于历日（DOY）拟合的展叶过程模型精度最高,但其中基于GDD拟合的模型,数据获取便捷,工作量小,稳定性高,是拟合展叶过程的最佳模型。（3）群落叶面积变化开始于4月23日,此时有效积温GDD为54.1℃,基于小时的GDH为2095.1℃,变化结束于6月19日,展叶持续时间57d,所需热量489.2℃;阔叶红松林灌木树种群落的展叶过程整体呈现为一个“S”型曲线。总体来说群落的展叶过程是一个“慢-快-慢-稳定”的模式;基于历日（DOY）和生长度日（GDD）这两种群落展叶过程模型均符合“S”型的Bi Dose Resp增长曲线。考虑到模型的稳定性与泛用性,基于生长度日（GDD）的群落展叶过程模型为最佳模型。

关键词：展叶动态变化生长度日生长度时灌木物候

干旱区水分调控对滴灌葡萄耗水特征及产量的影响

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水利技术监督 2023年第8期 150-153页

作者：王泽源王多平张兴旺兰州资源环境职业技术大学甘肃兰州730021

水资源短缺是影响干旱区林果业发展的重要制约因素。滴灌是目前干旱区葡萄栽培的最重要节水灌溉技术之一。文章为探究干旱区滴灌不同灌水量对土壤贮水量、土壤耗水量、产量及水分利用效率和灌溉水利用效率的影响,采用大流量4L/h滴灌栽... 详细信息

水资源短缺是影响干旱区林果业发展的重要制约因素。滴灌是目前干旱区葡萄栽培的最重要节水灌溉技术之一。文章为探究干旱区滴灌不同灌水量对土壤贮水量、土壤耗水量、产量及水分利用效率和灌溉水利用效率的影响,采用大流量4L/h滴灌栽培不同灌水处理(灌水定额分别为T1-30,T2-45,T3-60mm),以沟灌为对照处理(CK-60mm)。研究结果表明:T3和T2处理土壤贮水量较对照大,随着灌水量的增大,耗水量也随着增加,果实膨大期是葡萄的关键需水期,耗水量占比最大,且对照处理较其他处理耗水量大。T3处理产量、水分利用效率和灌溉水利用效率均较对照显著增加67.9%和66.0%,在该地区可作为一种优选的节水增产灌溉处理。

关键词：水分调控滴灌葡萄耗水产量水分利用效率