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矿井盲区环境移动通信系统研究与设计

矿业科学学报 2016年第2期1卷 181-187页

作者：张帆管增伦中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京100083 中国中煤能源集团有限公司科技发展部北京100120

针对现有矿井移动通信系统抗干扰和抗故障能力差,以及极易形成大量的信号场强盲区或死区等问题,基于电磁波理论研究了矿井无线通信盲区的成因机理,提出了一种双总线型网络结构和分布式天线+漏泄天线结构的矿井无盲区移动通信系统,给出... 详细信息

针对现有矿井移动通信系统抗干扰和抗故障能力差,以及极易形成大量的信号场强盲区或死区等问题,基于电磁波理论研究了矿井无线通信盲区的成因机理,提出了一种双总线型网络结构和分布式天线+漏泄天线结构的矿井无盲区移动通信系统,给出了系统的工作原理。通过实验验证了系统结构的可靠性、漏泄天线的均匀覆盖能力和分布式天线的系统容量。结果表明,该系统抗故障和抗干扰能力强,网络覆盖范围广,能够消除矿井无线通信盲区,可承载目前矿井环境语音、视频和数据通信业务,能满足矿井生产调度、应急通信、抢险救灾和全矿井移动通信的需要。

关键词：矿井安全井下盲区环境矿井移动通信分布式天线漏泄天线

单、双侧下肢肌肉力量训练对腾空飞脚动作完成质量的影响研究

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单、双侧下肢肌肉力量训练对腾空飞脚动作完成质量的影响研究

作者：王淦杭州师范大学

学位级别：硕士

1、研究背景腾空飞脚在武术套路比赛中有较高的贡献性,是运动员在编排过程中不可或缺的一项难度。而武术套路运动员在提升难度的辅助训练采用双侧下肢训练较为频繁。目前研究发现,单侧下肢训练可以显著改善下肢的各项能力,但其作用机制... 详细信息

1、研究背景腾空飞脚在武术套路比赛中有较高的贡献性,是运动员在编排过程中不可或缺的一项难度。而武术套路运动员在提升难度的辅助训练采用双侧下肢训练较为频繁。目前研究发现,单侧下肢训练可以显著改善下肢的各项能力,但其作用机制尚未完全清楚,本研究主旨考察单侧肌肉力量训练改善腾空飞脚动作完成质量的原因和机制。2、研究目的本文旨在研究单侧与双侧下肢肌肉力量训练对传统武术套路关键技术动作腾空飞脚动作完成质量的影响及其与下肢爆发力、下肢平衡能力、下肢稳定性和下肢灵敏性改变的关系,为进一步完善传统武术套路关键动作技术训练方法和提高腾空飞脚动作完成质量提供科学依据。3、研究方法选取某大学武术与民族传统体育专业传统武术套路16名男生,观察为期3周的单腿和双腿下肢肌肉力量训练对腾空飞脚动作质量的影响,计量资料采用Excel 2017分析平均值±标准差(M±SD),第一次基线值与第三次“洗脱期”后基线值采用单因素分析,采用下肢肌肉力量训练方案2(单腿下肢肌肉力量训练-双腿下肢肌肉力量训练)×2训练前后(训练前-训练后)双因素析因实验设计分析其交互效应,采用多元线性回归分析预测变量下肢爆发力、平衡能力、稳定性、灵敏性对因变量腾空飞脚完成质量的贡献率。统计分析采用IBM SPSS 23.0软件进行。4、研究结果(1)单双侧下肢肌肉力量训练对腾空飞脚动作完成质量的影响:训练前后因素对腾空飞脚动作完成质量具有显著影响(F=30.76,P<0.0001),表现为训练后明显优于训练前;单、双侧肌肉力量训练对腾空飞脚动作完成质量有显著影响(F=10.35,P=0.003),表现为单侧肌肉力量训练优于双侧肌肉力量训练;训练前后和单、双侧肌肉力量训练因素对腾空飞脚动作完成质量有明显交互作用(F=12.46,P=0.001)。(2)单双侧下肢肌肉力量训练对平衡性的影响:训练前后因素对左侧YBT具有显著影响(F=193.0,P<0.0001),表现为训练后明显大于训练前;单、双侧肌肉力量训练对平衡能力具有显著影响(F=24.94,P<0.0001),表现为单侧肌肉力量训练优于双侧肌肉力量训练;训练前后和单双侧因素对左侧YBT有明显交互作用(F=21.09,P<0.0001)。训练前后因素对右侧YBT具有显著影响(F=218.7,P<0.0001),表现为训练后明显大于训练前;单、双侧肌肉力量训练对平衡能力具有显著影响(F=36.60,P<0.0001),表现为单侧肌肉力量训练优于双侧肌肉力量训练;训练前后和单双侧因素对左侧YBT有明显交互作用(F=28.18,P<0.0001)。(3)单双侧下肢肌肉力量训练对稳定性的影响:训练前后因素对左侧波速球站立时间具有显著影响(F=95.88,P=0.0000<0.0001),表现为训练后明显长于训练前;单、双侧肌肉力量训练对波速球站立时间具有显著影响(F=19.79,P=0.0000<0.0001),表现为单侧肌肉力量训练优于双侧肌肉力量训练;训练前后和单双侧因素对左侧波速球站立时间有明显交互作用(F=32.20,P<0.0001)。训练前后因素对右侧波速球站立时间具有显著影响(F=85.56,<0.0001),表现为训练后明显大于训练前;单、双侧肌肉力量训练对右侧波速球站立时间具有显著影响(F=10.90,P=0.002),表现为单侧肌肉力量训练优于双侧肌肉力量训练;训练前后和单、双侧肌肉力量训练对右侧波速球站立时间有明显交互作用(F=30.80,P<0.0001)。(4)单双侧下肢肌肉力量训练对灵敏性的影响:训练前后因素对左侧十字象限跳时间具有显著影响(F=45.6,P<0.0001),表现为训练后明显短于训练前;单、双侧肌肉力量训练对左侧十字象限跳时间无显著影响(F=2.43,P=0.12);训练前后和单双侧因素对左侧十字象限跳时间无明显交互作用(F=3.02,P=0.09)。训练前后因素对右侧十字象限跳时间具有显著影响(F=64.25,P<0.0001),表现为训练后明显短于训练前;单、双侧肌肉力量训练对右侧十字象限跳时间有显著影响(F=10.97,P=0.002);训练前后和单双侧因素对右侧十字象限跳时间无明显交互作用(F=1.94,P=0.17)。(5)单双侧下肢肌肉力量训练对爆发力的影响:训练前后因素对纵跳摸高高度具有显著影响(F=110.00,P<0.0001),表现为训练后明显高于训练前;单、双侧肌肉力量训练对纵跳摸高高度无显著影响(F=3.06,P=0.09),训练前后和单、双侧肌肉力量训练因素对纵跳摸高高度有明显交互作用(F=14.7,P<0.0001)。(6)多元回归分析发现,训练前下肢爆发力、下肢平衡能力、下肢稳定性和下肢灵敏性变化对腾空飞脚动作完成质量均无显著贡献;双侧肌肉力量训练后下肢爆发力、下肢平衡能力、下肢稳定性和下肢灵敏性变化对腾空飞脚动作完成质量均无显著贡献;而单侧肌肉力量训练后右侧下肢

关键词：下肢肌肉力量训练单侧肌肉力量训练双侧肌肉力量训练腾空飞脚动作质量

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面向安全的多轮式移动机器人编队控制研究

面向安全的多轮式移动机器人编队控制研究

作者：赵淦北京交通大学

学位级别：硕士

阿克曼转向轮式移动机器人是一种体积小、成本低、功能齐全、动作灵活、负载能力强、易于维护的机器人,其个体和编队在工业、农业、军事等领域均得到广泛应用。但由于该机器人系统具有非完整约束、非线性、强耦合等结构特点,因此控制器... 详细信息

阿克曼转向轮式移动机器人是一种体积小、成本低、功能齐全、动作灵活、负载能力强、易于维护的机器人,其个体和编队在工业、农业、军事等领域均得到广泛应用。但由于该机器人系统具有非完整约束、非线性、强耦合等结构特点,因此控制器的设计过程极具挑战。本文在研究阿克曼转向轮式移动机器人轨迹跟踪控制算法的基础上,进一步考虑系统的安全问题,研究了多轮式移动机器人的跟驰和编队控制问题。本文主要研究内容如下:首先,根据实际移动机器人的物理构造,建立相应的运动学及动力学数学模型;采用具有强鲁棒性的滑模算法,针对运动学的位置环设计轨迹跟踪控制器,针对动力学的速度环设计速度跟踪控制器。考虑在速度环受到外部干扰的情况下,通过引入干扰抑制项进行处理,保证系统在暂态和稳态都具有较高的精度和较强的抗干扰性能。稳定性分析与数值仿真均验证了算法应用于机器人数学模型轨迹跟踪控制的有效性。其次,从安全的角度出发,对多种控制障碍函数进行研究,并分别与滑模控制相结合,提出比较新颖的安全滑模控制算法,并考虑在无扰和受扰情况,设计理论层面上的跟驰策略,将其应用于机器人的跟驰控制中,通过仿真对比,分析各个算法的优缺点,选择出控制性能最优越、设计方法最实用的控制策略。最后,基于机器人操作系统(Robot Operating System,ROS),首先在软件Gazebo的虚拟环境中,搭建与实际机器人相同的虚拟模型,利用Matlab的专属模块与虚拟模型通信,基于安全滑模控制算法,设计工程层面的跟驰策略与跟驰控制器,并将其与轨迹跟踪控制器应用于多机器人系统实现虚拟环境中的编队实验。随后,通过局域网络建立起电脑端与机器人端的通信链路,将上述算法同样应用于机器人中,完成实际环境下的编队实验。最终的实验结果可以验证所设计算法能够保证满意的控制性能与安全性能。图34幅,表3个,参考文献50篇。

关键词：阿克曼转向轮式移动机器人跟驰控制滑模控制控制障碍函数安全滑模控制编队控制

网络餐饮食品信息追溯对消费者支付意愿影响研究——基于上海市调研数据的分析

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价格理论与实践 2019年第5期 157-160页

作者：管红波王颖颖刘增金上海海洋大学经济管理学院上海市农业科学院农业科技信息研究所

网络餐饮食品可追溯体系的建设有助于解决信息不对称和网络餐饮食品质量安全问题。本文以上海市为例,利用消费者调查问卷数据,分析追溯信息信任对消费者网络食品支付意愿的影响。研究发现:50.10%的受访者相信可追溯信息有利于保障质量安... 详细信息

网络餐饮食品可追溯体系的建设有助于解决信息不对称和网络餐饮食品质量安全问题。本文以上海市为例,利用消费者调查问卷数据,分析追溯信息信任对消费者网络食品支付意愿的影响。研究发现:50.10%的受访者相信可追溯信息有利于保障质量安全,有待于进一步提高;投标价格、追溯信息信任、了解渠道、年龄、总人口、老人情况等变量显著影响消费者对可追溯网络餐饮食品的支付意愿,追责难度变量对其影响不显著;在当前状况下认为追责难度大的消费者,追溯信息信任变量显著影响其支付意愿,但追溯信息信任变量对认为追责容易的消费者影响不显著;相比于普通网络餐饮食品,消费者愿意为1份价值50元的建立了可追溯信息的网络餐饮食品平均额外支付2.89元,不同类型的消费者支付意愿存在差异。

关键词：追溯信息信任网络餐饮食品支付意愿食品质量安全

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唇形科刺蕊草属系统发育与分类学研究进展

热带亚热带植物学报 2024年

作者：谭淦姚纲华南农业大学林学与风景园林学院

刺蕊草属隶属于唇形科(Lamiaceae)野芝麻亚科(Lamioideae)刺蕊草族(Pogostemoneae)，是该族中最大的属，约80种，主要分布于热带至亚热带亚洲地区，雄蕊花丝具念珠状的毛这一特征是该属重要的鉴别性状。该属中以广藿香[P. cablin (Blanc... 详细信息

刺蕊草属隶属于唇形科(Lamiaceae)野芝麻亚科(Lamioideae)刺蕊草族(Pogostemoneae)，是该族中最大的属，约80种，主要分布于热带至亚热带亚洲地区，雄蕊花丝具念珠状的毛这一特征是该属重要的鉴别性状。该属中以广藿香[P. cablin (Blanco) Bentham]为重要代表的刺蕊草亚属类群可产生次生代谢产物藿香油，在医药与化妆品行业应用广泛，具有重要的经济价值。分子系统学研究在很大程度上改变了传统刺蕊草属的界定范围，且该属的分类系统近期也基于分子和形态证据得以更新。该研究对刺蕊草属系统发育研究与分类学研究进展进行了总结，为该属更为深入的系统与分类学研究提供了思路，并为该属后续植物资源的评价与挖掘利用提供参考。此外，对中国该属类群进行了梳理，确认中国产该属物种29种2变种，更新了物种水平的检索表。

关键词：唇形科刺蕊草属分类学系统发育

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基于劝导理论的垃圾分类产品设计研究

基于劝导理论的垃圾分类产品设计研究

作者：李淦武汉纺织大学

学位级别：硕士

随着城市化进程的推进和居民生活水平的提高,城市垃圾产生量呈现快速增长的态势。在日常的生活中,城市居民垃圾分类观念的薄弱造成了极大的资源浪费,目前市面上已有的产品无法更好的处理垃圾分类问题。如何使用劝导式设计去改变用户的... 详细信息

随着城市化进程的推进和居民生活水平的提高,城市垃圾产生量呈现快速增长的态势。在日常的生活中,城市居民垃圾分类观念的薄弱造成了极大的资源浪费,目前市面上已有的产品无法更好的处理垃圾分类问题。如何使用劝导式设计去改变用户的态度和行为,逐步引导用户养成良好的垃圾分类习惯是本选题的研究目的。本文从劝导理论出发,深入研究用户需求及用户行为,对解决用户在日常垃圾分类过程中的痛点问题进行了探讨与设计实践,引入劝导式设计的概念去改变用户态度和行为。本文详细介绍了劝导理论的概念、基本方法和应用领域,并介绍了FBM行为模型的三种因素,动机、能力和触发因素。针对帮助用户养成垃圾分类习惯的劝导策略和方法进行了总结和归纳,并对劝导成功案例进行了拓展分析。本文通过统计学方法对用户功能偏好进行定量研究,在用户调研收集用户数据后,依据相关尺度进行赋值,利用层次分析法(Analytic Hierarchy Process)对用户需求进行功能需求优先级判断,得出相关功能的优先级排序。最后,基于设计指标的权重排序提出相应的设计策略,对垃圾分类产品进行设计实践。以“分好类”小程序设计为例,与线下智能社区垃圾分类设备结合,对用户场景、目标、行为进行分析,建立产品的交互框架,分析视觉设计要素,并输出界面。

关键词：垃圾分类劝导理论层次分析

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智能汽车纵向控制校正与切换方法研究

汽车工程 2017年第9期39卷 1047-1051页

作者：管欣崔文锋贾鑫张立增吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022

基于对真实驾驶员纵向控制行为的分析,提出一种智能汽车纵向加速度跟随控制的校正策略。将加速度作为外环实施闭环控制,为确保开环前向通道特性为低频下的理想1系统,用车辆纵向动力学的等效1阶惯性模型的逆模型作为前馈。采用一种拟人... 详细信息

基于对真实驾驶员纵向控制行为的分析,提出一种智能汽车纵向加速度跟随控制的校正策略。将加速度作为外环实施闭环控制,为确保开环前向通道特性为低频下的理想1系统,用车辆纵向动力学的等效1阶惯性模型的逆模型作为前馈。采用一种拟人化分相逻辑解决加速踏板与制动踏板的切换问题。该校正策略模拟人的控制行为,无需准确的车辆参数,即能在车辆运行全速度范围内实施控制,适用于stop-and-go系统的应用。仿真结果表明,采用该校正策略后,加速度跟随响应快,加速踏板与制动踏板切换平稳,符合真实驾驶员操作行为。

关键词：智能汽车加速度控制分相控制切换逻辑

地震模拟振动台串级控制及结构抗震预测控制方法

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地震模拟振动台串级控制及结构抗震预测控制方法

作者：吴淦北京建筑大学

学位级别：硕士

近年来,世界范围内地震灾害频发,对人类社会产生的负面影响诱发了很多新型抗震问题,结构抗震试验需求在不断增加,特别是对地震模拟振动台试验和结构抗震控制技术的研究已成为热点问题。地震模拟振动台是结构抗震试验中最主要的试验设备... 详细信息

近年来,世界范围内地震灾害频发,对人类社会产生的负面影响诱发了很多新型抗震问题,结构抗震试验需求在不断增加,特别是对地震模拟振动台试验和结构抗震控制技术的研究已成为热点问题。地震模拟振动台是结构抗震试验中最主要的试验设备,其结构复杂、非线性强、阻尼比低,传统三参量伺服控制具有控制参数难整定、波形复现精度不高的缺点,而一般的迭代学习振动控制不能解决系统参数时变及不确定性等问题。此外,由于地震模拟振动台造价昂贵,且其状态受到振动台本身的动力特性和台面负载试件的影响,存在带负载在线调试困难的问题,需要建立能反映振动台全物理特性的动态模型,通过仿真手段对控制策略进行调试和验证。另一方面,建筑结构传统抗震设计大多是对结构自身材料进行改造,为降低地震带来的损坏,在对结构自身材料改造的基础上,建立一个主动抗震控制系统,能够强化建筑结构在振动情况下的抗震能力。为此,本论文主要研究地震模拟振动台和结构抗震主动控制策略。对于地震模拟振动台控制,将5m×5m三向六自由度大型电液伺服地震模拟振动台作为研究对象;对于结构抗震控制,主要针对装配主动锚索系统的建筑结构开展研究。首先深入分析地震模拟振动台各组成部分(控制系统、液压源系统、激振器系统以及台面及支撑系统等)的工作机理,剖析三级伺服阀、液压缸、蓄能器的动态特性,基于帕斯卡原理、牛顿第二定律推导三级伺服阀、液压缸、蓄能器等振动台物理部件的数学模型,在此基础上构建三向六自由度电液伺服振动台的动态仿真模型。随后,设计地震模拟振动台串级控制策略,内环提出一种基于粒子群优化算法的速度正反馈三参量控制方法,首先采用粒子群优化算法整定三参量控制器的6个参数,再将传统三参量反馈控制中的速度负反馈替换为速度正反馈,通过适当减小系统固有频率来增大系统开环增益和系统阻尼比,以提高系统的波形复现精度;外环提出一种基于自适应迭代学习控制的振动台振动控制策略,采用自适应算法整定振动台试验中的时变参数,再通过迭代学习控制进行波形跟踪误差补偿。最后,为提高建筑结构在不同地震环境中的抗震能力,设计了一种基于加速度反馈的模型预测结构主动抗震控制策略,采用卡尔曼滤波从结构加速度反馈中估计系统的真实状态,再通过模型预测控制对建筑结构进行抗震控制,在提升结构抗震能力的同时,降低执行器能耗。本论文所提出的基于粒子群优化算法的速度正反馈三参量控制方法在允许3d B衰减的情况下将振动台系统工作频宽拓展到了161Hz,改善了系统的动态特性,为外环振动控制奠定了坚实的基础,并且在减少控制器参数整定时间的同时提高了地震波复现精度。此外,本论文所提出的基于自适应迭代学习的振动控制策略能够精确地复现地震波,复现波形与期望波形的相关系数达到0.9994,满足了国标GBT21116-2007内地震模拟振动台的控制精度要求。最后,本论文采用基于加速度反馈的模型预测结构主动抗震控制策略将建筑物实例在地震激励下的一层最大层间位移量降低了76%,二层最大层间位移量降低了80%,并且避免了建筑结构进入塑性域,提高了建筑结构抗震性能。

关键词：地震模拟振动台三参量控制迭代学习控制无模型自适应控制结构主动控制

水凝胶搭载万古霉素联合3D打印钛支架促进感染性骨缺损愈合的研究

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水凝胶搭载万古霉素联合3D打印钛支架促进感染性骨缺损愈合的研究

作者：王淦吉林大学

学位级别：硕士

研究背景:细菌引起的骨感染(骨髓炎)一直不易处理。临床中清创术、全身与局部抗生素治疗、坏死骨碎片以及骨移植替代物的使用是治疗的主要方法,使开发具有抗菌和个体化骨再生的生物材料成为必然。理想的生物材料需具有个体化的结构、承... 详细信息

研究背景:细菌引起的骨感染(骨髓炎)一直不易处理。临床中清创术、全身与局部抗生素治疗、坏死骨碎片以及骨移植替代物的使用是治疗的主要方法,使开发具有抗菌和个体化骨再生的生物材料成为必然。理想的生物材料需具有个体化的结构、承重应力、可生物降解和良好生物相容性防止细菌感染。3D打印技术已是基于前人研究并经过长久发展,具有潜力的工程技术,其优势在于能通过计算机模拟自然骨组织的精细尺度网状结构,可制备将功能性纳米材料、药物或细胞及细胞因子混合到生物材料中的功能性骨组织工程支架,生物多网络结构有利于营养物质运输和血管生长。使用金属衍生物制备出的骨组织工程支架还具有优秀的机械性能。研究目的:水凝胶具有高度的多孔性和渗透性,具有良好的生物相容性,能为细胞迁移、扩增和分化建立充足的局部物质环境,同时还能吸收炎症渗液减少感染。水凝胶能为3D打印的骨组织工程材料提供良好的填充和药物释放策略。聚氨基酸温敏性水凝胶具有良好的生物相容性,在4℃下为液态而在25℃为固态的水凝胶,这种温敏性能使其可被自由搭载在3D打印的多孔支架内。本研究将万古霉素负载于聚氨基酸温敏性水凝胶内,使其填充于3D打印多孔钛支架内。将复合支架植入感染性骨缺损局部,通过局部水凝胶缓慢降解逐渐释放万古霉素,保证较为持久的抗菌效果,从而满足对于感染性骨缺损的抗感染治疗要求。该方案将为日后治疗感染性骨缺损提供新思路。研究方法:本课题制备最适浓度为6wt%的生物可降解的聚氨基酸水凝胶,同时负载万古霉素(vancomycin)。并将其添加到多孔钛合金支架(Ti6Al4V)中,使用含有不同浓度的万古霉素(分别为1%、2%和3%的质量分数)进行体外实验。将复合支架与骨髓间充质干细胞(BMSCs)进行共培养,进行细胞增殖抑制实验、细胞活死染色实验和鬼比环肽染色实验评价细胞相容性。通过体外抗菌实验(抑菌圈实验、细菌增殖抑制实验和体外细菌涂板实验)来评价最适药物浓度以用于体内抗菌实验。研究中根据体外抗菌实验结果选择负载质量分数为3%的万古霉素水凝胶复合支架来进行体内实验。通过体内植入复合支架来评测对兔股骨髁感染性骨缺损修复的影响。通过对饲养4周和12周后的兔股骨髁标本进行Micro-CT扫描和组织染色评价成骨特性。研究结果:1.本研究制备聚氨基酸水凝胶并进行大鼠皮下降解实验测试其体内的生物相容性,结果示水凝胶在体内可降解50天左右,并具有良好的生物相容性。2.为了增加机械应力,本研究将聚氨基酸水凝胶载入使用3D打印技术制备的多孔钛合金支架内,增加万古霉素负载以获得抗菌能力,我们通过细胞实验观察发现样本组件未有差异,证实了复合支架具有良好的生物相容性,通过体外抗菌实验证实了复合支架对E.coli和S.aureus具有良好的抗菌性,其中3%的万古霉素添加具有更好的抗菌效果。3.为了验证复合支架在体内的抗菌效果和成骨情况,我们将添加了3%万古霉素的复合支架植入感染性骨缺损动物模型,通过Micro-CT和组织染色证实复合支架对感染性骨缺损具有良好的抗菌性和成骨效果。研究结论:本研究通过制备聚氨基酸水凝胶并将水凝胶载入使用3D打印技术制备的多孔钛合金支架内。增加万古霉素负载以获得抗菌能力,我们通过细胞实验和体外抗菌实验证实了复合支架具有良好的生物相容性并且对E.coli和S.aureus具有良好的抗菌性。体内实验中,与未负载水凝胶和万古霉素的组别相比,结果显示VH@TI支架生物相容性良好,可以有效在局部释放万古霉素并发挥体内抗菌效果,并使骨组织再生修复。

关键词：骨感染万古霉素水凝胶骨组织工程材料 3D打印