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基于有限谓词追踪的民机系统需求一致性检查方法

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系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 205-218页

作者：王鹏岳舒婷张帆董磊中国民航大学民航航空器适航审定技术重点实验室天津300300 中国民航大学安全科学与工程学院天津300300

针对民机安全关键系统在正向研发过程中,系统级需求的正确性难以在设计早期全部完成确认的问题,提出一种基于有限谓词追踪的功能需求一致性检查体系。首先,引入一阶逻辑中的谓词追踪,建立系统内部功能需求与交互功能需求形式化规约方法... 详细信息

针对民机安全关键系统在正向研发过程中,系统级需求的正确性难以在设计早期全部完成确认的问题,提出一种基于有限谓词追踪的功能需求一致性检查体系。首先,引入一阶逻辑中的谓词追踪,建立系统内部功能需求与交互功能需求形式化规约方法。其次,针对单条、多条需求内容正确性以及需求关系一致性,构建需求一致性检查形式化规约,开展需求自冲突、集冲突与需求关系一致性检验,并生成可解释的检查反例进行需求迭代。最后,以机载平视显示(head-up display,HUD)系统飞行信息符号生成与显示功能为例,验证该方法的正确性与有效性。研究结果表明,基于有限谓词追踪的功能需求一致性检查方法能够提高需求一致性检查效率、降低研发成本,为民机系统级需求确认提供支持。

关键词：需求一致性定理证明功能需求正确性一阶逻辑需求冲突

双三相永磁同步电动机驱动器全开路故障模式的诊断方法

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电机与控制学报 2024年第5期28卷 27-37页

作者：汤昊岳李伟力陈睿北京交通大学电气工程学院北京100044 中国矿业大学电气工程学院江苏徐州221116 北京理工大学睿信书院北京100081

准确地对驱动器开路故障进行识别与诊断能够有效防止故障进一步恶化所引起的严重事故,也是实施恰当容错控制策略的先决条件。驱动器的开路故障类型包含单个功率开关管故障、多个功率开关管故障以及功率开关管和相的混合故障,提出能够识... 详细信息

准确地对驱动器开路故障进行识别与诊断能够有效防止故障进一步恶化所引起的严重事故,也是实施恰当容错控制策略的先决条件。驱动器的开路故障类型包含单个功率开关管故障、多个功率开关管故障以及功率开关管和相的混合故障,提出能够识别上述所有类型全开路故障模式的诊断方法。首先,为了便于模拟多类型的故障场景并提高理论模型的计算精度,构建能够计及诸多非理想因素和电机与驱动器之间相互影响关系的直接耦合分析模型,并通过实验验证了该模型的准确性和有效性。其次,通过矢量空间解耦中的子平面电流和绕组相电流分别提取故障因子和辅助故障因子,提出基于2种故障因子的诊断方法,并明晰2种故障因子的阈值范围和使用方法。最后,依托验证后的直接耦合分析模型,对6种不同类别的开路故障进行识别和诊断,证明所提方法的有效性。

关键词：双三相永磁同步电动机双三相驱动器耦合建模开路故障故障诊断

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基于生态系统服务流的东北地区水安全格局

水资源保护 2024年第3期40卷 11-19,27页

作者：孙才志安志英辽宁师范大学海洋可持续发展研究院辽宁大连116029 辽宁师范大学地理科学学院辽宁大连116029

基于供水服务“供流需”(供给流动需求)的研究思路构建水安全框架,采用水生态系统服务供需比测度水生态系统供需服务盈余和赤字状态,提取水生态“源”“汇”区,采用最小累计阻力模型识别“源汇”廊道和脆弱节点,进而分析东北地区水安全... 详细信息

基于供水服务“供流需”(供给流动需求)的研究思路构建水安全框架,采用水生态系统服务供需比测度水生态系统供需服务盈余和赤字状态,提取水生态“源”“汇”区,采用最小累计阻力模型识别“源汇”廊道和脆弱节点,进而分析东北地区水安全格局。结果表明:2000—2020年东北地区产水量和需水量均呈增加态势,空间上产水量大致呈东多西少分布,需水量的空间分布与人口密度、社会经济发展程度高度一致;整体而言,研究期内水生态系统供需服务主要表现为盈余状态,且盈余面积逐渐增加;水生态“源”区主要分布在东部及中部地区的耕地和林地,水生态“汇”区主要集中在西部地区的耕地、林地和未利用地;东北地区的水生态“源汇”廊道主要为松花江、绥芬河、辽河、图们江、大凌河、太子河等河流及其支流;辽宁中部、长春、哈尔滨等地多个供水节点较为脆弱,黑龙江中部的供水节点需要加强保护。

关键词：水资源生态系统服务流产水量需水量东北地区

基于翻转课堂的“金融数据可视化”课程教学探索与实践

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深圳信息职业技术学院学报 2024年第3期22卷 48-52页

作者：管志贵耿国靖深圳信息职业技术学院财经学院广东深圳518172

金融行业是依靠数据驱动的行业。以“讲授为主、讲练结合”的传统金融数据分析教学模式已无法满足财经行业快速发展需求。因此,需要融合金融科技和大数据技术手段,将功能强大的Power BI工具和金融数据分析课程结合,践行“翻转课堂”理念... 详细信息

金融行业是依靠数据驱动的行业。以“讲授为主、讲练结合”的传统金融数据分析教学模式已无法满足财经行业快速发展需求。因此,需要融合金融科技和大数据技术手段,将功能强大的Power BI工具和金融数据分析课程结合,践行“翻转课堂”理念,从课程体系、教学模式和评价方式等多个维度进行课程教学探索与实践。

关键词：翻转课堂 “金融数据可视化”课程教学探索

基于三维层析技术的光学柴油发动机机内火焰重构

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工程热物理学报 2024年第5期45卷 1525-1533页

作者：高宇陈海岩伍岳北京理工大学机械与车辆学院北京100081

本文搭建了基于一台光学柴油发动机的三维层析测量系统,利用高速相机和光纤束可以同时从8个不同方向获得燃烧室内的火焰投影,同时提出了一种特殊的标定装置,能够从多个不同方向标定光纤束与燃烧室之间的相对位置关系。本文分析了光学发... 详细信息

本文搭建了基于一台光学柴油发动机的三维层析测量系统,利用高速相机和光纤束可以同时从8个不同方向获得燃烧室内的火焰投影,同时提出了一种特殊的标定装置,能够从多个不同方向标定光纤束与燃烧室之间的相对位置关系。本文分析了光学发动机中由缸套扭曲引起的重构误差大小,并应用三维层析技术对光学发动机内的火焰发展过程进行了重构,获得了不同发动机转速下的火焰三维结构。通过对火焰二维投影和三维结构的分析发现,随着发动机转速增加,燃烧效率变高,最大火焰面积/体积和火焰强度出现的时刻提前,但是利用二维火焰投影得到的最大火焰面积与利用三维火焰结构得到的最大火焰体积出现的时刻不同,这是由于火焰在燃烧室内除了沿着燃烧室直径方向扩散,还会沿着活塞运动方向扩散。利用火焰三维重构结果,可以获得火焰在沿活塞运动方向上的分布,有助于分析燃烧过程,为提高发动机效率提供依据。

关键词：光学发动机三维层析火焰重构

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基于交换机迁移的控制平面饱和攻击防御方法

计算机学报 2024年

作者：管吉喆程光周余阳东南大学网络空间安全学院紫金山实验室

软件定义网络凭借着自身灵活的优势，逐渐成为了网络部署的热门方式，但由于控制平面的控制集中和资源有限，控制平面饱和攻击成为该网络下最大的安全威胁。控制平面饱和攻击作为DDoS攻击的特殊实践，其目标是消耗控制器的处理资源，影... 详细信息

软件定义网络凭借着自身灵活的优势，逐渐成为了网络部署的热门方式，但由于控制平面的控制集中和资源有限，控制平面饱和攻击成为该网络下最大的安全威胁。控制平面饱和攻击作为DDoS攻击的特殊实践，其目标是消耗控制器的处理资源，影响控制器下发流规则，最终实现网络瘫痪。与传统网络中，攻击主要影响单一网络结点不同。在软件定义网络中，一旦控制器遭受攻击，子域下交换机都将失去工作能力，甚至引发更大范围的级联故障。近年来，针对分布式软件定义网络安全性的研究如火如荼，但大多数研究采用弹性扩容和动态映射的方法，不断地增删设备和改变网络映射配置，提高了防御成本的同时，降低了网络的可靠性，且复杂的网络配置，违背了软件定义网络的初衷，为网络管理增加了难度。本文针对控制平面遭受的饱和攻击，提出了一种基于交换机迁移的防御方法。首先，通过分析软件定义网络中控制器的负载来源，提出了由北向开销、南向开销和水平开销组成的计算负载，并利用阈值检测机制，监测控制器负载情况，实现了对控制平面的实时饱和检测。然后，综合流表统计信息和空间特征图，提出了与平均数据包、上下行流量比率和交换机重要程度相关联的迁移系数，以准确识别处于攻击路径上的交换机。最后，在交换机迁移策略的支持下，将其迁移至低载控制器子域当中，缓解受攻击控制器的单点故障问题，从而完成对攻击的防御效果。在实验验证阶段，本文首先证明了控制平面饱和攻击的攻防过程实质上是一场资源竞争博弈，可以通过资源的调配缓解攻击影响。然后，本文证明了所提方法所具有的灵活性和动态性，能够根据资源情况和网络情况动态选择目标，实现迁移操作。通过最后的多组实验，本文证明了所提出的方法能够有效地缓解不同拓扑的控制平面饱和攻击，控制器饱和次数平均减少90%和65%，迁移目标首选率和单次迁移率都超过70%，有效避免了级联故障的产生，与其他方法相比，在64%左右的时间里负载标准差最低，迁移总次数最少降低11%，且迁移时间开销最少低60%。

关键词：软件定义网络控制平面控制平面饱和攻击主动防御交换机迁移

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基于三维层析方法的受限空间内喷雾测量

工程热物理学报 2024年第1期45卷 271-278页

作者：凌晨陈海岩伍岳北京理工大学机械与车辆学院北京100081

三维层析方法通过相机采集待测信号在空间各方向上的二维投影,利用层析算法重构其三维空间分布,具有时空分辨能力,是测量和评估发动机缸内扩散和燃烧的新兴技术。为了使该方法能适用于受限空间,我们通过光线逆向追踪法和斯涅尔折射定律... 详细信息

三维层析方法通过相机采集待测信号在空间各方向上的二维投影,利用层析算法重构其三维空间分布,具有时空分辨能力,是测量和评估发动机缸内扩散和燃烧的新兴技术。为了使该方法能适用于受限空间,我们通过光线逆向追踪法和斯涅尔折射定律建立受限空间内待测信号和投影之间的映射关系,开发了三维跨界面层析算法。本文使用该算法对连续变化的受限空间内喷雾信号进行了重构实验,并计算出了喷雾表面曲率、速度以及其间的耦合关系。

关键词：层析扭曲修正三维曲率表面速度

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代谢工程改造大肠杆菌生产戊二酸

代谢工程改造大肠杆菌生产戊二酸

作者：管清远北京化工大学

学位级别：硕士

戊二酸是一种C5二元羧酸,主要用于聚酯和聚酰胺的生产,在化工和医药领域有着重要的应用。化学法合成戊二酸存在环境污染严重、化石燃料消耗等问题,因此利用微生物细胞工厂合成戊二酸是一种绿色环保可持续的代替方案。本研究基于天然赖... 详细信息

戊二酸是一种C5二元羧酸,主要用于聚酯和聚酰胺的生产,在化工和医药领域有着重要的应用。化学法合成戊二酸存在环境污染严重、化石燃料消耗等问题,因此利用微生物细胞工厂合成戊二酸是一种绿色环保可持续的代替方案。本研究基于天然赖氨酸降解途径,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,构建了可以生产戊二酸的大肠杆菌工程菌株,并在此菌株基础上通过增强前体供应、培养基优化、增强戊二酸外排和增加NADPH供应等策略提高戊二酸从头合成的产量。首先,基于天然赖氨酸降解途径设计戊二酸生物合成途径,将其分为三个模块:cad A模块、pat AD模块和gab TD模块,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术在大肠杆菌的染色体上通过启动子优化以及基因拷贝数的优化平衡了三个模块间的代谢流,构建戊二酸生物合成菌株G32,戊二酸产量0.35 g/L。随后,通过增强赖氨酸生物合成途径关键酶的表达增加了前体赖氨酸生物合成的代谢通量。工程菌株G5戊二酸产量达到1.3 g/L。进一步,采用无机氮源更丰富的M10培养基并对硫酸铵及酵母粉的含量进行优化,最佳组合(3 g/L酵母粉和8 g/L硫酸铵)使得戊二酸产量提高到2.15 g/L。最终,通过过表达戊二酸外排蛋白Ynf M促进戊二酸外排构建菌株G61戊二酸产量提高到2.81 g/L;通过过表达pnt AB基因增加NADPH的再生构建菌株G65戊二酸产量提高到3.14 g/L。本研究在大肠杆菌基因组水平上应用代谢工程策略构建了戊二酸生物合成菌株,并通过代谢改造提高了戊二酸从头合成产量。本论文对后续戊二酸生物合成研究及工业化生产提供了一定的技术支持。

关键词：代谢工程 CRISPR/Cas9基因编辑技术大肠杆菌戊二酸外排蛋白

基于2R1T型并联机构的腕关节康复机构运动性能及康复效果评估

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基于2R1T型并联机构的腕关节康复机构运动性能及康复效果评估

作者：管卓涛中北大学

学位级别：硕士