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风力发电系统模型预测变桨距控制策略研究

风力发电系统模型预测变桨距控制策略研究

作者：张天翼河北大学

学位级别：硕士

随着社会进步和科技发展,能源与环境问题越来越成为关注的重点。风能作为一种高效、清洁的可再生能源,在全球范围内得到广泛应用。近年来,随着风力发电机容量的增大,塔架高度和叶片长度不断增加,导致叶片在旋转过程中受到的风切变效应... 详细信息

随着社会进步和科技发展,能源与环境问题越来越成为关注的重点。风能作为一种高效、清洁的可再生能源,在全球范围内得到广泛应用。近年来,随着风力发电机容量的增大,塔架高度和叶片长度不断增加,导致叶片在旋转过程中受到的风切变效应、尾流效应的影响愈发严重,这些气流因素给风力发电机带来了不平衡载荷,引发了叶片的挥舞和摆振以及轮毂的俯仰和偏航,极大的影响了风力发电机运行的稳定性和安全性。为了保证风力发电机的稳定运行,除了提高设备本身的强度外,还应优化风力发电机的变桨距控制策略,减小叶片和轮毂所受的载荷。针对风力发电机的变桨距控制问题,本文研究工作如下:(1)基于叶素—动量理论对风力发电机叶片受力进行了分析,研究了风切变效应和尾流效应引起风力发电机不平衡载荷的原因,根据叶素—动量理论对叶片所受不平衡载荷进行了计算,并分析了不平衡载荷所引起的塔架俯仰和偏航。(2)分析了风力发电机在不同工作区域内的变桨距运行模式以及统一变桨控制和独立变桨控制的原理。针对风力发电机所受到的不平衡载荷,设计了基于载荷反馈的独立变桨控制策略。将叶根弯矩经过Coleman坐标变换得到轮毂的俯仰力矩和偏航力矩,并将两个力矩作为反馈量分别利用PID进行控制。利用FAST和MATLAB\Simulink对系统进行联合仿真,结果显示相比统一变桨距控制,独立变桨控制能够更有效的减小叶片和轮毂的载荷。(3)由于风力发电机系统复杂、风速变化过快等因素,PID控制难以达到良好的控制效果,并且桨距角变化过大造成执行器疲劳损伤。针对上述问题提出基于模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)的独立变桨控制系统。首先对风力发电机进行数学建模,根据系统模型推导出MPC预测方程和代价函数,并利用滚动优化实现了系统的闭环控制。仿真结果表明,MPC在减小桨距角变化的同时,进一步降低叶片以及轮毂所受载荷。(4)风力发电机系统具有时变性,使得MPC无法准确预测系统未来输出,从而影响MPC的控制效果。针对该问题,提出遗忘因子递推最小二乘法(Forgetting Factor Recursive Least Square,FFRLS)对风力发电机进行参数在线辨识,并实时更新MPC的预测方程以及代价函数。仿真结果显示,基于FFRLS在线辨识的MPC减小了对系统输出预测的误差,提高了MPC独立变桨的控制效果,减小了叶片和轮毂的载荷。

关键词：不平衡载荷独立变桨控制模型预测控制遗忘因子递推最小二乘法

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“神经衰弱”在近代中国的“知识旅行”

新型立体喷射塔板的流体力学性能研究与CFD模拟

中国科技史杂志 2024年第2期45卷 340-353页

作者：缪蓬上海理工大学外语学院

19世纪初一场“西医东渐”革新了我国的医学格局，在这场来自西方的医学概念、技术、制度等逐步取代中国传统医学成为本土医学主流的浪潮中，疾病概念“neurasthenia”引入我国，其发生、兴起及再造贯穿了西学东渐、东学入中、借鉴苏俄... 详细信息

19世纪初一场“西医东渐”革新了我国的医学格局，在这场来自西方的医学概念、技术、制度等逐步取代中国传统医学成为本土医学主流的浪潮中，疾病概念“neurasthenia”引入我国，其发生、兴起及再造贯穿了西学东渐、东学入中、借鉴苏俄等我国近代知识体系建立的过程，这一“知识旅行”的过程背后也蕴含着国人对神经、精神疾病认知的演变过程。在传入初期，“neurasthenia”被译作“脑力衰弱”和“神经衰弱”,这两种译法见于当时的报章、词典及医学著述。该病起初被视为一种神经症，而后逐步被接受为精神疾病，该病在我国精神科门诊诊断率一度超过80%,是我国精神科门诊的常见疾病。20世纪末，这则过去“时髦”的疾病概念悄然消失于汉语精神疾病场域，由此呈现出概念“失语”的景象。从“neurasthenia”到“神经衰弱”并非单纯的术语翻译问题，也涉及时人对“旅行”概念认知的转变。梳理19、20世纪“neurasthenia”自原语至汉语的翻译实践，勾勒其入华轨迹，并剖析其接受过程中的意义转变，以再审视这则疾病概念的“跨语际”实践历程。

关键词：神经衰弱术语翻译知识旅行

来源：博看期刊

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新型立体喷射塔板的流体力学性能研究与CFD模拟

作者：顾翼东北京化工大学

学位级别：硕士

精馏是流程工业中极为关键的单元操作之一,板式塔在其中占有重要地位,为满足化工装置大型化的趋势和化工分离技术对能耗和纯度的严苛要求,开发具备低压降、高效率、大通量等特性的新型塔板具有重要意义。本文首次将浮阀结构、喷射孔结... 详细信息

精馏是流程工业中极为关键的单元操作之一,板式塔在其中占有重要地位,为满足化工装置大型化的趋势和化工分离技术对能耗和纯度的严苛要求,开发具备低压降、高效率、大通量等特性的新型塔板具有重要意义。本文首次将浮阀结构、喷射孔结构与立体喷射塔板进行结构耦合,设计了一种含有类浮阀结构（浮阀式分离板）的新型立体帽罩并基于此开发了浮阀式立体喷射塔板（Valve-type Stereoscopic Jet Tray,VSJT）。通过冷模实验对新型立体帽罩和VSJT塔板的流体力学性能和传质性能进行了测定,主要性能指标为:干板压降、湿板压降、漏液率、雾沫夹带率、清液层高度、液体提升量以及传质效率;使用CFD模拟软件对板上气液两相流动情况进行了模拟研究。具体工作如下:（1）探究了浮阀式分离板的质量和固定开启高度对VSJT塔板上最小传质单元（立体帽罩）的性能影响。结果表明:类浮阀结构的引入使立体帽罩的压降变化更平缓,同时随着浮阀式分离板质量和开启高度的增加,提升了立体帽罩的传质效果也致其在底气速下的漏液率上升,当浮阀式分离板最大开启高度为30 mm时,单个立体帽罩拥有最佳的液体提升性能。（2）测定了浮阀式分离板质量不同的五块VSJT塔板的流体力学性能和传质性能,结果表明:VSJT塔板在半开状态和全开状态下有不同的压降变化规律,在半开状态下的压降变化更为平缓。将实验结果在相同气速下与New VST塔板性能进行相比,VSJT塔板的干板压降低了30%,湿板压降低了13%,默弗里板效率提高了12%。（3）基于VSJT塔板的类浮阀特性提出一种适用于该塔板半开状态下的干板压降经验关联式,并采用合适的压降模型分别对全开状态下的干板压降和湿板压降进行了关联拟合。所有拟合式的R2>0.95,除个别高气速下的数据点外,所有拟合结果的相对偏差<5%。（4）对VSJT塔板建立了合理的CFD模型,模拟了板上气液两相的流动情况。结果表明:VSJT塔板具有稳定的清液层,仅在小范围内存在流动不均的现象;浮阀式分离板对气液两相的分离效果好,是降低塔板雾沫夹带的关键。研究结果证明,浮阀式立体喷射塔板是一种结构简单可靠、压降变化平缓、压降和雾沫夹带性能大幅提升的新型立体喷射塔板,特别适用于对压力变化敏感的操作工况。

关键词：立体喷射塔板流体力学性能传质性能计算流体力学

维替泊芬PLGA纳米粒的制备及其对小鼠肝细胞癌的作用研究

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中国临床药理学杂志 2024年第11期40卷 1613-1617页

作者：李佳翼徐细明武汉大学人民医院肿瘤中心湖北武汉430060

目的制备一种维替泊芬聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米粒(PLGA-VP NPs)并对其对小鼠肝细胞癌细胞Hepa 1-6的抑制作用和体内安全性进行验证。方法用乳化蒸发法制备PLGA-VP NPs,用动态光散射(DLS)检测PLGA-VP NPs的粒径和电位。将Hepa 1-... 详细信息

目的制备一种维替泊芬聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米粒(PLGA-VP NPs)并对其对小鼠肝细胞癌细胞Hepa 1-6的抑制作用和体内安全性进行验证。方法用乳化蒸发法制备PLGA-VP NPs,用动态光散射(DLS)检测PLGA-VP NPs的粒径和电位。将Hepa 1-6细胞分为对照组(不做任何处理)、空载PLGA NPs组(加入空载PLGA NPs)和PLGA-VP NPs组(加入PLGA-VP NPs)。用阿尔玛蓝法检测细胞增殖情况,用流式细胞术检测细胞对PLGA-VP NPs的摄取情况及细胞凋亡率,用蛋白质印迹法检测细胞程序性死亡-配体1(PD-L1)、B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)的表达水平。将C57小鼠分为正常组(尾静脉注射磷酸缓冲盐溶液100μL)和PLGA-VP NPs组(尾静脉注射2μg·μL^(-1)PLGA-VP NPs 100μL)。用苏木精-伊红(HE)染色法观察小鼠各主要器官。结果PLGA-VP NPs的粒径约为(124.00±1.80)nm,电位约为(-38.00±1.40)mV。PLGA-VP NPs质量浓度为0、0.5、1.0、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0 mg·mL^(-1)时,细胞存活率分别为(100.00±2.02)%、(87.33±3.74)%、(55.86±9.71)%、(30.32±6.30)%、(26.03±2.60)%、(23.81±2.09)%、(23.63±1.29)%和(19.75±3.32)%,PLGA-VP NPs对Hepa 1-6的半抑制浓度为0.87 mg·mL^(-1)。0、2、4、8、12、24 h时Hepa 1-6对PLGA-VP NPs的摄取率分别为0、(3.27±0.10)%、(7.32±1.36)%、(27.03±1.11)%、(44.97±1.43)%和(68.37±0.94)%。对照组、空载PLGA NPs组、PLGA-VP NPs组的细胞凋亡率分别为(9.26±1.42)%、(11.08±1.16)%和(27.27±1.12)%,PD-L1蛋白相对表达水平分别为1.00±0.01、1.00±0.08和0.21±0.06,Bcl-2蛋白相对表达水平分别为1.20±0.02、0.43±0.01和0.54±0.07,Bax蛋白相对表达水平分别为0.35±0.02、1.09±0.07和1.30±0.06。PLGA-VP NPs组的上述指标与对照组及空载PLGA NPs组比较,在统计学上差异均有统计学意义(均P<0.05)。HE染色结果显示,与正常组比较,PLGA-VP NPs组小鼠主要器官未见明显异常。结论成功合成了PLGA-VP NPs,该纳米粒对Hepa 1-6肝癌细胞有抑制作用,可降低PD-L1蛋白的表达,且体内安全性良好。

关键词：维替泊芬肝细胞癌聚乳酸-羟基乙酸共聚物细胞程序性死亡-配体1

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某混凝土重力坝动力分析与损伤识别

某混凝土重力坝动力分析与损伤识别

作者：周如翼扬州大学

学位级别：硕士

应用MM-MRI检测贝伐珠单抗治疗大鼠脑损伤创伤半暗带的实验研究

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应用MM-MRI检测贝伐珠单抗治疗大鼠脑损伤创伤半暗带的实验研究

作者：林小翼重庆理工大学

学位级别：硕士

创伤性脑损伤（traumatic brain injury,TBI）具有高发病率、致残率和死亡率,给社会和经济带来了沉重的负担。如何降低TBI后高致残率和致死率,是全球亟待解决的公共健康问题。TBI损伤核心周围存在一可逆性脑组织区—创伤半暗带（traumat... 详细信息

创伤性脑损伤（traumatic brain injury,TBI）具有高发病率、致残率和死亡率,给社会和经济带来了沉重的负担。如何降低TBI后高致残率和致死率,是全球亟待解决的公共健康问题。TBI损伤核心周围存在一可逆性脑组织区—创伤半暗带（traumatic penumbra,TP）,TP的演变在TBI的临床转归中起着关键作用,是TBI后的治疗靶区,因此对TP的研究具有重要价值。脑水肿是TP最主要的病理变化,是导致颅内高压、脑疝形成的直接因素,改善TP区脑水肿与降低TBI的高致残率和死亡率息息相关。创伤性脑水肿的诊疗一直是神经科面临的难题,有资料报道采用多模态磁共振成像（multimodal magnetic resonance imaging,MM-MRI）技术可以为脑水肿的诊断提供可靠信息。贝伐珠单抗对颅内肿瘤相关性脑水肿治疗有效,但对于创伤性脑水肿是否有效缺乏研究;应用MM-MRI能否精准无创显示TP区的脑水肿演变,为疗效评估提供有效方法?为此特进行该课题研究。本课题选取健康成年雄性Wistar大鼠,随机分为对照组（Control）、假手术组（Sham）、创伤组（TBI）、安慰剂治疗组（TBI-NS）、不同剂量（5mg/kg、10mg/kg、15mg/kg）贝伐珠单抗治疗组（TBI-Beva A、TBI-Beva B和TBI-Beva C）。通过构建动物脑创伤模型,结合病理观察、透射电子显微镜检查、蛋白印迹实验、免疫荧光实验及MM-MRI检查等研究方法,探究贝伐珠单抗治疗创伤性脑水肿的有效性和最佳给药剂量,以及其相关分子机制;探讨MM-MRI在检测贝伐珠单抗治疗TBI中的评估价值。研究内容包括以下六个部分:（1）动物行为学实验对贝伐珠单抗在TBI治疗中的疗效初筛。（2）组织病理观察及蛋白印迹实验观察不同剂量贝伐珠单抗在治疗TBI中的有效性和最佳剂量。（3）免疫荧光实验验证贝伐珠单抗对TBI的治疗作用。（4）MM-MRI、透射电子显微镜和免疫荧光实验观察贝伐珠单抗对脑水肿的治疗价值,同时观察TBI后血脑屏障（blood brain barrier,BBB）的结构变化。（5）免疫组化和免疫荧光实验观察贝伐珠单抗对水通道蛋白（aquaporin4,AQP4）的表达和分布的调控。（6）分析AQP4表达水平与MM-MRI相关性分析。实验结果证明:在大鼠TBI模型中,TBI后24h,TP组织发生血管源性脑水肿和细胞内脑水肿,且以细胞内脑水肿为主。不同剂量（5mg/kg、10mg/kg、15mg/kg）的贝伐珠单抗均能够改善创伤性脑水肿,且贝伐珠单抗在TBI中呈剂量依从性,以15mg/kg的给药剂量效果最佳。贝伐珠单抗可通过抑制血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）的表达、上调闭合蛋白（Occludin）的表达来改善BBB结构和功能障碍,以此减轻血管源脑水肿。贝伐珠单抗可下调AQP4表达水平和改变AQP4极性分布,减轻细胞内脑水肿。CE-TWI可显示血管源性脑水肿范围,可无创检测BBB的结构完整性。AQP4表达增强可能是磁共振ADC值下降的重要影响因素之一。MM-MRI是无创评估TP组织水肿演变的可靠工具,是TBI疗效评价的有效方法。实验表明贝伐珠单抗是挽救TP、治疗TBI的一种有效药物。

关键词：创伤性脑损伤创伤半暗带磁共振成像血脑屏障 AQP4

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基于目标检测的医学图像分割方法研究

基于目标检测的医学图像分割方法研究

作者：尚天翼电子科技大学

学位级别：硕士