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基于运动想象脑电信号的机械臂控制系统研究

基于运动想象脑电信号的机械臂控制系统研究

作者：聂双喜电子科技大学

学位级别：硕士

脑机接口是神经科学与机器学习结合的应用,能适应某些特殊环境下的控制需求,尤其是在传统的控制方式无法满足现实需要的条件下,脑机接口有着独特的优势,存在着广泛的应用前景。本文主要研究了基于脑电信号设计的脑机接口,重点在于提取... 详细信息

脑机接口是神经科学与机器学习结合的应用,能适应某些特殊环境下的控制需求,尤其是在传统的控制方式无法满足现实需要的条件下,脑机接口有着独特的优势,存在着广泛的应用前景。本文主要研究了基于脑电信号设计的脑机接口,重点在于提取脑电信号中与大脑运动想象相关的模式,并对大脑不同活动状态下的模式特征进行识别、挖掘和理解,最后与机械臂控制平台进行了结合。本文对基于脑电信号的脑机接口的基础理论框架进行了介绍,包括脑电信号的产生的机理、脑电信号的采集过程、运动想象脑电信号所表现出来的独特的ERS/ERD特征模式和脑电信号的预处理过程。针对包含大量的干扰且整体杂乱的脑电信号设计了一套滤波算法来提取特定频段的特异性脑电信号,又利用了基于小波变换的去噪算法对脑电信号进行平滑处理。对于脑电信号的特征提取,介绍了共空间模式算法,并在此基础上,将只适用于二分类任务的共空间模式算法通过“一对多”的思想推广到了脑电信号的多分类任务。同时考虑到序列脑电信号的非平稳性和随机性,设计了可自主调整参数的自适应共空间模式算法。在脑电信号的特征分类问题研究方面,针对采集脑电信号的二分类问题,分析了经典的线性判别式分析,同时考虑到不同类人群的脑电信号会存在差异的实际情况,对线性判别式算法做了改进,提出了具有自适应功能的线性判别式算法;在脑电信号的多分类问题上,针对高维且线性不可分的脑电信号分类问题,结合适用于脑电信号多分类任务的共空间模式算法,首次引入稀疏神经网络来对脑电信号进行二次特征提取并进行多分类任务,稀疏特征使得原始线性不可分的脑电信号变得线性可分,同时也有利于对脑电信号的特征进行深度挖掘。最后,本文给出了脑电控制系统的设计方案,对实验平台二连杆机械臂进行了建模分析和控制器设计,并通过机械臂平台实现了脑机接口识别的大脑运动想象任务。

关键词：脑机接口小波去噪特征提取机器学习控制算法

硼酸铝晶须增强铝基复合材料的制备工艺及性能研究

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硼酸铝晶须增强铝基复合材料的制备工艺及性能研究

作者：聂双喜哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

本文采用双滴定的方法对硼酸铝晶须表面进行了SnO2涂覆处理,然后利用挤压铸造的方法制备了晶须体积分数为20%的硼酸铝晶须增强铝基复合材料(简写为ABOw/SnO/6061Al)。用扫描电镜(SEM)、金相显微镜(OM)、X射线衍射分析(XRD)等分析测试手... 详细信息

本文采用双滴定的方法对硼酸铝晶须表面进行了SnO2涂覆处理,然后利用挤压铸造的方法制备了晶须体积分数为20%的硼酸铝晶须增强铝基复合材料(简写为ABOw/SnO/6061Al)。用扫描电镜(SEM)、金相显微镜(OM)、X射线衍射分析(XRD)等分析测试手段研究了氧化锡涂层和复合材料的微观组织结构、界面反应;并且用万能拉伸电子试验机对复合材料的力学性能做了测试和分析,研究了复合材料的高温拉伸性能及高温拉伸断裂机理。通过对铸态材料的高温拉伸试验确定材料的最佳变形条件并在此条件下对材料进行了热挤压,对挤压后的材料进行了室温、高温力学性能测试。通过对铸态ABOw/SnO/6061Al复合材料的SEM、XRD分析,以及从热力学角度讨论增强体与基体发生界面反应的可能,研究结果表明,在复合材料挤压铸造过程中,SnO2涂层可以与基体铝之间发生铝热反应,反应生成较低溶点的Sn,Sn阻止ABOw/SnO/6061Al复合材料在压铸过程中晶须与基体之间发生界面反应,确保硼酸铝晶须的完整性。对铸态20ABOw/SnO/6061Al复合材料的高温力学性能研究表明,由于基体的软化和液态Sn使晶须强化能力的减弱,共同作用使得复合材料的最大流变应力随着拉伸温度的升高逐渐降低,延伸率随着温度的上升先增加,在400℃达到最大值3.6%,然后逐渐下降,复合材料的抗拉强度随着温度的升高,逐渐降低。在温度不变的情况下,复合材料的延伸率也随着应变速率的增加而增加。在高温拉伸变形行为研究的基础上,本文在温度为400℃时对20ABOw/SnO/6061Al复合材料进行了挤压变形,获得了表面质量优良的挤压棒材。挤压后20ABOw/SnO/6061Al复合材料的力学性能显著得到了提高,室温下挤压态复合材料的抗拉强度高于铸态复合材料的抗拉强度,400℃时铸态复合材料的抗拉强度高于挤压态复合材料的抗拉强度;复合材料的延伸率得到了明显的提高,400℃下的延伸率由铸态的4.2%提高到13.5%,室温下的延伸率由铸态的1.6%提高到3.8%。

关键词：铝基复合材料硼酸铝晶须 SnO2涂层高温拉伸热挤压

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纳米纤维素的疏水性及分散性研究进展

中国造纸 2017年第10期36卷 61-67页

作者：杨爽柴新宇聂双喜宋雪萍吴敏广西大学轻工与食品工程学院广西南宁530004 广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室广西南宁530004

纳米纤维素以其比表面积大、机械强度高、结晶度高、生物相容性好等优异性质在纳米复合材料中具有很好的应用前景,但易于团聚、亲水性极强的特点严重限制了其应用发展。本文综述了近年来提高纳米纤维素疏水性以及在水和大部分有机溶剂... 详细信息

纳米纤维素以其比表面积大、机械强度高、结晶度高、生物相容性好等优异性质在纳米复合材料中具有很好的应用前景,但易于团聚、亲水性极强的特点严重限制了其应用发展。本文综述了近年来提高纳米纤维素疏水性以及在水和大部分有机溶剂中分散性的方法、各方法的反应原理以及研究进展,如表面吸附改性、酯化改性、偶联剂改性和接枝共聚改性来提高其疏水性;表面吸附改性、阳离子改性、TEMPO氧化体系改性、乙酰化改性、偶联剂改性和接枝共聚改性来改善其分散性。同时也展望了纳米纤维素研究的发展方向以及应用前景。

关键词：纳米纤维素改性疏水性分散性

甲醇法二氧化氯制备中副产物酸性芒硝的综合利用研究

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造纸科学与技术 2012年第6期31卷 150-154页

作者：詹磊聂双喜宋海农班飞杜春晖广西博世科环保科技股份有限公司广西南宁530007 广西大学轻工与食品工程学院广西南宁530004

为满足国家日益严格的环保要求,制浆厂采用ECF漂白成为当今纸浆漂白的一种主流趋势,二氧化氯制备及副产物利用相关技术成为亟待解决的问题。文章介绍了二氧化氯副产物酸性芒硝的综合利用方法,首先探讨了酸性芒硝复分解反应制备中性芒硝... 详细信息

为满足国家日益严格的环保要求,制浆厂采用ECF漂白成为当今纸浆漂白的一种主流趋势,二氧化氯制备及副产物利用相关技术成为亟待解决的问题。文章介绍了二氧化氯副产物酸性芒硝的综合利用方法,首先探讨了酸性芒硝复分解反应制备中性芒硝工艺,重点对中性芒硝真空过滤脱水与短程干燥技术进行了研究,即先将中性芒硝浆料送至真空过滤机洗涤过滤脱水,再经流化床干燥器干燥制得无水硫酸钠粉末(元明粉),通过芒硝干燥实验,对比循环流化床与振动流化床干燥效率,为流化床干燥器的选型提供了依据。采用该工艺制得的元明粉,产品指标符合GB/T6009-2003Ⅱ类优等品标准,产品质量高,能源消耗少,具有工艺简单,操作方便,成本低的优点。

关键词：二氧化氯制备芒硝利用循环流化床振动流化床清洁化生产

基于电纺预处理溶解浆的纤维素复合膜制备与应用

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中国造纸学报 2022年第4期37卷 84-91页

作者：杨保宏田国栋田超超聂双喜段超陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西西安710021 广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室广西大学轻工与食品工程学院广西南宁530004

以溶解浆为原料,三氟乙酸(TFA)和二氯乙烷(DCE)为溶解体系,通过预添加聚环氧乙烯(PEO)增稠剂和Cu(Ac)_(2)前驱体制得纺丝液,并利用静电纺丝预处理技术,成功制得负载有机金属框架物(MOF,即HKUST-1)的电纺纤维素复合膜(HKUST-1@CF),探讨... 详细信息

以溶解浆为原料,三氟乙酸(TFA)和二氯乙烷(DCE)为溶解体系,通过预添加聚环氧乙烯(PEO)增稠剂和Cu(Ac)_(2)前驱体制得纺丝液,并利用静电纺丝预处理技术,成功制得负载有机金属框架物(MOF,即HKUST-1)的电纺纤维素复合膜(HKUST-1@CF),探讨了溶解浆种类、TFA/DCE体积比、PEO和Cu(Ac)_(2)添加量等对HKUST-1@CF结构与性能的影响。结果表明,当选用阔叶木溶解浆为原料、TFA/DCE体积比为6∶4、纤维素/PEO/Cu(Ac)_(2)质量比为10∶2∶3时,纤维素纺丝性能最佳;预添加PEO与Cu(Ac)_(2)有助于MOF负载(最高负载量达16.1%),且HKUST-1@CF膜表现出优异的油水分离性(分离效率98%)及良好的抑菌性能(抑菌圈3.1 mm),其在膜分离及环境治理方面具有潜在应用价值。

关键词：纤维素 MOF 静电纺丝油水分离抗菌材料

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纸浆ECF漂白过程AOX形成机理研究进展

造纸科学与技术 2014年第1期33卷 94-98页

作者：聂双喜王双飞覃程荣宋海农刘新亮广西大学轻工与食品工程学院广西南宁530004

制浆造纸企业采用无元素氯(ECF)技术漂白纸浆可以实现环境、经济和社会效益的统一。二氧化氯是ECF漂白技术的主要漂剂,具有良好的脱木素选择性,可大幅度减少漂白废水的污染负荷,但漂白过程产生的少量可吸附有机卤素(AOX)具有较强的毒性... 详细信息

制浆造纸企业采用无元素氯(ECF)技术漂白纸浆可以实现环境、经济和社会效益的统一。二氧化氯是ECF漂白技术的主要漂剂,具有良好的脱木素选择性,可大幅度减少漂白废水的污染负荷,但漂白过程产生的少量可吸附有机卤素(AOX)具有较强的毒性作用和难降解性。目前,ECF漂白过程AOX的形成机理及其对环境的影响机理尚未完全清楚。本论文分析了国内外纸浆漂白过程AOX形成研究现状,重点论述了木素及其模拟物与二氧化氯反应机理的研究进展,旨在为漂白过程AOX形成机理提供理论依据,同时通过论述分子模拟理论在木素氧化过程的应用现状,提出纸浆二氧化氯漂白过程AOX形成机理研究的新方法,从分子水平提出研究AOX形成的控制要点,为评估AOX对环境的影响以及实际生产过程中有效控制AOX的形成提供理论依据。

关键词： CF漂白木素氧化 AOX形成分子模拟

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手持白光扫描仪在冲压领域的运用

锻造与冲压 2023年第24期 28-33页

作者：聂双喜汪建余戴长征一汽-大众汽车有限公司

随着科技的飞速发展,数字化运用越发广泛,在汽车行业中对于结构复杂、曲面多变的冲压件测量,传统的测量方式已逐渐不能满足生产需求,掌握数字化设备运用技术非常重要,本文以Go Scan Spark彩色3D扫描仪为基础,详细介绍该设备利用VXeleme... 详细信息

随着科技的飞速发展,数字化运用越发广泛,在汽车行业中对于结构复杂、曲面多变的冲压件测量,传统的测量方式已逐渐不能满足生产需求,掌握数字化设备运用技术非常重要,本文以Go Scan Spark彩色3D扫描仪为基础,详细介绍该设备利用VXelements和PolyWorks两个软件系统,进行三维建模采集数据,再结合模具设计数模进行拟合对比,能有效、快速分析冲压件问题,减少不必要的工作量。

关键词：软件系统数字化设备三维建模冲压件设备利用测量方式汽车行业

地黄己糖激酶RgHXK2基因的电子克隆及生物信息学分析

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分子植物育种 2023年第19期21卷 6335-6345页

作者：王晨璨李瑾聂双喜吕亚奎彭霄鹏广西大学轻工与食品工程学院广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室南宁530004 齐鲁工业大学(山东省科学院) 齐鲁工业大学制浆造纸科学与技术教育部重点实验室济南250353 中国林业科学研究院资源昆虫研究所昆明650224 中国林业科学研究院林业研究所国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 北京林业大学生物科学与技术学院林木育种国家工程实验室北京100083 海南热带野生动植物园有限公司海口571154

己糖激酶(HXK)的主要功能是在糖酵解途径中催化己糖磷酸化,是植物体内调控呼吸代谢的关键酶之一。主要催化己糖磷酸化进入糖酵解途径,可在植物体的生长发育过程中为其提供大量的能量。己糖激酶属于hexokinase-2超家族,在植物生命活动中... 详细信息

己糖激酶(HXK)的主要功能是在糖酵解途径中催化己糖磷酸化,是植物体内调控呼吸代谢的关键酶之一。主要催化己糖磷酸化进入糖酵解途径,可在植物体的生长发育过程中为其提供大量的能量。己糖激酶属于hexokinase-2超家族,在植物生命活动中发挥着重要的作用。为了解地黄(Rehmannia glutinosa)己糖激酶基因RgHXK2在磷酸化过程中起到的作用,该研究基于转录组测序获得的地黄己糖激酶基因ORF的部分保守序列和地黄的SRA数据库,在NCBI中进行电子克隆获得地黄RgHXK2全长cDNA序列;采用在线网上工具ProtParam、TMHMM、SOPMA、SMART、MEME、Clustal Omega以及Jalview、MegaX等软件对其进行生物信息学分析,结果显示,地黄RgHXK2基因全长1 462 bp,包含1 194 bp的开放阅读框,编码一个含有397个氨基酸、相对分子质量为43.75 kD、等电点为6.34的蛋白质。在线软件预测该蛋白含有Hexokinase-1和Hexokinase-2保守结构域,无信号肽与跨膜结构,为亲水性非分泌蛋白,主要分布于线粒体和叶绿体中,参与碳水化合物代谢、细胞葡萄糖的动态平衡以及糖酵解等三个生物反应过程。系统进化分析表明,地黄与木犀榄(Olea europaea)、一串红(Salvia splendens)、黄色猴面花(Erythranthe guttata)、紫花风铃木(Handroanthus impetiginosus)及松蒿(Phtheirospermum japonicum)、独脚金(Striga asiatica)聚为一支,其中与木犀榄HXK1蛋白的同源性最高,为90.05%。本研究为进一步揭示RgHXK2基因在地黄己糖磷酸化途径中的功能奠定基础。

关键词：地黄(Rehmannia glutinosa) RgHXK2 电子克隆生物信息学分析

二氧化氯制备中副产物酸性芒硝的综合利用研究

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二氧化氯制备中副产物酸性芒硝的综合利用研究