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作者：范育超合肥工业大学

学位级别：硕士

回归模型广泛的应用于工农业、气象、经济管理以及医药卫生等领域。同时由于实际应用的需要,回归模型也在不断发展,其模型从最初的参数回归模型发展到非参数回归模型,又发展到半参数回归模型。而非参数回归模型是基于数据本身,其回归函... 详细信息

回归模型广泛的应用于工农业、气象、经济管理以及医药卫生等领域。同时由于实际应用的需要,回归模型也在不断发展,其模型从最初的参数回归模型发展到非参数回归模型,又发展到半参数回归模型。而非参数回归模型是基于数据本身,其回归函数的形式可以任意,因而有较大适应性。半参数回归模型是介于参数模型和非参数模型之间的一种统计模型,兼顾了参数回归模型和非参数回归模型的优点,较单纯的参数回归模型或非参数回归模型有更大的适应性,并且具有更强的解释能力。本文在ρ合这一类较为广泛的相依混合序列下,研究了固定设计下非参数回归模型中的未知函数和半参数回归模型中未知参数及未知函数的局部多项式估计。给出非参数回归模型中估计量的渐近偏差和渐近方差,并在适当条件下利用大小分块的思想获得了该估计量的渐近正态性。在半参数回归模型中采用最小二乘估计方法结合局部多项式方法来估计未知量,在一定条件下得到了估计量的相合性。

关键词：非参数回归半参数回归最小二乘估计局部多项式估计 (ρ|)混合误差渐近正态性相合性

细胞自噬抑制剂3-MA预防肝纤维化的实验性研究

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细胞自噬抑制剂3-MA预防肝纤维化的实验性研究

作者：屈岳育中南大学

学位级别：硕士

目的：通过应用3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA)在肝纤维化动物模型中调节自噬(autophagy)水平,观察自噬水平的改变对肝纤维化的影响,并探讨以自噬信号通路作为肝纤维化治疗的新靶点的可行性及为肝纤维化的治疗提供可能新的途径。... 详细信息

目的：通过应用3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA)在肝纤维化动物模型中调节自噬(autophagy)水平,观察自噬水平的改变对肝纤维化的影响,并探讨以自噬信号通路作为肝纤维化治疗的新靶点的可行性及为肝纤维化的治疗提供可能新的途径。方法：1.70只Balb/C小鼠随机分为3组,模型组及3-MA组腹腔注射20%CCl4橄榄油溶液,剂量为2ml/kg,正常对照组腹腔注射等量的橄榄油2ml/kg,同时3-MA干预组腹腔注射3-MA,剂量为15μg/g,共8w,每周2次;2.第八周时采取眼眶静脉血检测丙氨酸氨基转移酶、门冬氨酸氨基转酶、总胆红素;3.透射电子显微镜观察双层膜结构的自噬小体或自噬溶酶体;4.免疫组化检测：微管相关蛋白1轻链和a-平滑肌肌动蛋白;5.肝脏标本切片行HE和Masson染色,并在光学显微镜下观察纤维化程度和胶原纤维分布。结果：1.三组间ALT、AST、TBIL检测结果组间比较,模型组最高,差异有统计学意义(p<0.05);2.透射电镜下观察发现正常对照组线粒体无明显空泡化,胞内无自噬小体。模型组细胞内可见明显的线粒体空泡化,大量的双层膜结构的自噬小体,3-MA干预组空泡化的线粒体和白噬小体数目均较少;3.模型组及3-MA干预组LC3-Ⅱ明显高于空白对照组,且模型组较3-MA组高,三组间差异具有统计学意义(p<0.05);4.α-SMA的表达在模型组及3-MA组明显高于空白对照组,且模型组较3-MA组高,三组间差异具有统计学意义(p<0.05);***染色发现模型组肝纤维化程度较3-MA组重;6. Masson染色分析各组纤维组织平均光密度及总面积,发现三组间差异具有统计学意义(p<0.05),且模型组最高。结论：1.在CCL4所诱导的肝纤维化模型中存在自噬现象,细胞自噬参与肝纤维化的形成。2.细胞自噬抑制剂3-MA对肝纤维化有显著抑制肝纤维化进展的作用。3.3-MA能通过降低自噬水平来进而抑制肝星状细胞活化达到抑制CCl4所诱导的肝纤维化进展的目的,提示其在预防肝纤维化性治疗纤维化方面具有巨大的前景。

关键词：细胞自噬肝纤维化 3-MA

小豆蔻明诱导黑色素瘤M14凋亡及其机制的研究

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小豆蔻明诱导黑色素瘤M14凋亡及其机制的研究

作者：岳育杨河北医科大学

学位级别：硕士

目的:黑色素瘤是最具侵袭性的皮肤肿瘤,在过去的几十年中,黑色素瘤的发病率一直在增加。特别是皮肤黑色素瘤占全世界新发恶性肿瘤病例的1.6%,且发病率在世界上以每年2-7%的速率增长。传统的疗法如外科手术、化疗、放疗的治疗效果仍然不... 详细信息

目的:黑色素瘤是最具侵袭性的皮肤肿瘤,在过去的几十年中,黑色素瘤的发病率一直在增加。特别是皮肤黑色素瘤占全世界新发恶性肿瘤病例的1.6%,且发病率在世界上以每年2-7%的速率增长。传统的疗法如外科手术、化疗、放疗的治疗效果仍然不理想,因此研究人员致力于寻找对肿瘤细胞影响大并对正常细胞毒性最小的药物。近年来,中草药有效成分的作用越来越受到全世界的关注,其对肿瘤作用的研究是肿瘤研究领域的新方向。小豆蔻明作为草豆蔻的种子中提取的生物碱类单体成分,具有广泛的生物活性和抗肿瘤作用。目前,研究已证实小豆蔻明对多种肿瘤细胞具有抑制作用,但仍无小豆蔻明针对黑色素瘤细胞作用的研究。本研究主要通过小豆蔻明处理黑素瘤M14细胞系,观察其对M14细胞增殖、凋亡及相关凋亡蛋白的影响,探讨其可能的机制。方法:1.细胞培养。将黑色素瘤M14细胞培养于含10%胎牛血清的1640培养基,放入37℃,5%CO2的培养箱中培养。2.使用MTS法检测小豆蔻明对黑色素瘤M14细胞增殖的影响。实验设3组:空白对照组只加培养基无细胞无小豆蔻明,阴性对照组为有含细胞的培养基且无小豆蔻明,实验组为含有细胞的培养基,培养基加有以下浓度的小豆蔻明(30、60、90、120μmol/L),每组6个复孔。培养24h,48h,72h后加入MTS检测小豆蔻明对黑色素瘤M14细胞增殖活力的影响,计算不同浓度药物浓度下细胞的存活率。3.应用流式细胞术检测小豆蔻明对黑色素瘤M14细胞凋亡的影响。实验设2组:阴性对照组为含有细胞的培养基且无小豆蔻明,实验组为含有细胞的培养基,培养基加有以下浓度的小豆蔻明(30、60、90μmol/L)。培养24小时后进行检测。4.应用实时荧光定量PCR法(Real-time quantitative PCR,RT-q PCR)检测测经小豆蔻明药物处理后的M14细胞凋亡相关基因(BAX和BCL2)在mRNA水平的表达。实验设2组阴性对照组为含有细胞的培养基且无小豆蔻明,实验组为含有细胞的培养基,培养基加有以下浓度的小豆蔻明(30、60、90μmol/L)。培养24小时后提取RNA进行检测。5.应用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测经小豆蔻明药物处理后的凋亡相关蛋白(BAX,BCL2,Cleaved Caspase8,Cleaved Caspase9、Cleaved PARP以及P65)的表达情况。实验设2组:阴性对照组为含有细胞的培养基且无小豆蔻明,实验组为含有细胞的培养基,培养基加有以下浓度的小豆蔻明(30、60、90μmol/L)。培养24小时后提取蛋白进行检测。结果:***结果显示,经过不同浓度的小豆蔻明处理24h后黑色素瘤M14细胞的存活率分别为(87.9±4.2)%,(78.2±2.4)%、(70.1±2.2)%、(44.0±3.2)%,通过两两比较,各实验组与阴性对照组间的差异具有统计学意义(P0.05);在mRNA水平BCL2基因的表达量依次为0.755±0.044,0.617±0.004,0.536±0.074,阴性对照组为1.008±0.180,经两两比较阴性对照组与60μmol/L、90μmol/L组间差异有统计学意义(P0.05)。*** blot结果显示:黑色素瘤M14细胞经不同浓度的小豆蔻明处理24h,BAX蛋白表达量依次为0.0.326±0.017,0.585±0.013,0.643±0.005,阴性对照组为0.307±0.008,经过两两比较各实验组与阴性对照组之间差异均有统计学意义(P<0.05);B

关键词：小豆蔻明黑色素瘤 M14细胞凋亡增殖

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光伏发电系统预防性维修与机会维修策略研究

光伏发电系统预防性维修与机会维修策略研究

作者：孙存育兰州理工大学

学位级别：硕士

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从网络社会看道德秩序的构建

从网络社会看道德秩序的构建

作者：沈育德华东交通大学

学位级别：硕士

网络社会的出现是伴随着科学技术的高速发展而来的，尽管它是一个以物理空间为载体的平台，但是它在本质上还是一个融入了人的因素的社会。所以，网络社会的发展就必然会印上人的道德价值观的印记，时时刻刻都存在着伦理价值观的碰撞。... 详细信息

网络社会的出现是伴随着科学技术的高速发展而来的，尽管它是一个以物理空间为载体的平台，但是它在本质上还是一个融入了人的因素的社会。所以，网络社会的发展就必然会印上人的道德价值观的印记，时时刻刻都存在着伦理价值观的碰撞。网络社会是一个有别于现实社会的一个虚拟性的空间，伦理道德观在其中有着与现实社会同样共同性，但更为重要的是其特殊性。网络社会中出现了一些新的情况和问题是现实社会中道德观念无法调整的，因此，如何在新形势下，在网络社会中构建好网络道德秩序，是具有重要的研究意义的。道德秩序的构建并不是一种完全推翻式的构建，而是在吸收原来为大众所肯定的道德伦理观的基础上，构建一种适合网络社会的道德秩序。一直以来，我们的伦理道德规范只存在于我们的现实社会之中，但是，随着网络科学技术的高速发展，让我们生活的空间已经不再仅仅局限于现实上的空间，即物理上的空间，慢慢地在网络上开拓了另外一片新的空间，这个空间是虚拟的，但是这个空间是无限大的，现在很多网站都有相关的论坛，像BBS之类的平台可供广大网民对社会上的事件发表自己的言论。从里面我们可以看出，人类社会已经慢慢地从一个“熟人”的社会，变成了一个“陌生人”的社会，大家或许在这个网络平台上根本不认识，只是偶然的机会进入到同一个网络空间中，因为很多人用的并不是自己的真实姓名，而是通过设置昵称，来与别人进行交流。那么到底什么是“熟人”的社会以及什么是“陌生人”的社会呢？我们可以把现实的世界,比如邻里关系，同事关系，亲戚关系等等关系网称为一个“熟人的社会”，而把像在网络中大家并不认识和看不见的“社会”称为一个“陌生人的社会”，正因为“陌生人的社会”存在着许多的隐蔽性，所以如何对其进行调整是一个需要解决的问题。改革开放以来，中国社会逐渐演变成了一个“陌生人社会”，对做了不道德的事而受到熟人谴责的担心大大减少，这构成了道德失序的一个重要原因，几乎每个人都深受其害。当然，像网络上的“人肉搜索”或是“网络水军”也会带来一些副作用，比如有些匿名网民会侵犯别人的隐私权，这其实就是不道德的行为。但是我们绝不能因此完全否定“人肉搜索”或是“网络水军”在重建道德方面的积极作用，如何“去其糟粕，取其精华”才是我们真正应该思考的。

关键词：网络社会道德秩序思想政治教育伦理道德

颅脑MRI平扫阴性难治性癫痫的致痫灶定位及手术治疗策略选择

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颅脑MRI平扫阴性难治性癫痫的致痫灶定位及手术治疗策略选择

作者：邱育群福建医科大学

学位级别：硕士

目的探讨颅脑核磁共振平扫阴性(颅脑核磁共振平扫检查未能发现颅脑结构性异常,简称MRI阴性)的药物难治性癫痫术前评估及手术治疗策略。方法回顾性分析2010年1月至2019年1月在福建医科大学附属第一医院就诊的52例MRI阴性难治性癫痫患... 详细信息

目的探讨颅脑核磁共振平扫阴性(颅脑核磁共振平扫检查未能发现颅脑结构性异常,简称MRI阴性)的药物难治性癫痫术前评估及手术治疗策略。方法回顾性分析2010年1月至2019年1月在福建医科大学附属第一医院就诊的52例MRI阴性难治性癫痫患者。这些患者行动态脑电图或视频脑电图均能诊断为癫痫,规范服用两种药及以上症状均无法控制,符合难治性癫痫诊断标准。手术前行3.0T颅脑核磁共振平扫检查均未能定位癫痫灶,52例患者予行MRS检查后,结合VEEG,若能定位致痫灶,则行手术治疗,否则进一步行PET-CT检查,结合MRS及VEEG,若能定位致痫灶,则行手术治疗,否则予行侵袭性颅内脑电图。通过颅内电极放电情况,定位致痫灶,并予行致痫灶切除手术,术后当月、3月、6月、9月及12月通过电话或门诊随访,根据Engel疗效评定进行手术预后评估。结果 1)本组52例患者通过MRS+VEEG检查有17例患者可定位致痫灶,通过MRS+PET-CT+VEEG检查共有27例可定位致痫灶,通过MRS+PET-CT+VEEG+IEEG,共有51例可定位致痫灶,1例行硬膜下电极埋藏术,颅内电极监测30天,未监测到异常放电,未定位到致痫灶;2)本组52例患者有51例术前能定位到致痫灶,其中27例在皮层脑电监测下予行致痫灶切除术,其中行21例行硬膜下电极埋藏术+致痫灶切除术,4例行SEEG+致痫灶切除术,1例未行致痫灶切除术,其中致痫灶完全切除42例,部分切除9例。3)术后病理情况:FCDI型和Ⅱ型共25例;单纯海马硬化8例;FCDⅢ型15例。肿瘤:3例。4)疗效分析,按Engel分级评价:Ⅰ级42例,Ⅱ级7例,Ⅲ级1例,Ⅳ级1例。结论 1)对于MRI阴性药物难治性癫痫患者,难以准确定位致痫灶。手术前评估的准确性和细致性将直接影响手术成功率及预后。综合应用各种术前评估方法可以使得致痫灶定位变得更加准确。MRS结合PET-CT检查可以提高约51.92%的定位率。如果经过VEEG、MRS、影像后处理、PET-CT检查,仍然无法定侧定位,或者脑电、影像与临床表现不相一致、无法解释脑电-解剖-临床现象时需要行有创脑电检查,结合MRS+PET-CT+VEEG+IEEG,可提高约98.07%的致痫灶定位阳性率。2)如果能准确定位致痫灶的,符合手术指征,尽早手术治疗药物难治性癫痫将可取得良好效果。3)患者的预后情况与患者的病理类型及致痫灶的切除完全与否有密切的关系,而与致痫灶的定位方式无关。

关键词： MRI阴性难治性癫痫致痫灶 SEEG 颅内电极埋藏术

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基于CFD模拟海南岛胶园的风力分配

基于CFD模拟海南岛胶园的风力分配

作者：邱育毅海南大学

学位级别：硕士

大风引起的风害是海南岛天然橡胶种植遭受到的最严重的灾害之一,为降低风害影响,在胶园规划设计时最重要的是提高橡胶园的抗风能力。胶园的抗风能力与橡胶树高度、胶园大小、橡胶树树冠大小、防风林等因子密切相关。为了分析寻找最佳的... 详细信息

大风引起的风害是海南岛天然橡胶种植遭受到的最严重的灾害之一,为降低风害影响,在胶园规划设计时最重要的是提高橡胶园的抗风能力。胶园的抗风能力与橡胶树高度、胶园大小、橡胶树树冠大小、防风林等因子密切相关。为了分析寻找最佳的抗风设计,本研究基于数值模拟的思想,通过参考风力特征明显的农场胶园后,利用建模软件设计成与实际较为接近的橡胶园并使用CFD软件对其进行二维风力分配的模拟。在此基础上分别对橡胶树高度、胶园大小、橡胶树树冠大小、防风林因子进行单因子模拟。CFD是专门模拟物理流场的研究手段,利用CFD解决研究问题不仅时间快,且能节约大量人力与物力成本。出于应用目的,项目除了对研究问题进行研究外,还介绍了如何针对研究问题进行模拟的参数设计。研究中研究对象主要为大风(包括台风)。现主要结论如下:(1)胶园基本风力分配规律明显。胶园内风力分配根据风速变化分“下降”-“波动”-“稳定”三个阶段;三个阶段均是树顶部分受到风力最大,树顶平均风速约为初始风速39.1%。从胶园的第1行树到达“稳定”阶段的距离约为第1行树树高的5.5倍距离;在“稳定”阶段,风速约为初始风速的44.70%。(2)影响胶园风力分配的单因子规律变化明显。不同橡胶树高度的胶园风力分配差异明显且风速的大小与橡胶树高度成正相关关系;不同大小的胶园风力分配规律基本一致,大的胶园只是小的胶园在“稳定”阶段的延续;橡胶树树冠面积对胶园风力分配影响明显,橡胶树树冠面积越大的胶园受到的风力越多,造成的破坏越大;有防风林的胶园风力分配与无防风林的胶园风力分配存在明显差异,除了防风林能有效的降低胶园内风速外,防风林的防护距离也比无防风林的防护距离长。(3)湍流现象明显。湍流主要发生在胶园中发生回流区域以及“稳定”阶段,不同的影响因子对于湍流发生的位置会有所影响,其中又以橡胶树的高度以及防风林对胶园湍流发生位置影响最为明显。根据研究结果,建议在设计抗风胶园和灾后重建时应考虑控制高度,此外应在平时应注意修枝整形的工作,最后还要营造防风林,良好的防风林配置对胶园有明显的防护效果。

关键词：海南岛风害胶园 CFD 风力分配

我国认罪认罚从宽制度中法官审查自愿性的职能问题研究

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我国认罪认罚从宽制度中法官审查自愿性的职能问题研究

作者：韩育红新疆大学

学位级别：硕士

我国从立法上初步确立了法官在认罪认罚从宽案件中审查被告人认罪认罚自愿性的职能。在实践中,由于法官审查自愿性职能的规定模糊、法官履行审查自愿性职能的机制不健全等原因导致了法官履行审查自愿性职能时仍旧存在惯性思维、履行职... 详细信息

我国从立法上初步确立了法官在认罪认罚从宽案件中审查被告人认罪认罚自愿性的职能。在实践中,由于法官审查自愿性职能的规定模糊、法官履行审查自愿性职能的机制不健全等原因导致了法官履行审查自愿性职能时仍旧存在惯性思维、履行职责形式化,以及被追诉人反悔认罪等问题。法官是否准确履行审查自愿性职能是认罪认罚从宽制度得以实现的重要因素。为此,本文结合认罪认罚从宽制度中法官审查自愿性职能的概述和国内外的实践经验,试图从以下三个方面提出完善我国法官在认罪认罚从宽制度中审查自愿性职能的措施。首先,强化法官在审理认罪认罚从宽案件中进行审查自愿性职能的新理念,要求法官坚持在认罪认罚从宽制度背景下履行审查自愿性职能的观念和准确理解“一般应当采纳”的规定。其次,完善法官审查自愿性职能的规范,使得法官履行该职能更具有可操作性,主要包括进一步规范法官审查自愿性的实质性审查职能和细化法官审查自愿性职能的履行标准。再次,完善法官履行审查自愿性职能的机制。具体来说,要完善法官审查自愿性职能的程序独立性机制和完善法官履行审查自愿性职能的监督机制。

关键词：认罪认罚从宽制度自愿性法官实质性审查监督机制

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面向电子鼻系统的乙醇传感器及检测算法研究

面向电子鼻系统的乙醇传感器及检测算法研究

作者：程育阳延安大学

学位级别：硕士

随着社会的迅猛发展,气体检测技术的重要性日益突显,比如对乙醇气体进行检测。由于乙醇是酒精的主要成分,可作为检测酒驾的主要标志物,因此,通过对驾驶员呼出气进行精确检测并采取严格有效的措施,有助于减少交通事故的发生;另外,在工业... 详细信息

随着社会的迅猛发展,气体检测技术的重要性日益突显,比如对乙醇气体进行检测。由于乙醇是酒精的主要成分,可作为检测酒驾的主要标志物,因此,通过对驾驶员呼出气进行精确检测并采取严格有效的措施,有助于减少交通事故的发生;另外,在工业生产过程中,乙醇作为溶剂常被广泛使用,但其挥发性也带来了安全隐患,因此,实时监测乙醇浓度并采取警报措施可以有效保障工业生产的安全;除此之外,乙醇也常与柴油混合,作为柴油机的可再生和清洁替代燃料,因此,对乙醇进行定性定量检测可以为醇类柴油的智能测定提供新思路。电子鼻是在90年代兴起的一项新型检测技术,经过三四十年的发展,它对检测技术的重要性和实用性已经得到了验证。对于电子鼻的识别,本文从气体传感器的制备和模式识别算法的优化两个方面展开了研究,以提高其检测精度,主要工作如下:（1）本文使用溶剂热法制备出了纯的二氧化锡（Sn O2）与不同Sn/Zn摩尔比的Sn@Zn金属有机框架（Metal Organic Frameworks,MOF）,然后煅烧得到Sn O2四棱镜以及由Sn O2四棱镜和生长在表面的氧化锌（Zn O）纳米颗粒组成的Sn O2@Zn O复合材料。将其制备成气敏元件后进行气敏测试,结果表明通过构建n-n异质结可以提高单一Sn O2气敏材料对乙醇气体的气敏性能。具体表现为:与纯Sn O2相比,Sn O2@Zn O复合材料的最佳工作温度从200℃降低到160℃,Sn O2@Zn O0.33样品制作的气体传感器在160℃时,对100 ppm乙醇的响应高达51,是纯Sn O2响应的5倍。最后,讨论了Sn O2@Zn O复合材料气敏增强的机理,认为这可能是由于费米能级平衡和异质结界面处的能带弯曲引起势垒高度的进一步提高。（2）本文搭建了随机森林（Random Forest,RF）,径向基函数神经网络（Radial Basis Function,RBF）,反向传播神经网络（Back Propagation Neural Network,BP）,极限学习机（Extreme Learning Machines,ELM）和支持向量机（Support Vector Machines,SVM）五种经典的分类识别算法模型和RF-Ada Boost模型,将使用PCA或KPCA方法对数据集进行特征提取的数据作为模型的输入,对上述分类器进行训练,对比实验结果发现,RF分类器相较于其他经典的分类器平均性能最好,而RF-Ada Boost分类器相较于RF分类器平均性能得到了有效提升,分类准确率高达99%,提升了近4个百分点。表明结合Ada Boost集成学习算法能够有效提升弱分类器的分类准确率,并且RF-Ada Boost模型对乙醇气体识别有更优异的性能,还能够更好地适应不同数据状态,有着全面的综合能力,对样本数量多的数据集也有很好的识别效果。另外,根据PCA-RF-Ada Boost分类器与KPCA-RF-Ada Boost分类器效果对比可知,KPCA-RF-Ada Boost分类器的平均性能相较于PCA-RF-Ada Boost分类器有所提升,表明KPCA能够有效的提高特征提取效果,其结合RF-Ada Boost分类器可提升模型的预测准确率。（3）本文构建了网格搜索法-随机森林（Grid Search-Random Forest,GS-RF）、粒子群算法-反向传播神经网络（Particle Swarm Optimization-Back Propagation Neural Network,PSO-BP）及遗传算法-反向传播神经网络（Genetic Algorithm-Back Propagation Neural Network,GA-BP）三种定量预测模型,并根据决定系数和均方根误差两个评价指标对上述三种模型及BP模型进行了对比分析,结果表明粒子群算法-误差回传神经网络模型对不同浓度的乙醇气体的预测效果最好,是最可靠的,且克服了BP模型在全局搜索等方面的限制,提高了模型的预测效果。

关键词：气体传感器模式识别乙醇电子鼻定性分类定量预测

基于MPC的机载光电平台稳定跟踪控制方法研究

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基于MPC的机载光电平台稳定跟踪控制方法研究

作者：晁育平中北大学

学位级别：硕士

机载光电平台作为无人飞行器的重要组成部分,它的稳定跟踪性能对无人飞行器在众多领域的应用有着极其重要的作用。在实际应用过程中,机载光电平台不可避免的受到机械振动、飞行姿态变化等多种扰动的影响,使得机载光电平台的稳定跟踪性... 详细信息

机载光电平台作为无人飞行器的重要组成部分,它的稳定跟踪性能对无人飞行器在众多领域的应用有着极其重要的作用。在实际应用过程中,机载光电平台不可避免的受到机械振动、飞行姿态变化等多种扰动的影响,使得机载光电平台的稳定跟踪性能下降,严重制约着无人飞行器的应用与发展。如何提高机载光电平台的稳定跟踪性能已成为无人飞行器领域研究的热点问题之一。本文以搭载于多旋翼无人飞行器上的三轴机载光电平台为研究对象,开展机载光电平台稳定跟踪控制方法的研究具有重要的实际意义。针对上述问题,本文所作的主要研究工作如下:(1)本文综述分析了国内外机载光电平台的研究现状及稳定控制技术。结合多旋翼无人飞行器对机载光电平台的实际需求,建立了半开放式框架结构的三轴机载光电平台三维实体模型。分析三轴机载光电平台的结构及工作原理,对三轴机载光电平台的姿态位置进行详细解算,深入分析了机载光电平台偏航、横滚和俯仰三个框架之间的运动耦合关系。(2)根据欧拉-拉格朗日方程,详细推导并建立了三轴机载光电平台的动力学模型,深入分析了影响三轴机载光电平台稳定跟踪性能的干扰因素,为研究基于模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)技术的机载光电平台稳定跟踪控制方法提供前提条件。(3)针对MPC实现机载光电平台稳定跟踪控制方法过程中滚动时域阶段采用卡尔曼滤波器(Kalman Kilter,KF)估计系统状态参数存在估计误差过大的问题,引入线性二次调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)增益对KF估计出的系统状态参数进行修正,提出一种基于线性二次增强卡尔曼滤波状态估计器(Linear Quadratic Enhance Kalman Filter,LQEKF)的三轴机载光电平台稳定跟踪控制算法。仿真实验结果表明,本文所提出的基于LQEKF的机载光电平台模型预测控制稳定跟踪控制方法能够有效减少估计误差,跟踪目标时间更短,跟踪误差更小。(4)针对基于MPC稳定跟踪控制中存在漂移干扰,及传统的实时优化(Real time optimization,RTO)与模型预测控制结合时存在等待时间过长和模型不一致的问题,提出一种基于单层实时优化(Single layer Real time optimization,SRTO)的三轴机载光电平台模型预测控制稳定跟踪控制方法。该算法采用无迹卡尔曼滤波器(Unscented Kalman Filter,UKF)估计状态作为实时优化和模型预测控制的连接,从而减少等待时间。设计了基于SRTO的三轴机载光电平台模型预测控制稳定跟踪控制方法,在每个采样时间上进行一次实时优化,解决模型不一致问题。仿真实验结果表明,基于SRTO的三轴机载光电平台模型预测控制稳定跟踪控制方法跟踪误差更小,响应时间更短。

关键词：机载光电平台模型预测控制线性二次调节器卡尔曼滤波器实时优化