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下肢助力行走外骨骼研究与控制

下肢助力行走外骨骼研究与控制

作者：贾宁庭西安工业大学

学位级别：硕士

各行各业的智能化产品相继涌现,为人们的生活提供了各种便利。外骨骼作为一种特殊的力学辅助工具,它将人类的智慧与设备的力量实现了良好结合,可以实现人类自身较难完成或者设备自身无法完成的复杂性活动。因此,外骨骼在军工、民用、医... 详细信息

各行各业的智能化产品相继涌现,为人们的生活提供了各种便利。外骨骼作为一种特殊的力学辅助工具,它将人类的智慧与设备的力量实现了良好结合,可以实现人类自身较难完成或者设备自身无法完成的复杂性活动。因此,外骨骼在军工、民用、医疗康复、助力助行等不同领域都得到了广泛的应用。同时,国家也出台各种激励性政策来促进外骨骼产业良性向好发展。针对长时间、长距离行走会导致身体不适以及肌肉疲劳等现象,本文设计了一种有源下肢助力行走外骨骼,该外骨骼由背包盒、腰部结构、髋关节结构和腿部结构组成,使用者通过穿戴背心与腿部绑带实现穿戴;外骨骼由电机驱动转动盘,进而带动与人体大腿绑缚的腿杆为人体行走时腿部的摆动提供一定助力。本文主要研究内容如下:1.分析人体下肢结构、尺寸以及下肢运动状态,确定外骨骼设计要求与设计方案,选择合适的关节一体化伺服电机,完成有源下肢助行外骨骼的机械结构设计与建模,对外骨骼机械结构进行了加工装配。2.对有源下肢助行外骨骼进行静应力分析验证外骨骼机械结构强度;基于D-H参数法对外骨骼模型进行运动学分析,绘制外骨骼的工作空间,验证外骨骼整体结构的安全性、合理性以及正确性;对外骨骼进行动力学仿真,检查机构与穿戴者的下肢之间是否存在干涉,验证下肢外骨骼与人体的随动性和协调性。3.基于各种传感器采集的人体运动信息,采用LSTM神经网络算法与PID控制相结合的控制方式设计有源下肢助行外骨骼的控制系统。LSTM神经网络不仅可以进行步态识别,同时还可以为PID控制电机提供支持。运用该种控制方式可以让下肢助行外骨骼对穿戴者的助力更加舒适自然。4.制作有源下肢助行外骨骼实物,并对外骨骼进行穿戴实验和助力实验,验证外骨骼穿戴的舒适性以及外骨骼的助力效果。经过实验测试以及数据分析得出以下结论:所设计的下肢助行外骨骼穿戴舒适,与人体跟随性较好,可以满足人体日常活动范围需求,下肢外骨骼可以为人体行走提供一定助力,整体实物样机达到预期设计要求。本文设计的有源下肢助行外骨骼实现了髋关节全自由度,活动范围完全贴合人体髋关节;“LSTM+PID”的控制方式为外骨骼的控制形式提供了更多的选择;结构模块化设计,可以使得外骨骼拆装、携带以及零件更换更加方便;穿戴背心与腿部绑带可以保证穿戴舒适性。外骨骼的整体设计达到预期,可以为人体行走提供助力,具有一定的实用价值。

关键词：助力行走外骨骼结构设计仿真分析控制系统

唐廷枢年谱长编:轮船招商局时期(1874年)

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唐廷枢研究

唐廷枢研究 2024年第1期 166-194页

作者：高俊澳门科技大学唐廷枢研究中心上海社会科学院历史研究所

1874年（同治十三年甲戌）,唐廷枢四十三岁1月1日（十一月十三日）李鸿章复函江西布政使刘秉璋（1）,商谈漕运及轮船招商诸事,并借西人之言称轮船招商局的创办为“中国第一好事”。又称唐廷枢等“熟习生意,殷实明干”,主持局务深孚众望...

1874年（同治十三年甲戌）,唐廷枢四十三岁1月1日（十一月十三日）李鸿章复函江西布政使刘秉璋（1）,商谈漕运及轮船招商诸事,并借西人之言称轮船招商局的创办为“中国第一好事”。又称唐廷枢等“熟习生意,殷实明干”,主持局务深孚众望。（2）1月20日（十二月初三日）容闳自南京来上海。适逢粤商控优伶杨月楼诱拐案发生不久,在沪粤人不满《申报》报道此案的立场,加之容闳、唐廷枢、叶廷眷、郑观应等有意创办一份华文新报,遂商议集资筹设。（3）

关键词：

嵌入式系统“FPGA+SoC”实践教学体系内容重构

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高等工程教育研究 2024年第1期 73-77页

作者：高俊枫黄乐天胡庆成都大学电子信息与电气工程学院电子科技大学电子科学与工程学院

基于FPGA的嵌入式SoC系统能弥补实践教学资源短缺、教学内容系统性不够、电路和系统开发相对脱节等问题。结合上述教学优势,本文从工程应用角度出发,系统性重构设计了方案规划、功能规划、设备控制、信号处理、系统控制和系统调测等实... 详细信息

基于FPGA的嵌入式SoC系统能弥补实践教学资源短缺、教学内容系统性不够、电路和系统开发相对脱节等问题。结合上述教学优势,本文从工程应用角度出发,系统性重构设计了方案规划、功能规划、设备控制、信号处理、系统控制和系统调测等实践教学内容,既有利于学生全面掌握不同系统功能的设计流程方法,又锻炼和培养学生的工程设计和实践开发能力,还通过直接观察设计底层电路和上层系统的联合工作过程,帮助学生提升专业知识的理解掌握程度,从而提升实践教育质量,满足工程教育认证和工程应用需求。

关键词：实践教学工程应用嵌入式系统 FPGA SoC

垂直潜流人工湿地处理含草甘膦尾水效能与机制研究

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垂直潜流人工湿地处理含草甘膦尾水效能与机制研究

作者：张传庭河北大学

学位级别：硕士

农业生产过程,大量施用的草甘膦（Glp）、铵肥及磷肥进入地表水后破坏水体环境并威胁人类健康。天然金属矿物基质人工湿地具有低成本、高效率去除污染物等优势,其提高去污效能及机制有待进一步探究。本文通过批量吸附实验揭示石英砂、... 详细信息

农业生产过程,大量施用的草甘膦（Glp）、铵肥及磷肥进入地表水后破坏水体环境并威胁人类健康。天然金属矿物基质人工湿地具有低成本、高效率去除污染物等优势,其提高去污效能及机制有待进一步探究。本文通过批量吸附实验揭示石英砂、磁铁矿石和软锰矿石的对NH4+、无机磷（IP）和Glp吸附特性,通过构建垂直潜流石英砂组、磁铁矿组和软锰矿组模拟人工湿地,分析TN、TP、Glp和COD等污染物浓度变化以及微生物多样性,探究人工湿地的去污效能与机制。得出主要结论如下:（1）软锰矿石对NH4+、IP和Glp吸附效能较磁铁矿石尤为显著。软锰矿石对NH4+的Langmuir拟合最大吸附容量为0.3 mg/g,对IP和Glp符合Freundlich模型,拟合最大吸附容量分别为0.116、0.121 mg/g,磁铁矿石对三种污染物均符合Langmuir模型,拟合最大吸附容量分别为0.04、0.012和0.012 mg/g,所有吸附均通过自发吸热化学机制完成。软锰矿石对NH4+、IP和Glp作用机理为静电相互作用和配位吸附,静电相互作用中,受π-π电子供体受体（EDA）相互作用影响,促进配位键形成以实现吸附。（2）在人工湿地运行中,由于磁铁矿石/软锰矿石的存在,使得铁/锰循环显著促进了污染物的去除。软锰矿组TP、NH4+、NO3-、TN和COD各时期平均去除率分别为98.13%、95.04%、73.25%、85.65%和80.49%,略高于磁铁矿组（87.08%、94.19%、60.85%、79.99%、75.08%）,显著优于石英砂组（19.03%、62.9%、26.2%、48.96%、66.34%）。添加Glp后促进了磁铁矿和软锰矿组NO3-、TP、TN、NO2-的去除,对COD和NH4+去除影响不明显。（3）加入磁铁矿石、软锰矿石显著提升了人工湿地Glp去除效能与微生物多样性。软锰矿组Glp平均去除率（99.18%）与磁铁矿组（96.33%）显著高于石英砂组（4%）。磁铁矿组和软锰矿组微生物多样性较石英砂组丰富,变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、拟杆菌门（Bacteroidota）和酸杆菌门（Acidobacteriota）均为优势菌门。此外,磁铁矿组富含Glp降解菌群,其中假单胞菌属（Pseudomonas）丰度较高,且鉴定到Glp降解基因phn J在磁铁矿组具有较高表达水平。

关键词：磁铁矿软锰矿草甘膦密度泛函理论人工湿地微生物多样性

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基于脆弱模型的糖尿病视网膜病变风险分析

基于脆弱模型的糖尿病视网膜病变风险分析

作者：杨雨庭海南师范大学

学位级别：硕士

电力电子化交直流混合配电网无功电压分布式优化调控方法

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电力电子化交直流混合配电网无功电压分布式优化调控方法

作者：宋宜庭东北电力大学

学位级别：硕士

随着“碳达峰、碳中和”战略的实施,利用新能源进行发电将成为电能生产的重要途径之一,根据国家能源局发布的数据,截至2023年9月底,全国可再生能源发电装机规模突破14亿千瓦,约占全国发电总装机的49.9%,其中,光伏(Photovoltaic,PV)发电5... 详细信息

随着“碳达峰、碳中和”战略的实施,利用新能源进行发电将成为电能生产的重要途径之一,根据国家能源局发布的数据,截至2023年9月底,全国可再生能源发电装机规模突破14亿千瓦,约占全国发电总装机的49.9%,其中,光伏(Photovoltaic,PV)发电5.36亿千瓦,有力推动了我国电力系统的清洁绿色转型。然而PV在推动我国电力系统的清洁绿色转型的同时,由于PV出力的波动性,导致配电网电压波动问题愈发突出,甚至会出现电压越限的情况,严重影响配电网的安全稳定运行。此外,随着电力电子技术的不断发展,基于电压源型换流器(Voltage Source Converter,VSC)的直流配电技术突飞猛进,交流配电网正在向交直流混合配电网发展,也使配电网的优化调控面临更复杂的情况。因此,如何在大规模分布式PV发电接入配电网的情况下,制定配电网的无功电压优化调控策略来减小电压波动、降低网络损耗已成为研究的热点问题。为此,本文提出一种电力电子化交直流混合配电网无功电压分布式优化调控策略。该策略考虑了PV出力及负荷波动导致电压波动时,通过控制配电网中接入的PV逆变器、VSC、智能软开关(Soft Open Point,SOP)等电力电子装置来减小电压波动,并且降低网络损耗,提高交直流混合配电网的可靠性和经济性。本文研究工作如下:(1)针对含有分布式PV和多种电力电子设备的交直流混合配电网,介绍了交直流混合配电网的网架结构,并阐述了PV逆变器、储能系统(Energy Storage System,ESS)、VSC、SOP的工作原理及数学模型,为后续配电网无功电压优化调控奠定了理论模型基础。(2)针对配电网运行的安全性和经济性,提出了交直流混合配电网无功电压集中式优化调控策略。该策略以配电网电压偏差和网络损耗最小为目标函数,对ESS和PV逆变器等设备进行优化控制,从而实现配电网的安全稳定运行。采用改进的IEEE33节点和IEEE85节点算例系统进行验证,结果表明,该策略在保障系统电压稳定方面效果显著。(3)针对目前交直流混合配电网无功电压优化调控策略较少考虑柔性开关SOP的作用以及采用集中式优化方法导致信息私密性不足的问题,提出一种电力电子化交直流混合配电网无功电压分布式优化调控策略。首先,介绍了交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)理论,并基于残差平衡原理和松弛技术对ADMM方法进行改进,提出一种加速ADMM来改善算法收敛性能;然后,以电压偏差和网络损耗最小为目标,构建电力电子化交直流混合配电网无功电压分布式优化调控模型,同时采用改进的ADMM算法进行求解。最后,通过改进的IEEE33节点和IEEE85节点算例系统进行验证,算例分析表明所提的电力电子化交直流混合配电网无功电压分布式优化调控策略可以明显降低电压偏差和网络损耗,并且改进的ADMM算法有效地提高了算法的收敛性能。

关键词：分布式光伏交直流混合配电网无功电压优化智能软开关交替方向乘子法

TFEB基因启动子在扩张型心肌病患者中的遗传变异及功能研究

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TFEB基因启动子在扩张型心肌病患者中的遗传变异及功能研究

作者：朱晓庭济宁医学院

学位级别：硕士

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积极探索“绿色金融+”发展路径

中国金融 2024年第14期 92-93页

作者：刘耀庭中国人民银行无锡市分行

中央金融工作会议提出做好绿色金融大文章,对绿色金融发展提出了更高的要求。近年来,人民银行无锡市分行从加强党建引领、聚焦服务实体、注重风险管理等方面着力发展绿色金融,服务经济社会绿色低碳转型,为高质量发展刷亮“绿色”底色。... 详细信息

中央金融工作会议提出做好绿色金融大文章,对绿色金融发展提出了更高的要求。近年来,人民银行无锡市分行从加强党建引领、聚焦服务实体、注重风险管理等方面着力发展绿色金融,服务经济社会绿色低碳转型,为高质量发展刷亮“绿色”底色。下一步,人民银行无锡市分行将积极探索“绿色金融+”发展路径,持续推进绿色金融改革创新,为金融高质量发展夯实根基。

关键词：绿色金融人民银行发展路径金融改革创新风险管理党建引领高质量发展服务经济社会

基于多尺度特征融合的肺炎CT影像病灶检测算法研究

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基于多尺度特征融合的肺炎CT影像病灶检测算法研究

作者：周煜庭长江大学

学位级别：硕士