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计及参数摄动的EMB电机改进型高阶线性自抗扰控制

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汽车工程 2024年第5期46卷 923-934,922页

作者：王国栋王丽芳吴艳张俊智中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 清华大学车辆与运载学院北京100084

为了提高EMB的安全性和可靠性,提高EMB驱动系统的容错性和抗扰能力,提出一种基于改进型高阶线性自抗扰控制器的串级矢量控制系统。首先,提出改进型高阶线性自抗扰控制器的设计方法,通过改进型高阶线性自抗扰控制器提高系统低频抗扰能力... 详细信息

为了提高EMB的安全性和可靠性,提高EMB驱动系统的容错性和抗扰能力,提出一种基于改进型高阶线性自抗扰控制器的串级矢量控制系统。首先,提出改进型高阶线性自抗扰控制器的设计方法,通过改进型高阶线性自抗扰控制器提高系统低频抗扰能力,同时降低对高频噪声的敏感度;其次,分析归纳EMB驱动系统内存在的扰动类型,并理论分析改进型高阶线性自抗扰控制器对电机参数摄动的鲁棒性。仿真和实验结果表明:该控制策略和控制算法可以实现对EMB驱动系统内电机参数变化、负载扰动、电流交叉耦合和宽频域扰动等多种扰动类型的抑制,验证了其有效性。最终,EMB驱动系统实现了5倍电机参数摄动下的抗扰控制。通过动态解耦,提高了EMB驱动系统在高速时的动态性能。该控制策略和控制算法显著提高了EMB驱动系统的容错性和鲁棒性。

关键词： EMB 永磁同步电机自抗扰控制参数摄动动态解耦

中压配电线路断线高阻接地故障精细化诊断方法

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中国电力 2024年第4期57卷 220-228页

作者：郑鹏韩鹏程王国栋娄颖洛阳理工学院电气工程与自动化学院河南洛阳471023 西南交通大学电气工程学院四川成都610031

电力系统中可能会出现多个位置电压降低或电流异常的情况,导致中压直流配电网相关故障信号特征会发生明显的形变波动,超过正常的波动区间,导致故障诊断精细化程度下降。提出了中压配电线路断线高阻接地故障精细化诊断方法。在构建高阻... 详细信息

电力系统中可能会出现多个位置电压降低或电流异常的情况,导致中压直流配电网相关故障信号特征会发生明显的形变波动,超过正常的波动区间,导致故障诊断精细化程度下降。提出了中压配电线路断线高阻接地故障精细化诊断方法。在构建高阻接地电阻模型的基础上,采用小波能量矩算法获取中压配电线路断线高阻接地故障特征,将提取的故障特征输入最小二乘多级支持向量机中,实现中压配电线路断线高阻接地故障精细化诊断。仿真结果表明:所提方法获取的故障相电压波形差异小于2.3%;故障相电流波形相似度高于98%;诊断时间较短,故障诊断时的最高识别率可达到98%,平均识别准确率达到了95%;收敛值达到0.97。由此可知,所提方法抗干扰性能强,可以准确识别光伏能源接入中压配电线路断线高阻接地故障,保证光伏能源接入中压配电线路后的稳定运行。

关键词：中压配电线路高阻接地故障小波能量矩算法特征提取最小二乘多级支持向量机

基于MLP神经网络算法分析双任务下老年肌少症人群步态姿势特征

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中国体育科技 2024年第5期60卷 50-57页

作者：王岑依梁计陵王国栋陆阿明苏州大学江苏苏州215021 武汉体育学院湖北武汉430079

目的:运用3层多层感知机(multilayer perceptron,MLP)神经网络算法,评估双任务范式下老年肌少症步态姿势。方法:选取老年肌少症与健康老年人群受试者各30名。两组受试者被要求分别在单任务、认知-动作双任务、动作-动作双任务3种模式下... 详细信息

目的:运用3层多层感知机(multilayer perceptron,MLP)神经网络算法,评估双任务范式下老年肌少症步态姿势。方法:选取老年肌少症与健康老年人群受试者各30名。两组受试者被要求分别在单任务、认知-动作双任务、动作-动作双任务3种模式下进行步行动作测试,Vicon红外运动捕捉系统进行数据采集,采用双因素方差法筛选老年肌少症人群步态姿势特征指标,并运用MLP神经网络模型进行权值分析以度量各特征指标。结果:1)相比健康老年组,老年肌少症组在同任务步行下步速、步长、步宽、步态周期、步态变异性指数等25个指标存在显著性差异(P<0.05);2)相比单任务步行,老年肌少症组在双任务下步频、步态周期、支撑期、支撑期百分比变异指数等18个指标存在显著性差异(P<0.05);3)共计14个步态姿势指标存在组间与任务间显著性差异(P<0.05),并纳入老年肌少症步态姿势特征权值分析,显示数据集特征权值的排序前五位分别为步长、步频、右双支撑百分比、步长变异性和左双支撑百分比。结论:老年肌少症人群相比健康老年人在双任务步行中表现出更高的步态变异性,姿势控制能力下降。老年人群健康管理人员可通过关注老年肌少症人群双任务下的步态姿势控制特征表现,优化肌少症人群姿势控制调整策略,降低老年人群跌倒风险。

关键词：老年肌少症神经网络双任务步态

水平井连续油管带压钻塞技术的研究及应用——以HN油田XX凹陷为例

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石油地质与工程 2024年第5期38卷 105-111页

作者：王国栋中国石化华北石油工程有限公司井下作业分公司河南郑州450007

为了解决水平井连续油管带压钻磨桥塞工艺中井控风险高、井筒清理难度大、易卡钻等突出问题,开展了连续油管带压钻塞施工难点梳理分析、作业设备及钻塞工具优选、完善闭式循环地面流程、优化钻塞管柱结构设计和工艺参数等方面的研究,提... 详细信息

为了解决水平井连续油管带压钻磨桥塞工艺中井控风险高、井筒清理难度大、易卡钻等突出问题,开展了连续油管带压钻塞施工难点梳理分析、作业设备及钻塞工具优选、完善闭式循环地面流程、优化钻塞管柱结构设计和工艺参数等方面的研究,提出了两种工作液组合使用的新思路,并在HN油田XX凹陷风险探井Y1井应用。应用结果实现了井口控压高、钻扫水平段长、单趟钻塞数多等各项施工数据的突破;建立了HN油田XX凹陷深层页岩油井闷井溶塞-小油嘴放喷-带压钻塞的工艺流程,形成了满足长水平段连续油管带压钻塞配套工艺技术,可为今后同类型的作业提供技术支撑和经验借鉴。

关键词：页岩油水平井连续油管带压钻塞现场应用

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自动驾驶汽车避撞极限研究

汽车工程 2024年第6期46卷 985-994页

作者：王国栋刘立孟宇杜海平白国星顾青北京科技大学机械工程学院北京100083 伍伦贡大学电子计算机与通信工程学院伍伦贡2522

精确计算不同避撞控制策略的极限避撞距离是自动驾驶汽车避撞决策与控制的基础。为厘清差动制动控制对避撞距离的影响,探究转向和差动制动集成控制的极限避撞能力,提高极限避撞距离的计算精度,本研究基于非线性车辆集成动力学和最优控... 详细信息

精确计算不同避撞控制策略的极限避撞距离是自动驾驶汽车避撞决策与控制的基础。为厘清差动制动控制对避撞距离的影响,探究转向和差动制动集成控制的极限避撞能力,提高极限避撞距离的计算精度,本研究基于非线性车辆集成动力学和最优控制理论提出一种自动驾驶汽车极限避撞距离计算方法。首先,建立了非线性7自由度车辆动力学模型和复合滑移工况的Pacejka轮胎模型。进一步地,基于上述模型构建了极限避撞距离求解问题,并将其转化为最优控制问题。然后,设计了高斯伪谱法将最优控制问题转化为非线性规划问题并求解。最后,分析了转向控制、制动控制、转向和制动集成控制、转向和差动制动集成控制的极限避撞距离,并与基于质点模型计算和CarSim测试的结果进行了对比。结果表明:转向和差动制动集成控制能够进一步减少自动驾驶汽车的避撞距离,显著提高其避撞能力;本研究所提方法能够显著提高极限避撞距离的计算精度和避撞决策结果的可靠性。

关键词：自动驾驶汽车车辆集成动力学避撞控制避撞极限高斯伪谱法

基于FRANC3D和LSTM的桥梁钢桁架裂纹寿命预测

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振动．测试与诊断 2024年第4期44卷 646-651,822页

作者：郭黎王国栋龚建业李润泽姜斌安徽工程大学电气工程学院芜湖241000 湖北民族大学智能科学与工程学院恩施445000 南京航空航天大学自动化学院南京210016

为了对裂纹疲劳寿命进行快速准确预测,针对常用的疲劳实验和数值仿真实验中各自存在的实验条件受限、计算步骤繁琐、计算过程耗时较长等问题,以大型桥梁钢桁架中的裂纹为研究对象,提出一种结合裂纹分析软件FRANC3D和长短期记忆(long sho... 详细信息

为了对裂纹疲劳寿命进行快速准确预测,针对常用的疲劳实验和数值仿真实验中各自存在的实验条件受限、计算步骤繁琐、计算过程耗时较长等问题,以大型桥梁钢桁架中的裂纹为研究对象,提出一种结合裂纹分析软件FRANC3D和长短期记忆(long short term memory,简称LSTM)网络模型的裂纹疲劳寿命预测方法。首先,建立钢桁架的有限元模型,通过裂纹分析软件FRANC3D进行疲劳裂纹扩展分析并建立相关数据集;其次,通过疲劳裂纹的扩展仿真数据关注裂纹的扩展状况,收集裂纹特征信息对裂纹疲劳寿命进行预测。实验结果表明,所提出的方法具有较高的预测准确性,同时极大地提升了训练速度,可为裂纹疲劳寿命预测提供参考。

关键词：疲劳裂纹寿命预测长短期记忆网络 FRANC3D 桥梁钢桁架注意力机制

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过表达lncRNAHEM2M改善非酒精性脂肪肝病小鼠的肝脏损伤

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南方医科大学学报 2024年第1期44卷 1-8页

作者：孔祥张腾张妍高灵犀汪文汪梦燕王国栋吕坤皖南医学院非编码RNA基础与临床转化安徽省重点实验室安徽芜湖241001 皖南医学院弋矶山医院中心实验室安徽芜湖241001 皖南医学院弋矶山医院内分泌科安徽芜湖241001 皖南医学院弋矶山医院消化内科安徽芜湖241001 皖南医学院药学院//安徽省多糖药物工程技术研究中心安徽芜湖241002

目的探讨过表达长链非编码RNA(lncRNA)HEM2M对非酒精性脂肪肝病(NAFLD)小鼠肝损伤的影响。方法野生型C57BL/6(WT)和条件性髓系细胞lncRNAHEM2M过表达(MYKI)小鼠分别喂饲普通饮食(ND)和高脂饮食(HFD),即为WT+ND、MYKI+ND、WT+HFD和MYKI+HFD组。12周后行腹腔糖耐量及胰岛素耐量试验后处死小鼠,检测小鼠血清和肝脏组织的肝功能指标,制备肝脏组织切片后行HE染色和F4/80免疫组化染色,ELISA法检测肝脏组织中IL-6、IL-1β和TNF-α水平,qRT-PCR检测M1型(TNF-α、iNOS和IL-6)和M2型(Arg-1、YM-1和IL-10)巨噬细胞标志物mRNA表达,免疫印迹检测肝脏组织中P-AKT、T-AKT、NLRC4、caspase-1和GSDMD蛋白表达,比色法和免疫荧光测定肝脏组织caspase-1活性。结果与HFD喂饲的WT小鼠相比,MYKI+HFD小鼠肝功能损伤减轻(P<0.01),肝脏脂肪变缓解,肝脏巨噬细胞浸润减少,糖耐量损伤及胰岛素抵抗改善(P<0.01);MYKI+HFD小鼠肝脏组织IL-6、IL-1β和TNF-α水平降低(P<0.01),M1型巨噬细胞标志物mRNA表达减少(P<0.01),M2型mRNA表达增加(P<0.01);MYKI+HFD小鼠肝脏组织NLRC4炎症小体活性降低(P<0.01),活性caspase-1减少,GSDMD-N蛋白表达降低(P<0.05)。结论过表达lncRNAHEM2M降低NAFLD小鼠肝脏炎症因子水平,进而改善胰岛素抵抗并抑制肝脏NLRC4炎症小体激活,减少肝细胞焦亡,最终改善NAFLD小鼠肝脏损伤。

关键词： lncRNAHEM2M 巨噬细胞非酒精性脂肪肝细胞焦亡

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