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UAV swarm formation reconfiguration control based on variable-stepsize MPC-APCMPIO algorithm

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Science China(Information Sciences) 2023年第11期66卷 222-243页

作者： Jian LIAO Jun CHENG Bin xin Delin LUO Lihui ZHENG yuhang KANG Shaolei ZHOU School of Physics and Electronic Information Gannan Normal University Shenzhen Institute of Advanced Technology Chinese Academy of Sciences School of Automation Beijing Institute of Technology School of Aerospace Engineering Xiamen University School of Electronic Information Northwest University of Technology 6. School of Basic Science Naval Aviation University of PLA

For a complex operational environment, to actualize safe obstacle avoidance and collision avoidance, a swarm must be capable of autonomous formation reconfiguration. First, this paper introduces the basic pigeon-inspired optimization(PIO) algorithm, and establishes the unmanned aerial vehicle motion model and the virtual leader swarm formation control structure. Then, given the above knowledge, the basic error objective function of a UAV swarm, obstacle avoidance objective function, and collision avoidance objective function are devised based on the variable-stepsize model predictive control technique. Next,the adaptive perception Cauchy mutation PIO algorithm is proposed by introducing the Cauchy mutation operator, adaptive weight factor, and roulette wheel selection into the basic PIO. This algorithm is used to optimally solve the abovementioned swarm objective functions. Ultimately, a set of comparative simulations are performed to verify the effectiveness and reliability of the proposed algorithm.

关键词： unmanned aerial vehicle swarm formation reconfiguration variable-stepsize model predictive control (MPC) adaptive perception Cauchy mutation pigeon-inspired optimization (APCMPIO) obstacle avoidance

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中职生性知识和性教育状况及相关因素分析

中国学校卫生 2024年第5期45卷 659-664页

作者：贾欣房宇航金焰左霞云余春艳廉启国李立鹤洪苹涂晓雯复旦大学公共卫生学院/上海市生物医药技术研究院/上海市疾病与健康基因组学重点实验室/国家卫生健康委员会生育调节药械重点实验室上海200037 陕西新航公共卫生研究中心中国计划生育协会

目的了解上海和陕西中职生的性与生殖健康知识、性教育状况及相关因素,为中职校开展性教育提供科学依据。方法2021年4—6月,采用方便与整群抽样相结合的方法在上海市和陕西省3座城市(商洛、安康和宝鸡)共选取6所中职学校一至三年级3180... 详细信息

目的了解上海和陕西中职生的性与生殖健康知识、性教育状况及相关因素,为中职校开展性教育提供科学依据。方法2021年4—6月,采用方便与整群抽样相结合的方法在上海市和陕西省3座城市(商洛、安康和宝鸡)共选取6所中职学校一至三年级3180名中职生进行调查。采用自行设计的调查问卷进行线上调查,调查内容包括个人特征、家庭背景、家庭及学校性教育现况、青少年的性与生殖健康(SRH)知识及来源。采用t检验和χ^(2)检验进行组间比较,对SRH知识总分按四分位数进行分组拟合多分类有序Logistic回归模型分析。结果中职生性与生殖健康知识总均分为(51.36±21.61),在不同维度的知识得分中,以性骚扰/性侵害知识得分(66.45±42.27)较高,生殖生理(47.67±31.94)和避孕知识得分(43.85±26.81)较低。两地中职生最主要的知识来源是学校/老师、网络、同学或朋友。学校性教育主题以青春期发育与保健为主(占比超过80%),与父母讨论SRH最多的话题是人际关系(占比超过55%),且两地中职生的报告率差异均有统计学意义(χ^(2)值分别为28.56,32.02,P值均<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,居住地区、性别、年级、户籍、与父母讨论的SRH话题数量、接受学校SRH教育主题数量、从同学/朋友交流过SRH信息、从书籍/杂志/报纸获取过SRH信息、从网络和社区获取过SRH信息与中职生性知识水平均有关(OR值分别为1.62,0.72,1.20,1.58,2.09,1.17,1.18,1.66,1.62,1.69,1.22,P值均<0.05)。结论上海和陕西中职生的性与生殖健康知识水平普遍偏低。应加强学校老师和家长的培训,提高其性教育意识和性教育能力,推动中职生性教育的开展。

关键词：性知识健康教育回归分析学生

GABA对葡萄叶片光合色素及糖含量和果实风味的影响

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园艺学报 2024年第4期51卷 815-831页

作者：李斗王宇航王春恒金鑫杨江山陈亚娟戴子博冯丽丹甘肃农业大学园艺学院兰州730070 甘肃省葡萄酒产业技术研发中心兰州730070

为探讨外源γ–氨基丁酸(GABA)对酿酒葡萄叶片光合色素及糖含量和果实品质风味的影响,以‘蛇龙珠’葡萄为试材,于开花期、坐果期、膨大期和转色期用5、10、15、20 mmol·L^(-1)的GABA溶液喷施叶面,以喷施蒸馏水为对照,测定不同时期叶片... 详细信息

为探讨外源γ–氨基丁酸(GABA)对酿酒葡萄叶片光合色素及糖含量和果实品质风味的影响,以‘蛇龙珠’葡萄为试材,于开花期、坐果期、膨大期和转色期用5、10、15、20 mmol·L^(-1)的GABA溶液喷施叶面,以喷施蒸馏水为对照,测定不同时期叶片光合色素、糖含量及成熟期果实品质风味,并采用PEN3电子鼻无损检测技术和气相色谱—质谱联用(GC–MS)技术结合聚类、线性判别(LDA)、主成分(PCA)及相关性分析对果实品质风味进行综合评价与分析。结果表明:GABA处理提高了‘蛇龙珠’葡萄叶片叶绿素、类胡萝卜素、可溶性糖和淀粉含量,改善了果实风味品质,其中各物候期10 mmol·L^(-1) GABA处理总叶绿素含量均显著高于对照,成熟期10 mmol·L^(-1) GABA处理果实可溶性糖含量较对照提高了9%,草酸及酒石酸含量分别较对照提高了121%和108%。与对照相比GABA处理增加了果实香气物质种类与含量,且不同浓度GABA处理后葡萄果实香气物质种类相似,但含量差异显著,电子鼻分析结果与GC–MS测定结果基本一致,其中10 mmol·L^(-1) GABA处理挥发性香气物质含量最高,大多数传感器敏感性响应值均较高。利用PCA、LDA法分析表明电子鼻检测结果能较好区分不同浓度GABA处理的‘蛇龙珠’葡萄果实的风味。相关性分析发现,葡萄叶片可溶性糖、淀粉及果实糖酸组分含量与香气物质之间存在一定的相关性。综上,GABA可能通过提高叶片光合色素、可溶性糖和淀粉含量,促进了果实糖酸积累,增加了挥发性香气物质含量,从而改善了果实风味品质,并且以10 mmol·L^(-1) GABA处理最佳。

关键词：葡萄 γ–氨基丁酸生理特性电子鼻品质风味

褪黑素对葡萄叶片发育衰老过程中亚细胞活性氧代谢的影响

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园艺学报 2024年第1期51卷 103-120页

作者：王宇航李斗王春恒金鑫陈亚娟戴子博冯丽丹杨江山甘肃农业大学园艺学院兰州730070 甘肃省葡萄酒产业技术研发中心兰州730070

以12年生‘红地球’葡萄为试材,于6月上旬(叶龄22 d)开始分别叶面喷施200μmol·L^(-1)DL-4–氯苯丙氨酸(CPA,褪黑素合成抑制剂)和50~200μmol·L^(-1)褪黑素(MT),以蒸馏水作为对照,每30d喷施1次,共喷施5次,定期取样测定叶片叶绿素含量... 详细信息

以12年生‘红地球’葡萄为试材,于6月上旬(叶龄22 d)开始分别叶面喷施200μmol·L^(-1)DL-4–氯苯丙氨酸(CPA,褪黑素合成抑制剂)和50~200μmol·L^(-1)褪黑素(MT),以蒸馏水作为对照,每30d喷施1次,共喷施5次,定期取样测定叶片叶绿素含量及叶绿体、线粒体和细胞溶质中活性氧水平、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸—谷胱甘肽(AsA–GSH)循环酶活性。结果表明:叶片发育至115 d,其叶绿素含量迅速降低,各亚细胞组分活性氧水平逐渐上升,抗氧化酶和AsA–GSH循环酶活性逐渐降低;亚细胞组分对比发现,叶片衰老过程中水平在叶绿体组分中最高,H_(2)O_(2)水平在细胞溶质组分中最高。150μmol·L^(-1)MT处理能显著降低各亚细胞组分中的O_(2)^(-·)和H_(2)O_(2)水平,各亚细胞组分中SOD、POD和CAT活性显著提高,同时,显著提高了各亚细胞组分抗坏血酸过氧化物酶(APX)、抗坏血酸氧化酶(AAO)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,各亚细胞组分AsA、DHA和GSH含量显著提高,显著提高叶片叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素含量,从而延缓了叶片的衰老进程。CPA处理抑制了各亚细胞组分抗氧化酶和AsA–GSH循环酶活性,活性氧水平显著提高,叶绿素含量下降。综上所述,外源MT通过提高葡萄叶片中各亚细胞组分的SOD、POD、CAT活性和AsA–GSH循环酶活性,提高各亚细胞组分的AsA和GSH含量,增强叶片抗氧化能力,进而有效清除活性氧,延缓叶片的衰老。

关键词：葡萄褪黑素叶片衰老活性氧抗氧化抗坏血酸—谷胱甘肽循环

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基于模型预测控制的工厂化菇房空调调控方法

中国农机化学报 2024年第6期45卷 98-105页

作者：邹宇航王明飞张馨王利春魏晓明郑文刚华中农业大学工学院武汉市430070 北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京市100097 北京市农林科学院信息技术研究中心北京市100097

针对菇房空调系统在传统控制模式下易出现温度波动较大、运行能耗较高等问题,提出一种基于模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)的食用菌工厂化菇房空调控制方法。首先基于等效电路法建立菇房阻容温度预测模型,利用遗传算法(Gene... 详细信息

针对菇房空调系统在传统控制模式下易出现温度波动较大、运行能耗较高等问题,提出一种基于模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)的食用菌工厂化菇房空调控制方法。首先基于等效电路法建立菇房阻容温度预测模型,利用遗传算法(Genetic Algorithms,GA)辨识模型内未知参数,建立以温度控制精度及系统能耗为优化方向的目标函数,然后以预测模型输出作为目标函数输入,最后通过粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)求解该目标函数,得到空调系统控制时域内的最优控制量。结果表明:基于MPC的温度控制方法能够有效在降低空调系统能耗的基础上提高温度控制精度,相较于传统阈值控制在温度控制精度上,平均绝对误差降低77%;在运行时间上,MPC控制方法平均每日能够减少1.2 h的压缩机运行时间,可节省10.4 kWh的电能。

关键词：菇房模型预测控制阻容模型遗传算法粒子群优化算法

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调环酸钙对霞多丽葡萄生理特性及果实品质的影响

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果树学报 2024年第1期41卷 76-88页

作者：杨江山李斗王春恒金鑫王宇航戴子博陈亚娟邵璋冯丽丹甘肃农业大学园艺学院兰州730070 甘肃省葡萄酒产业技术研发中心兰州730070

【目的】探究调环酸钙(Pro-Ca)对葡萄光合作用、抗氧化特性和果实品质的影响机制,筛选出可应用于葡萄实践生产的Pro-Ca适宜处理方法。【方法】以11年生酿酒葡萄霞多丽为试材,于初花后22、42、62和82d分别用200(T1)、400(T2)、600(T3)和8... 详细信息

【目的】探究调环酸钙(Pro-Ca)对葡萄光合作用、抗氧化特性和果实品质的影响机制,筛选出可应用于葡萄实践生产的Pro-Ca适宜处理方法。【方法】以11年生酿酒葡萄霞多丽为试材,于初花后22、42、62和82d分别用200(T1)、400(T2)、600(T3)和800 mg·L^(-1)(T4)的Pro-Ca溶液进行叶面喷施,以喷施蒸馏水作为对照(CK),测定初花后25、45、65、85和105 d(成熟期)叶片光合色素含量、叶绿素荧光参数、光合参数、保护酶活性和成熟期果实品质相关指标。【结果】Pro-Ca处理可以增强霞多丽葡萄叶片光合色素含量,提高净光合速率(Pn),降低活性氧的积累量,并提高果实品质,其中,各时期T3处理叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)含量和Pn平均较对照分别提高了19.63%、16.67%和20.13%,且T3处理在初花后45 d时显著降低了过氧化氢(H2O_(2))含量,初花后65和85 d使超氧阴离子(O_(2)-)产生速率分别降低了34.42%和24.98%。此外,Pro-Ca处理增加了果实可溶性固形物、可滴定酸、果皮总酚和类黄酮含量,其中,T3处理提升效果最为明显,分别较对照显著提高了12.12%、8.77%、4.37%和21.9%。【结论】Pro-Ca处理可以增强霞多丽葡萄的光合作用和改善抗氧化特性和果实品质,根据主成分分析的结果,使用600mg·L-1的Pro-Ca处理效果最佳。

关键词：葡萄 Pro-Ca 生理特性果实品质

中青年群体流感疫苗知信行水平及接种驱动因素调查

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中华疾病控制杂志 2024年第5期28卷 540-546页

作者：周思佳陈紫颖江欣刘文马宇航王凯胡建利彭志行南京医科大学公共卫生学院生物统计学系南京211166 南京医科大学公共卫生学院流行病学系南京211166 江苏省疾病预防控制中心急性传染病防制所南京210009 中国疾病预防控制中心传染病溯源预警与智能决策全国重点实验室北京102206

目的了解中青年群体流感疫苗知信行水平、疫苗接种现状和接种意愿,并探究其影响因素,帮助推进疫苗接种工作。方法 2023年5―8月,采取多阶段分层抽样方法从南昌市、长沙市及昆明市常住居民中抽取4 895人进行问卷调查。采用多因素logisti... 详细信息

目的了解中青年群体流感疫苗知信行水平、疫苗接种现状和接种意愿,并探究其影响因素,帮助推进疫苗接种工作。方法 2023年5―8月,采取多阶段分层抽样方法从南昌市、长沙市及昆明市常住居民中抽取4 895人进行问卷调查。采用多因素logistic回归分析流感疫苗知信行水平的影响因素和驱动因素。结果中青年群体对于流感疫苗的认知和态度一般,接种水平较低。流感疫苗知信行水平在不同性别、受教育程度、职业、年收入、是否患基础疾病、吸烟和饮酒间的差异均具有统计学意义(均P<0.05)。多因素分析结果显示部分职业(均P<0.05)、患基础疾病(OR=1.309, 95%CI:1.073~1.597,P=0.008)、良好的认知(OR=1.574, 95%CI:1.322~1.874,P<0.001)和良好的态度(OR=2.379, 95%CI:1.616~3.502,P<0.001)是流感疫苗接种行为的促进因素。流感季情况严重、担心感染后影响家人和同事、疫苗免费/优惠和政府及卫生当局建议接种是导致中青年群体流感疫苗接种意愿改变的主要因素。结论中青年群体对于流感疫苗的知信行水平较低,应加强对流感疫苗相关知识的宣传科普工作。通过分层次、分阶段实施接种优惠政策,完善基层接种服务人员激励机制,鼓励临床医师开具疫苗处方等多项举措促进疫苗接种。

关键词：流感疫苗中青年知信行影响因素驱动因素

基于p38 MAPK/CREB信号通路探讨穴位埋线联合补肾解毒通络汤对糖尿病肾病大鼠肾功能的影响

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中华中医药学刊 2024年第9期42卷 96-99,I0013页

作者：应达时吴萃王婷婷龙宇航张志张欣吴九如吉林农业科技学院吉林吉林132101 长春中医药大学中医学院吉林长春130021 长春中医药大学针灸推拿学院吉林长春130117

目的基于丝裂原活化蛋白激酶p38(mitogen-activated protein kinases, MAPK)/cAMP反应元件结合蛋白(cyclic-AMP response binding protein, CREB)信号通路,探讨穴位埋线对糖尿病肾病大鼠肾功能的影响。方法将Sprague Dawley大鼠构建糖尿病肾病模型,分别进行仅抓取(模型组)、补肾解毒通络汤、穴位埋线(足三里、肾俞、中脘)+补肾解毒通络汤(埋线组)干预,3周后观察干预后大鼠肾重/体质量,尿肌酐、血肌酐,外周血糖化血红蛋白、纤维蛋白(fibrinogen, FN)含量、肾皮质形态学差异,以及肾皮质p-p38MAPK,p-CREB,FN蛋白表达情况。结果与对照组相比,各组大鼠的肾重/体质量、血肌酐和尿肌酐、糖化血红蛋白、血清FN和肾皮质p-p38MAPK、p-CREB和FN蛋白表达均具有统计学意义(P<0.001)。与模型组相比,埋线组的以上各项指标均得到显著降低(P<0.05)。且埋线组的以上各项指标也显著低于补肾解毒通络汤组(P<0.05)。结论穴位埋线足三里、肾俞、中脘联合补肾解毒通络汤治疗能明显改善糖尿病肾病高血糖及肾损害,可能是通过调节p38 MAPK/CREB信号传导通路实现的。

关键词：糖尿病肾病穴位埋线丝裂原活化蛋白激酶p38 cAMP反应元件结合蛋白

基于AT89C51的变压器温度自动监测和控制系统

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自动化与仪表 2024年第3期39卷 70-74页

作者：贺兴安金鑫刘宇航何丽娟国网宁夏电力有限公司银川供电公司银川750000

为降低变压器损坏概率并提高工作效率,该文提出基于AT89C51的变压器温度自动监测和控制系统。系统通过DHT11传感器实时采集温度,AD0804将温度转换为数字数据,传送给AT89C51单片机进行监测。当温度高于阈值,系统会报警并启动温度控制器... 详细信息

为降低变压器损坏概率并提高工作效率,该文提出基于AT89C51的变压器温度自动监测和控制系统。系统通过DHT11传感器实时采集温度,AD0804将温度转换为数字数据,传送给AT89C51单片机进行监测。当温度高于阈值,系统会报警并启动温度控制器。控制器结合模糊PID方法计算控制量,向AT89C51发送指令进行温度控制。实验表明,该系统监测温度准确、灵敏度高,能快速降温,此系统有效保障了变压器的稳定运行,提高了运行效率。

关键词：单片机变压器温度传感器温度监测温度控制 PID模糊控制