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磁共振无线充电技术:进展与展望

计算机研究与发展 2025年第1期62卷 232-255页

作者：王馨语周王球周颢李向阳中国科学技术大学计算机科学与技术学院合肥230026

无线充电技术具有非接触、自动化以及易维护的供能特性,可以有效解决未来智能物联网(AIoT)在大规模应用时的能量供应难题.在现有无线充电技术中,磁共振无线充电技术在能量传输效用与空间自由度上有着更为均衡的技术优势,已成为当今无线... 详细信息

无线充电技术具有非接触、自动化以及易维护的供能特性,可以有效解决未来智能物联网(AIoT)在大规模应用时的能量供应难题.在现有无线充电技术中,磁共振无线充电技术在能量传输效用与空间自由度上有着更为均衡的技术优势,已成为当今无线充电领域的研究热点,拥有更为广阔的应用前景.为此,大致回顾了磁共振无线充电技术的发展历程并对其相关背景概念进行了简要概述.对近年的磁共振无线充电技术相关研究进行了系统梳理,并基于设计动机和技术实现从反馈通信、优化调度、感知应用、安全保障4个角度出发,详细总结了对应工作的基本原理、实施方法等核心内容,为后续的研究提供了有效参考.其中,根据传输方式将反馈通信方面工作分为两大类,根据系统结构将优化调度方面工作分为两大类,根据应用场景从三大类介绍感知应用方面工作,根据保障对象将安全保障方面工作分为三大类.最后在上述工作的基础上,讨论了磁共振无线充电技术现有工作的可改进之处,并对未来研究方向进行了展望.

关键词：磁共振无线充电反馈通信优化调度感知应用安全保障

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络赛维对肝细胞脂肪变性的影响及机制

中国药理学通报 2025年第3期41卷 466-474页

作者：王燊蔡金慧郑琳张研曾凯晴徐启恩冯燕敏叶晓霞广东医科大学药学院广东湛江524023 广东医科大学第一临床医学院广东湛江524023 广东医科大学基础医学院广东湛江524023

目的探讨络赛维对肝细胞脂肪变性的影响及作用机制。方法采用游离脂肪酸(free fatty acid,FFA)作用AML^(-1)2和HepG2细胞诱导肝细胞脂肪变性,油红O染色和CCK-8实验确定FFA最佳诱导浓度。络赛维给药后CCK-8实验检测细胞活性,油红O染色观... 详细信息

目的探讨络赛维对肝细胞脂肪变性的影响及作用机制。方法采用游离脂肪酸(free fatty acid,FFA)作用AML^(-1)2和HepG2细胞诱导肝细胞脂肪变性,油红O染色和CCK-8实验确定FFA最佳诱导浓度。络赛维给药后CCK-8实验检测细胞活性,油红O染色观察肝细胞脂滴堆积情况,试剂盒检测甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛(MDA)水平。网络药理学和分子对接分析络赛维影响非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)的候选靶点,实时荧光定量PCR检测核心候选靶点在络赛维干预前后的表达。结果通过FFA诱导肝细胞脂肪变性,络赛维(25,50μmol·L^(-1))干预后以剂量依赖性形式降低肝细胞内脂滴数量,还可降低细胞TG、TC、AST、ALT水平,并升高SOD和GSH-Px水平、降低MDA水平。网络药理学分析和分子对接获得5个核心候选靶点:NOS3、MAPK14、PPARG、TNF-α、IGF-1,实时荧光定量PCR显示络赛维作用可明显降低FFA诱导后肝细胞内TNF-α、PPARG的基因表达。结论络赛维能够通过调控TNF-α和PPARG,降低肝细胞内的炎症反应、氧化应激水平和脂质积累,从而改善FFA诱导的肝细胞脂肪变性。

关键词：非酒精性脂肪性肝病玫瑰红景天络赛维脂肪变性 TNFα PPARG

基于神经网络ODE和非线性MPC的DEA建模与控制

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自动化学报 2025年第1期51卷 186-196页

作者：黄鹏王亚午吴俊东苏春翌福岛 E.文彦中国地质大学(武汉)自动化学院武汉430074 复杂系统先进控制与智能自动化湖北省重点实验室武汉430074 地球探测智能化技术教育部工程研究中心武汉430074 东京工科大学工学部日本东京192-0982 康考迪亚大学Gina Cody工程与计算机科学学院加拿大蒙特利尔QC H3G 1M8

针对介电弹性体驱动器(Dielectric elastomer actuator,DEA)建模与控制的挑战性问题,提出基于神经网络常微分方程(Ordinary differential equation,ODE)和非线性模型预测控制(Model predictive control,MPC)的DEA动力学建模与跟踪控制方法.首先,基于神经网络ODE建立DEA的动力学模型以描述其复杂的动态行为.然后,基于所建立的DEA动力学模型,设计非线性模型预测控制器实现其跟踪控制目标.最后,在所搭建的实验平台上进行一系列跟踪控制实验.在所有实验结果中,DEA的运动均能很好地跟踪目标轨迹,且相对均方根误差均不超过3.30%,说明了所提动力学建模与跟踪控制方法的有效性.

关键词：介电弹性体驱动器神经网络常微分方程动力学建模非线性模型预测控制

他达拉非新型片剂通过抑制肝星状细胞活化改善小鼠肝纤维化

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中国药理学通报 2025年第2期41卷 290-297页

作者：封文斌杨建钦李丽媚雷佳秀刘繁赵子建穆云萍李芳红广东工业大学生物医药学院广东广州510006 南方医科大学顺德医院广东佛山510515

目的探讨自主研发的他达拉非新型片剂对四氯化碳(CCl 4)诱导的肝纤维化小鼠的治疗作用和对肝星状细胞(HSCs)活化的影响。方法采用20%CCl 4玉米油溶液腹腔注射构建模型,每周2次,持续8周。造模4周后治疗组分别给予他达拉非新型片剂(1.0 mg... 详细信息

目的探讨自主研发的他达拉非新型片剂对四氯化碳(CCl 4)诱导的肝纤维化小鼠的治疗作用和对肝星状细胞(HSCs)活化的影响。方法采用20%CCl 4玉米油溶液腹腔注射构建模型,每周2次,持续8周。造模4周后治疗组分别给予他达拉非新型片剂(1.0 mg·kg^(-1))或他达拉非原研药(希爱力,2.5 mg·kg^(-1))经口灌胃治疗,每天1次,持续给药4周。模型到期后通过血清学检测、肝组织病理学染色、Western blot,观察他达拉非新型片剂治疗对肝纤维化小鼠肝功能、肝组织胶原沉积、肝小叶结构损伤及HSCs活化标志蛋白表达及分布的影响;培养人肝星状细胞系LX-2细胞,TGFβ1刺激后加入他达拉非干预,通过Western blot观察他达拉非对LX-2细胞活化的影响。结果与正常小鼠相比,模型组小鼠肝脏比指数明显增加,肝功能指标水平明显升高,肝组织出现明显的肝细胞坏死,肝小叶结构遭到破坏,伴有严重的炎症细胞浸润,HSCs活化标志物α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和纤维连接蛋白(Fn)表达明显升高;他达拉非新型片剂治疗可明显改善肝纤维化小鼠的组织结构损伤,降低转氨酶水平,减轻肝细胞坏死和炎症细胞浸润程度,减少胶原纤维的沉积,明显抑制α-SMA和Fn的表达,值得注意的是,低剂量的他达拉非新型片剂治疗效果与高剂量的原研药相当。细胞水平上,他达拉非处理明显抑制LX-2细胞活化,降低活化相关蛋白的表达。结论他达拉非新型片剂可显著抑制HSCs活化,减少细胞外基质沉积,改善CCl 4引起的肝纤维化和肝功能损伤,且与他达拉非原研药相比具有起效剂量低的显著优势,为肝纤维化的治疗提供新的选择。

关键词：他达拉非新型片剂肝纤维化肝星状细胞细胞外基质四氯化碳肝损伤

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数据驱动的多时间尺度高炉煤气利用率模型预测控制

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控制理论与应用 2025年第1期42卷 189-201页

作者：安剑奇赵国宇何勇李炜俊郭云鹏吴敏中国地质大学(武汉)未来技术学院湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)自动化学院湖北武汉430074 复杂系统先进控制与智能自动化湖北省重点实验室湖北武汉430074 地球探测智能化技术教育部工程研究中心湖北武汉430074 娄底华菱云创数智科技有限公司湖南娄底417009

煤气利用率(GUR)是衡量高炉能耗和稳顺运行的重要指标,受布料和送风操作在不同时间尺度下影响.现有对煤气利用率的建模、预测和控制仅在单一时间尺度上进行,忽略了多时间尺度特性,影响预测和控制的准确性.因此,提出一种数据驱动的多时... 详细信息

煤气利用率(GUR)是衡量高炉能耗和稳顺运行的重要指标,受布料和送风操作在不同时间尺度下影响.现有对煤气利用率的建模、预测和控制仅在单一时间尺度上进行,忽略了多时间尺度特性,影响预测和控制的准确性.因此,提出一种数据驱动的多时间尺度高炉煤气利用率模型预测控制方法(MTSGURMPC).首先,根据经验模态分解和相关性分析得到布料和送风对煤气利用率影响的不同尺度;然后,建立布料长时间尺度和送风短时间尺度模型,提出了多时间尺度模型预测控制结构用于快速准确寻找高炉最优操作策略,该结构将煤气利用率划分为不同尺度进行模型预测控制,兼顾了高炉多时间尺度和模型预测控制动态优化特性,不断反馈优化趋近最优解;最后,基于某钢铁厂高炉工业数据进行应用实验,结果表明该方法能够实现煤气利用率准确预测和控制,并有效提高控制精度.

关键词：高炉煤气利用率数据驱动建模多时间尺度系统模型预测控制经验模态分解

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随机风载下风电齿轮箱的系统动态可靠性研究

振动与冲击 2025年第3期44卷 238-250页

作者：顾慧耘王宏伟周建星费翔温建民房忠新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830047 金风科技股份有限公司乌鲁木齐830000

风电齿轮箱在随机风载的作用下产生疲劳损伤,导致系统可靠性的降低。针对风电齿轮箱系统可靠性实时评估的问题,以2 MW风电齿轮箱为研究对象,建立了齿轮箱传动系统动力学模型,统计动力学响应下各零件的疲劳应力,生成疲劳载荷谱。结合非... 详细信息

风电齿轮箱在随机风载的作用下产生疲劳损伤,导致系统可靠性的降低。针对风电齿轮箱系统可靠性实时评估的问题,以2 MW风电齿轮箱为研究对象,建立了齿轮箱传动系统动力学模型,统计动力学响应下各零件的疲劳应力,生成疲劳载荷谱。结合非线性疲劳损伤累积理论和核密度估计法,建立了考虑强度退化的应力-强度干涉模型,计算各零件失效模式的动态可靠度。进一步利用Copula函数构建了系统可靠性模型,分析零件的共因失效对齿轮箱系统可靠性退化的影响。结果表明:运行过程中齿轮箱的行星轮系和中速轴轴承的可靠度下降较快,其余零件的可靠度也呈下降趋势,说明服役初期的疲劳失效主要集中在行星轮系和中速轴轴承,其他零件在服役后期也会失效。齿轮箱的系统可靠度经过20年寿命周期预计降至约0.588,结合零件的可靠度可实现风电齿轮箱的故障预警。

关键词：风力发电机可靠性疲劳损伤齿轮轴承失效相关

不同运载体对南美白对虾源虾青素的消化吸收的影响

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食品科学 2025年

作者：相欢赵娟娟黄卉陈胜军赵永强刘宇航郝志强郝淑贤中国水产科学研究院南海水产研究所农业农村部水产品加工重点实验室国家水产品加工技术研发中心中国人民解放军联勤保障部队第九六六医院普通外科

虾青素是一种具有强大抗氧化能力的类胡萝卜素，但是其存在性质不稳定、见光易分解的缺点，因此需要采用生物技术手段对其进行包埋，保护其结构的稳定性。在虾中，虾青素主要存在于其甲壳内，与壳内的蛋白紧密结合。作为虾仁加工副产物... 详细信息

虾青素是一种具有强大抗氧化能力的类胡萝卜素，但是其存在性质不稳定、见光易分解的缺点，因此需要采用生物技术手段对其进行包埋，保护其结构的稳定性。在虾中，虾青素主要存在于其甲壳内，与壳内的蛋白紧密结合。作为虾仁加工副产物，虾壳通常被视为垃圾遗弃。若能够高效安全地从废弃虾壳中提取虾青素，保证其活性，并加以利用，既可以创造经济价值又可促进资源高效利用。本文研究了不同运载体对南美白对虾中虾青素的消化吸收的影响，以期为虾青素的开发利用提供参考依据。主要研究结果包括：（1）分别采用薄膜超声法和反溶剂沉淀法成功制备了虾青素脂质体与虾青素微胶囊，实验结果表明，壁材含量过多会导致体系不稳定，进而影响包埋率，脂质体中的稳定剂胆固醇并非越多越好，最后制得的两种包埋物都能达到85%以上的包埋率，其中脂质体的包埋率略高于微胶囊，综合考虑采用的虾青素微胶囊工艺条件为：玉米醇溶蛋白浓度2.5%，虾青素储备液浓度0.005%，超纯水pH 7；虾青素脂质体的工艺条件为：大豆卵磷脂浓度4%，胆固醇浓度0.6%，虾青素储备液浓度0.004%；用粒度仪和透射电镜对样品进行检测观察，结果表明样品颗粒都在100 nm左右，表面圆润，包埋完整；在贮藏稳定性实验中，微胶囊冻干粉末有最高的保留率，为82.57%，但在同样为液体形式保存时，虾青素微胶囊的保留率低于虾青素脂质体。在抗氧化能力方面，结果证明包埋后的虾青素抗氧化能力高于同浓度的虾青素油溶液。（2）运用胃肠道体外模拟消化实验和Caco-2细胞实验研究制得的两种包埋物的消化吸收性能。其中胃肠道体外模拟消化实验证明，两种包埋物的虾青素的消化率在86%以上，但脂质体稍低于微胶囊，说明两种包埋物都能够一定程度上保护虾青素不受胃液影响，经胃液消化后，都能在肠道环境中缓慢释放，保证虾青素在肠道被吸收利用；Caco-2细胞实验则证明，稀释5倍和10倍的虾青素油、微胶囊、脂质体对Caco-2细胞没有毒性，而且能够抑制细胞内因氧化应激产生的ROS水平，其中虾青素脂质体的吸收、转运效率最高，抗氧化活性最强；吸收分布实验表明虾青素、油脂、卵磷脂、玉米醇溶蛋白能够被Caco-2细胞吸收，但由于条件限制，Caco-2细胞吸收虾青素脂质体和油更多。

关键词：虾青素低共熔溶剂微胶囊脂质体 Caco-2细胞

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距离划分下基于一致性协议的符号网络能控性

智能系统学报 2025年

作者：赵慧慧纪志坚青岛大学自动化学院

针对一般线性多智能体系统研究了符号网络的能控性。首先，聚焦2种不同的leader-follower模型，分析并描述了二者在表现形式上呈现出的差异。其次，基于上述模型，利用首次提出的距离划分这一工具，从网络拓扑的角度定量刻画了网络的能... 详细信息

针对一般线性多智能体系统研究了符号网络的能控性。首先，聚焦2种不同的leader-follower模型，分析并描述了二者在表现形式上呈现出的差异。其次，基于上述模型，利用首次提出的距离划分这一工具，从网络拓扑的角度定量刻画了网络的能控子空间。进一步，受距离划分的启发，得到了系统K步可控的条件(K步可控是指控制信号在K步之内可达所有节点，K值等于系统的能控性指数)。特别地，针对密集网络(结构更为复杂)拓扑，给出了一种计算系统K值的算法，该算法从图论视角入手，通过遍历和删减边的操作，避免了传统方法中通过复杂的矩阵计算才得到K值的问题，并为领导者的选择提供了方法。最后，通过例子验证了算法的有效性。

关键词：多智能体系统距离划分无向符号网络能控性 leader-follower模型特征值特征向量控制理论

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动车组齿轮箱油中硫含量的红外光谱分析

光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 239-245页

作者：杜瑾瑶贺石中杨智宏张琳颖张静茹广州机械科学研究院有限公司设备润滑与检测研究所广东广州510530 工业摩擦润滑技术国家地方联合工程研究中心广东广州510530

针对高铁动车组牵引系统中齿轮箱润滑油中硫元素损失较快的问题,需要对在用齿轮油硫含量进行监测,以确定最佳的换油时机。分析了红外光谱图中齿轮油含硫添加剂特征吸收峰的衰减机制;选择与硫含量相关性最高的1164 cm-1特征峰的峰高作为... 详细信息

针对高铁动车组牵引系统中齿轮箱润滑油中硫元素损失较快的问题,需要对在用齿轮油硫含量进行监测,以确定最佳的换油时机。分析了红外光谱图中齿轮油含硫添加剂特征吸收峰的衰减机制;选择与硫含量相关性最高的1164 cm-1特征峰的峰高作为输入变量构建了一元线性回归模型(LR),采用5折交叉验证下的测试集R^(2)确定最佳主成分个数构建了偏最小二乘回归模型(PLSR),最后根据偏最小二乘回归系数优选了6个特征吸收峰用于构建特征峰优化后的PLSR模型(RF-PLSR)。采用所建的模型分别对预测集39个油样进行预测,结果表明一元线性回归模型和偏最小二乘回归模型均具有很好的预测能力。一元线性回归模型的预测R^(2)为0.961,RMSE为973.1,RPD为5.084。PLSR模型和特征峰优化后的RF-PLSR模型的预测R^(2)分别为0.997和0.994,RMSE分别为250.1和376.3,RPD分别为19.780和13.149。说明经过特征峰优化后建立的RF-PLSR模型在降低模型复杂度的同时,仍可以保持较高的精度和预测能力,由于消除了不相关变量的信息,使模型的可解释性更好。红外光谱技术为齿轮油中硫含量的检测提供了一种可靠而精确的方法,为齿轮油的状态监测提供一种可行的解决方案。

关键词：齿轮箱油硫含量红外光谱在用油监测