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数字示波器中FPGA间高速信号传输同步方法

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电子科技大学学报 2024年第2期53卷 219-226页

作者：高媛赵禹王厚军叶芃军委装备发展部北京100034 电子科技大学(深圳)高等研究院深圳518110

数据采集系统是数字示波器(DSO)的核心组成单元,随着示波器带宽采样率的逐步提升,单片模数转换器(ADC)+现场可编辑门控阵列(FPGA)的架构难以满足超高速以及多通道的应用场景,因此,高端示波器中数据采集系统普遍采用“主从”FPGA控制架... 详细信息

数据采集系统是数字示波器(DSO)的核心组成单元,随着示波器带宽采样率的逐步提升,单片模数转换器(ADC)+现场可编辑门控阵列(FPGA)的架构难以满足超高速以及多通道的应用场景,因此,高端示波器中数据采集系统普遍采用“主从”FPGA控制架构。在该架构下,多个FPGA之间信号的同步传输是实现采集系统的同步和精确采集的重要前提。针对多FPGA板卡之间的信号同步传输问题,提出了一种FPGA之间高速信号同步传输的方法,借助FPGA的IODELAY单元,通过测试数据训练找到最稳定的同步传输区间,实现多FPGA之间的同步传输。在自研的数字示波器上的实验表明,该方法能够有效实现FPGA之间高速信号的同步传输。

关键词：超高速数据采集系统现场可编辑门控阵列传输同步数字存储示波器

不同高静压的压力处理对豌豆7S、11S球蛋白形成凝胶的影响

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食品科学 2024年第8期45卷 153-160页

作者：王雪艳李开鑫李家豪马玲君陈芳胡小松季俊夫中国农业大学食品科学与营养工程学院国家果蔬加工工程技术研究中心北京100083

以豌豆7S、11S球蛋白为研究对象,以100~500 MPa高静压作用10 min诱导形成凝胶,通过测量流变特性、质构特性、持水力评估凝胶性能,再将凝胶溶解在不同溶剂中确定维持凝胶的主要相互作用力,通过扫描电子显微镜观察凝胶的微观结构。结果显... 详细信息

以豌豆7S、11S球蛋白为研究对象,以100~500 MPa高静压作用10 min诱导形成凝胶,通过测量流变特性、质构特性、持水力评估凝胶性能,再将凝胶溶解在不同溶剂中确定维持凝胶的主要相互作用力,通过扫描电子显微镜观察凝胶的微观结构。结果显示,当压强达到300 MPa时,豌豆7S、11S球蛋白溶液逐渐转变为凝胶状态。当压强持续升高到500 MPa,形成的凝胶变强、质地变硬、持水力提高。11S球蛋白相比于7S具有较弱的凝胶性,但具有较强的持水力(100%)。当两种蛋白按照比例(质量比为1∶2、1∶1、2∶1)混合后,凝胶整体的持水力和强度均显著提高。维持凝胶结构的作用力主要为氢键和疏水相互作用,其次为二硫键和静电相互作用。因此通过改变高静压的参数,可以实现豌豆球蛋白凝胶强度、质地等特性的调控。

关键词：豌豆球蛋白高静压凝胶流变特性结构

益生菌及其代谢产物调控胰高血糖素样肽-1缓解2型糖尿病的研究进展

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食品科学 2024年第12期45卷 292-303页

作者：程之梁张钰龙杨涵哈惠王潆笛陈菲菲刘飞焦月华东北农业大学食品学院乳品科学教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150030 黑龙江中医药大学药物安全性评价中心黑龙江哈尔滨150040

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)是一种由碳水化合物摄入与代谢不平衡导致的慢性代谢性疾病,是当前全球最难治疗的代谢性疾病之一。患者主要表现出高血糖、胰岛素分泌不足、胰岛素抵抗、多食多饮多尿等症状。T2DM常伴随着很... 详细信息

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)是一种由碳水化合物摄入与代谢不平衡导致的慢性代谢性疾病,是当前全球最难治疗的代谢性疾病之一。患者主要表现出高血糖、胰岛素分泌不足、胰岛素抵抗、多食多饮多尿等症状。T2DM常伴随着很多并发症如动脉粥样硬化、肾功能损伤、非酒精性脂肪性肝病等。胰高血糖素样肽-1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)是一种由31个氨基酸组成的多肽,主要用于维持体内葡萄糖稳态和缓解T2DM,但是其半衰期较短,在体内很容易被降解。本文先介绍了益生菌及其对宿主体内GLP-1有调控作用的代谢产物,并介绍了GLP-1对T2DM的缓解作用,包括GLP-1与T2DM的联系、二甲双胍与GLP-1激动剂的临床应用、GLP-1对T2DM缓解作用的不足以及相关益生元对GLP-1含量的调控;最后介绍了益生菌及其代谢产物对GLP-1的调控机制,其中包括短链脂肪酸、胆汁酸、色氨酸及其衍生物和胞外多糖,以期为益生菌及其代谢产物调控宿主GLP-1的产生与释放,并对T2DM的缓解作用方面的研究提供一定的参考。

关键词： 2型糖尿病益生菌胰高血糖素样肽-1 代谢产物

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基于功率切换模型的三相VSC切换控制方法

中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4459-4469,I0024页

作者：郭鑫潘缘李伟鹏刘军西安理工大学自动化与信息工程学院陕西省西安市710048

三相电压源变换器(voltage source converter,VSC)工作过程可视为在不同开关状态(即不同子系统)下的切换,是一种典型的切换系统。基于切换系统理论,提出一种三相电网平衡条件下基于功率切换模型的三相VSC切换控制策略。相较于传统基于... 详细信息

三相电压源变换器(voltage source converter,VSC)工作过程可视为在不同开关状态(即不同子系统)下的切换,是一种典型的切换系统。基于切换系统理论,提出一种三相电网平衡条件下基于功率切换模型的三相VSC切换控制策略。相较于传统基于线性化模型的三相VSC控制方法,所提方法具有模型精确无近似,控制参数少,控制器实现简单,无需复杂的坐标旋转变换和脉冲宽度调制过程,对于电路参数不确定具有强鲁棒性等优点。相较于传统基于电流切换模型的三相VSC切换控制策略,所提方法具有模型更便于系统分析与切换规则设计且提升了系统延迟条件下系统稳定性等优点。仿真及实验比较结果证明了所提方法的有效性及优越性。

关键词：三相电压源变换器切换系统功率切换模型渐进稳定性切换表

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基于变分模态逐步抽取的结构弱模态识别

工程力学 2024年第3期41卷 106-113页

作者：姚小俊吕玉春河北工业大学土木与交通学院天津300401

针对结构的弱模态易淹没在噪声中导致模态识别遗漏的问题,该文提出了一种基于变分模态逐步抽取高能量模态的结构弱模态识别方法。该方法采用自回归模型功率谱准确选取高能量模态的初始中心频率;利用变分模态抽取法进行高能量模态分量的... 详细信息

针对结构的弱模态易淹没在噪声中导致模态识别遗漏的问题,该文提出了一种基于变分模态逐步抽取高能量模态的结构弱模态识别方法。该方法采用自回归模型功率谱准确选取高能量模态的初始中心频率;利用变分模态抽取法进行高能量模态分量的分解,接着将去除高能量模态成分的信号代替原始结构响应,重复进行下一阶高能量模态的初始中心频率选取和模态成分分解;对各模态分量进行主成分分析法实现振型识别。进一步,通过地震激励下的十自由度数值算例验证该方法在非平稳激励下弱模态识别的有效性;利用IASC-ASCE健康监测工作组开发的4层框架基准模型试验进行数据分析,验证该方法在实际应用中的有效性。结果表明,所提方法能够用于地震激励下含噪情况的结构弱模态识别。

关键词：模态识别变分模态抽取自回归模型功率谱主成分分析弱模态

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基于电化学传感技术的血液pH和PCO_(2)连续检测芯片装置

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光学精密工程 2024年第11期32卷 1701-1712页

作者：于海霞刘家乐范译心谭志广郭庆天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072

为了连续检测血液透析患者血液的酸碱度,降低血液透析患者的死亡率,基于电化学传感原理和微流控技术,研究了一种能够连续监测血液pH和PCO_(2)的芯片。芯片中pH电极和CO32-电极以共用参比电极的方式实现pH和PCO_(2)的联合检测,利用微型... 详细信息

为了连续检测血液透析患者血液的酸碱度,降低血液透析患者的死亡率,基于电化学传感原理和微流控技术,研究了一种能够连续监测血液pH和PCO_(2)的芯片。芯片中pH电极和CO32-电极以共用参比电极的方式实现pH和PCO_(2)的联合检测,利用微型化测试腔保证血液的连续流通和检测,并防止空气对血液检测的干扰,提高血液pH和PCO_(2)的检测精度。采用pH 6.00~9.00的Tris-HCl溶液测试芯片的pH检测性能,其检测灵敏度达到61.2 mV/pH,连续检测同一样品的标准差小于0.01(n=10),再现性测量的平均相对误差为0.46%(n=6),在pH 6.00~9.00内实现了样品溶液pH值的准确检测。利用联合传感芯片分别进行血气质控液和血液测试实验,在血气质控液中检测pH和PCO_(2)的绝对误差分别低于0.04和306.64 Pa(2.30 mmHg),平均相对误差分别为0.23%和1.94%;在血液中检测pH和PCO_(2)的绝对误差分别低于0.05和466.63 Pa(3.50 mmHg),平均相对误差分别为0.36%和2.60%。与血气分析仪相比,该芯片体积小,与血液透析管路连接可以实现血液中pH和PCO_(2)的连续在线检测。

关键词：微流控技术血液透析酸碱平衡电化学传感器连续血液检测

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液态合金/二硫化钼自修复负极材料的制备及其电化学性能

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硅酸盐学报 2024年第6期52卷 2024-2031页

作者：朱传晖郭磊胡涛龚兴厚吴崇刚郑譞湖北工业大学材料与化学工程学院绿色轻工材料湖北省重点实验室武汉430068 湖北隆中实验室湖北襄阳441002

二硫化钼在可充电电池等能源存储领域具有广阔的应用前景,然而其电子导电性较差、充放电过程中易粉化和团聚等问题限制了其发展。采用水热法一步合成了液态合金(LM)和二硫化钼(MoS_(2))的复合负极材料(LM@MoS_(2))。通过XRD、SEM等综合... 详细信息

二硫化钼在可充电电池等能源存储领域具有广阔的应用前景,然而其电子导电性较差、充放电过程中易粉化和团聚等问题限制了其发展。采用水热法一步合成了液态合金(LM)和二硫化钼(MoS_(2))的复合负极材料(LM@MoS_(2))。通过XRD、SEM等综合表征方法对复合材料的结构和形态特性进行了研究。结果表明,液态合金通过静电吸附和配位键等方式有效结合于MoS_(2),形成稳定的复合结构。此外,复合材料具有较高的可变形性和化学稳定性,促进了电极材料裂纹表面的修复,减少了内部氧化还原反应,提高了锂离子电池的循环稳定性。当LM与MoS_(2)质量比为2:1时,复合材料表现出最佳性能。在0.1 A·g^(−1)的电流密度下,经过100次循环,复合材料的比容量稳定在656.1 m A·h·g^(−1),容量保持率达74.3%,该研究为锂离子电池电极的裂纹自修复提供了新思路。

关键词：二硫化钼液态合金锂离子电池负极材料自修复

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炸药造型颗粒随机堆积体系物理参量无损表征

含能材料 2024年第4期32卷 345-352页

作者：岳弘历张催张伟斌中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999

炸药造型颗粒作为高聚物粘结炸药(Polymer‑bonded explosive,PBX)构件成型的中间体,表征其体系物理参量对掌握不同造型颗粒对PBX构件性能的影响具有重要意义。利用X射线层析成像(XCT)和图像处理技术无损表征了9种造型颗粒样品随机堆积体... 详细信息

炸药造型颗粒作为高聚物粘结炸药(Polymer‑bonded explosive,PBX)构件成型的中间体,表征其体系物理参量对掌握不同造型颗粒对PBX构件性能的影响具有重要意义。利用X射线层析成像(XCT)和图像处理技术无损表征了9种造型颗粒样品随机堆积体系(包含粒径、体积分数、孔隙率、球形度以及本征密度)的物理参量。9种造型颗粒堆积体系平均粒径最大为1.04 mm,体积分数最高可达68.7%,孔隙率最低为1.04%,平均球形度最高为0.93,密度最大为1.44 g·cm^(-3)。结果表明,造型颗粒配方中粘结剂种类、炸药晶体成分、炸药晶体配比以及造粒工艺对颗粒堆积体系物理参量有重要影响,且颗粒堆积体系物理参量之间存在相关性。体系粒径分布越分散,颗粒平均表面积越大;体系平均粒径越大、平均球形度越低,颗粒平均孔隙率就越高;平均粒径较大的颗粒堆积体系体积分数较高,当体系平均球形度较大时颗粒堆积的体积分数与球形度无关。研究为掌握造型颗粒堆积体系的物理参量以及颗粒结构与材料性能关系提供了基础。

关键词：炸药造型颗粒随机堆积体系体积分数孔隙率 X射线层析成像

考虑端部效应的动子无源型Halbach磁悬浮永磁直线电机电磁力分析

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电机与控制学报 2024年第6期28卷 143-151页

作者：张予希颜建虎池松周旭郭保成南京理工大学自动化学院江苏南京210094 南京师范大学电气与自动化工程学院江苏南京210023

针对光刻机等高精确度定位平台无摩擦、无接触、无噪声需求,提出一种采用动子无源型平移和悬浮一体化Halbach磁悬浮永磁直线电机以实现定位平台的无摩擦悬浮及长距离定位运动。为了精确分析该类电机的悬浮力和推力特性,提出一种考虑动... 详细信息

针对光刻机等高精确度定位平台无摩擦、无接触、无噪声需求,提出一种采用动子无源型平移和悬浮一体化Halbach磁悬浮永磁直线电机以实现定位平台的无摩擦悬浮及长距离定位运动。为了精确分析该类电机的悬浮力和推力特性,提出一种考虑动子永磁体端部效应的电机磁场解析模型并采用傅里叶分解法得到Halbach阵列永磁体磁场解析式。基于此磁场解析模型,通过洛伦兹力法得到了动子电磁力解析模型,并基于正交分解法推导了电机悬浮力和推力解耦的电磁力模型。结合有限元仿真对建立的电磁模型进行了对比验证,在此基础上,设计并制作了一台10极12槽样机,通过搭建实验平台进行推力和悬浮力测试,将实验测试值与有限元仿真值和解析值对比验证了所提出方法的准确性和快速性。

关键词：永磁同步直线电机磁悬浮 Halbach阵列解析分析端部效应电磁力