李军科设计作品选

李军科：男，东华理工大学文法与艺术学院艺术设计系助教，主要从事艺术设计理论与教学研究。

基于STM32与LabVIEW的CAN总线创新实训平台设计

基于STM32处理器设计了用于课程实训的虚拟仪器LabVIEW数据采集板硬件电路,同时在嵌入式Keil编译器环境下实现了各个模块的接口功能。上位PC机通过LabVIEW软件使用事先定义的CAN应用层协议对采集板模拟I/O、数字I/O以及RFID、MPU6000传感器的信息进行采集处理。该实训平台目前已经在某公司六关节协作型机器人末端接口系统测试应用,结果表明采集板实训平台稳定性、精度都能满足接口设计要求。

两相混合式步进电机高性能闭环驱动系统设计

在研究传统步进电机开环细分驱动与控制算法的基础上,提出了一种带编码器步进电机超前角控制的“位置+电流”闭环驱动方案。传统开环细分驱动方案给定的电流相位角与转子位置无关,而此闭环驱动方案使用编码器检测转子实际位置,并计算位置误差、速度误差信息以实时调整电流细分给定的电流相位角,从而更好地改善步进电机在不同转速下的工作性能。采用TI公司高性能处理器TMS320F28069作为主控单元,IR2104S、IRF540作为功率驱动电路,搭建步进电机位置闭环实验平台,并对不同转速的电流以及位置精度进行测试。实验结果表明,该闭环驱动方案可以很好地改善步进电机低速抖动与高速失步的问题,在60~1200 rpm转速范围可以很好地工作,位置精度控制在10个脉冲内,达到了传统伺服电机的水平,具有较好的市场应用价值。

预测骨质疏松性椎体压缩骨折经皮椎体成形术后残余背痛的列线图

目的:构建预测骨质疏松性椎体压缩性骨折(osteoporotic vertebral compression fractures,OVCFs)经皮椎体成形术(percutaneous vertebroplasty,PVP)后残余背痛(residual back pain,RBP)的列线图。方法:回顾性分析2020年1月至2022年12月245例接受PVP治疗的OVCFs患者的临床资料,男47例,女198例,年龄65~77(71.47±9.03)岁,根据是否发生RBP分为RBP组与无RBP组。收集患者的性别、年龄、合并症情况、骨折发生节段、身体质量指数(body mass index,BMI)、骨密度(bone mineral density,BMD)、视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)、Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index,ODI)等一般资料;以及术前与术后24 h的影像学参数,包括椎体前缘高度(anterior vertebral height,AVH)、椎体前缘高度比(anterior vertebral height ratio,AVHR)、Cobb角、椎体内真空裂(intravertebral vacuum cleft,IVC)、胸腰筋膜(thoracolumbar fascia,TLF)损伤、椎旁肌脂肪变性、骨水泥注射量、骨水泥渗漏、骨水泥弥散形态、椎体前缘高度恢复比(anterior vertebral height recovery ratio,AVHRR)、Cobb角变化等。对以上因素进行单因素分析,再采用多因素Logistic回归模筛选术后发生RBP的独立危险因素,并完成Nomogram模型的构建与验证,分别采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线和校准曲线进行模型的预测性能和准确性的判定,另采用Hosmer-Lemeshow(H-L)检验进行评估,计算ROC曲线下面积(area under curve,AUC),使用Harrell一致性指数(C指数)评价模型的预测效能,使用决策曲线分析(decision curve analysis,DCA)评价模型的临床实用性。结果:RBP组34例,无RBP组211例。两组性别、年龄、合并症、骨折节段、BMI、BMD、VAS及ODI、AVH、AVHR、Cobb角等比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。单因素分析结果显示:RBP组6例出现IVC,无RBP组13例,RBP组IVC比例高于无RBP组(χ2=5.400,P=0.020);RBP组6例出现TLF损伤,无RBP组11例,RBP组TLF损伤比例高于无RBP组(χ2=7.011,P=0.008);RBP组椎旁肌脂肪变性3-4级为18例,无RBP组为41例,RBP组高于无RBP组(χ2=21.618,P<0.001),RBP组骨水泥弥散形态为团块型比例高于无RBP组(χ2=6.836,P=0.009)。多因素Logistic回归分析结果显示,存在IVC(χ2=4.974,P=0.025)、合并TLF损伤(χ2=5.231,P=0.023)、椎旁肌脂肪变性Goutallier分级>2级(χ2=15.124,P<0.001)以及骨水泥弥散形态为团块型(χ2=4.168,P=0.038)为PVP术后发生RBP的独立危险因素。模型ROC曲线得出原始模型AUC为0.816[OR=2.862,95%CI(0.776,0.894),P<0.001],通过200个自举样本进行模型内部验证,得出C指数值为0.936,校准曲线显示预测概率曲线与实际概率曲线接近,H-L拟合优度检验结果为χ2=5.796,P=0.670,DCA分析结果显示当阈值在6%~71%时决策曲线位于None线与All线上方。结论:存在IVC、合并TLF损伤、椎旁肌脂肪变性Goutallier分级>2级以及骨水泥弥散形态为团块型为PVP术后发生RBP的独立危险因素,本研究所构建的PVP术后发生RBP的风险预测模型具有较好的预测性能和较好的临床实用性。

煤矿用履带式巷道铣刨机的研究

近年来煤炭开采趋于纵深趋势,由矿井底板来压造成的巷道路面底鼓及在煤层掘进过程中底板难以达到要求巷道路面摊铺及行车要求,严重影响了煤矿的正常生产作业,煤矿巷道底板修复不仅威胁着矿工的生命安全,还影响着矿山的生产效率。“煤矿用履带式巷道铣刨机”对于矿井的巷道底板的底鼓和煤层路面高低不平等问题进行铣刨处理后可达到矿井安全生产要求。

促红细胞生成素干预牙髓损伤后修复性牙本质形成及骨形态发生蛋白2的表达

背景:促红细胞生成素具有抗炎、抗凋亡、促进骨缺损修复等作用,目前关于促红细胞生成素对牙髓损伤后修复性牙本质形成及其相关分子机制的研究较少。目的:探究促红细胞生成素对牙髓损伤后修复性牙本质形成的影响。方法:(1)动物实验:采用随机数字表法将32只大鼠随机分为对照组(n=16)与实验组(n=16),实验组牙髓损伤处使用含促红细胞生成素的胶原蛋白海绵直接盖髓,对照组露牙髓损伤处使用含PBS的胶原蛋白海绵直接盖髓,用玻璃离子粘固剂封闭窝洞;治疗2,4周后取上颌骨,采用免疫组化染色检测巢蛋白在牙本质中的表达,苏木精-伊红染色观察修复性牙本质生成。取4只SD大鼠上颌骨,免疫组化染色检测磨牙与切牙中促红细胞生成素表达。(2)细胞实验:从人牙髓组织、牙周韧带组织及牙龈组织中分别分离获取人牙髓细胞、人牙周韧带细胞和人牙龈成纤维细胞,采用RT-PCR检测促红细胞生成素mRNA表达。在成牙本质细胞诱导或未诱导分化条件下,采用RT-PCR检测人牙髓细胞中促红细胞生成素、牙本质涎磷蛋白、牙本质基质蛋白1、巢蛋白m RNA表达。在成牙本质细胞诱导或未诱导分化条件下,下调促红细胞生成素表达或外源性给予促红细胞生成素干预后,采用RT-PCR检测人牙髓细胞牙本质涎磷蛋白、牙本质基质蛋白1 mRNA相对表达,茜素红S染色检测矿化结节形成,RT-PCR与Western blotting检测骨形态发生蛋白2 mRNA与蛋白表达。结果与结论:(1)动物实验:与对照组相比,实验组治疗2,4周后的修复性牙本质生成量更大,牙本质中巢蛋白表达更高。促红细胞生成素在大鼠上颌第一磨牙牙髓、成牙本质细胞层和牙周膜中呈弱阳性表达,在成牙本质细胞中呈强阳性表达。(2)细胞实验:与其他两种细胞相比,人牙髓细胞中的促红细胞生成素m RNA表达更高。与未诱导分化相比,成牙本质细胞诱导分化下人牙髓细胞中牙本质涎磷蛋白、牙本质基质蛋白1、巢蛋白、促红细胞生成素与骨形态发生蛋白2 mRNA表达升高,矿化结节生成增加。在成牙本质细胞诱导分化下,下调促红细胞生成素表达后人牙髓细胞中牙本质涎磷蛋白、牙本质基质蛋白1、巢蛋白、骨形态发生蛋白2 mRNA表达与矿化结节生成均降低,骨形态发生蛋白2蛋白表达降低;外源性给予促红细胞生成素干预后,人牙髓细胞中上述指标表达均升高。(3)结果表明:促红细胞生成素对牙本质形成具有一定的促进作用。

煤矿井下路面沥青摊铺方案的研究

为了提高井下巷道底板平整度、车辆通行舒适度,煤矿井下巷道路面通常以人工施工作业的水泥混凝土路面为主,仅有的半机械化产品性能差、效率低、柔韧性差、损坏严重、维护量大,为实现建设速度快、维修方便等,现对煤矿井下巷道底板机械化铺设沥青路面,编制以下施工技术方案。

BCH分组码原理、实现及纠错性能分析

主要叙述了BCH(31,32)分组码的原理及其软件的实现,并在2ASK加性白高斯噪声信道上分析信噪比εbav/N0=2,3,4,5db条件下比特误码率Pe。试验结果表明BCH(31,21)对加性高斯白噪声信道中的随机差错具有明显的编码增益,且算法易于实现,目前,该方案已在高可靠性远程控制系统的数据传输中应用,并受到好评。

基于DSP的步进电机细分驱动系统设计

介绍了基于TMS320F2806芯片控制的步进电动机的细分驱动系统,利用电流合成矢量的旋转法实现了高精度细分方案。开发了两相混合式步进电机的硬件电路,反馈部分采用了高精度的电流互感器对电流采样;实现了控制系统的电流闭环PI调节算法。最后,对系统进行了实验研究,表明该系统运行平稳,电流波形良好,噪声低,定位精度高。

上前牙复杂冠折牙龈修整术的疗效评价

目的:评价牙冠延长术与牙龈切除术对外伤导致的上前牙复杂冠折,牙体缺损达龈下的牙龈修整术的临床疗效。方法:选择120例共计160个外伤所致的上颌前牙复杂冠折患牙,术前按断端位于龈下距离分为浅缺损组(88个患牙,距离<2.5 mm)和深缺损组(72个患牙,2.5～4 mm)。两组病例再各随机分为两组,分别采用牙龈切除术或牙冠延长术,观察手术前后不同阶段的牙周探诊深度(PD)、龈沟出血指数(SBI)、牙齿松动度(TM),进行疗效评价。结果:①在浅缺损组,采用牙龈切除术和牙冠延长术,PD、SBI均有显著性改变(P<0.05),TM有增加趋势,牙龈切除术与牙冠延长术比较,PD、SBI无显著性差异(P>0.05)。②在深缺损病例组,两种手术方法在术后2周与术前相比PD、SBI均改善(P<0.05),但术后6个月(修复后)牙龈切除组各项牙周指标均明显加重,而冠延长术组与术后2周相比无显著性差异(P>0.05)。结论:上颌前牙复杂冠折,缺损位于龈下,不侵犯生物学宽度时,可采用牙龈切除术;侵犯生物学宽度时,采用牙冠延长术修整牙龈。

DSC平台上创新实验室项目设计

以DSC平台上步进电机细分驱动电机科研项目入手,设计完成用于大学生创新实验室的综合训练项目.并对各个功能模块作教学分解,实现科研项目与教学的相互融合,使高职学生对数字信号控制器有很好的认识,对于未来岗位定位提前作了技术积累。该项目设计涵盖了DSC的电流采样、SPWM波产生、信号放大、电流数字PI控制,并成功应用于教学实践。

基于F2806平台碳硫分析仪数据采集板设计

针对传统碳硫分析仪单片机控制频繁出现通信中断及接口单一的情况,以TMS320F2806数字信号处理器作为主控单元,设计了24位高精度ADS1224芯片模数转换电路、CH376 USB通讯电路以及W5500以太网通讯电路;在CCS2.0环境实现了TMS320F2806处理器对各功能模块的SPI程序控制;调用CH376API函数、Socket套接字编程在VC++6.0平台分别测试了USB与以太网双接口数据传输性能;结果表明TMS320F2806与各功能模块电路设计准确、时序控制有效;数据分析的准确性与精密性可以满足在工业环境下铁基合金中碳量与硫量的测定。

高职院校DSP技术教学改革实践

文章介绍了高职院校DSP课程的教学改革情况。以培养应用性人才为目标,根据实际情况整合课程体系内容,通过实验教学、项目教学以及创新实践结合提高DSP课程教学成效。特别突出DSP硬件设计调试能力培养,同时兼顾Matlab及C语言软件的熟练应用。在高职院校开设DSP课程,是信息社会的必然需求,同时也给教学过程带来了新的问题与挑战。

基于F2806平台无刷直流电机驱动器设计

对无刷直流电机的原理与PWM控制方式作了分析,同时在TMS320F2806平台设计了完整的无刷直流电机驱动电路,在CCS2.2集成环境下实现了无刷直流系统转子位置检测、开关管换相、速度PID闭环调节。最后通过分析和试验证明了该系统的可行性。

基于USB存储与GPRS传输的温室大棚参数监测设计

基于CH376S文件读写芯片与MC55GPRS模块实现了温室大棚参数监测系统设计。选择TMS320F2806数字信号控制器作为中央处理芯片,对温湿度、光照强度、CO2传感器以及实时时钟信息采集。系统提供温室大棚参数的USB存储功能,用户可以方便的使用U盘记录系统实时采集信息。除此之外,利用GPRS网络实现监测数据的无线远程传输。数据中心基于VC6.0与Access 2003优化设计,TCP/UDP Socket接收大棚参数信息,并存储数据库。实地测试表明:系统采集信息完整、数值准确、稳定性高,操作简单快捷,应用市场广阔。

牙周病的病因学说

牙周病是个多因素的疾病,对于其病因学说,近一个世纪以来,世界各国学者不断地研究和争论,使牙周病的病因学说得到了很大的丰富与发展,并逐渐形成了越趋完善、科学、理性化的现代牙周病病因理论.虽然某些观点仍有待于深入研究与探讨[1],但对其认识程度的确有了很大的提高,本文就牙周病的病因学说进行综述.……

基于蒙特卡洛方法的粒子滤波算法研究

针对非线性、非高斯问题,文章详细分析了贝叶斯滤波的原理及其进展。采用近似线性及高斯假设处理,传统的卡尔曼滤波提供了一种很好的解决方案。但是,真实世界的非线性、非高斯问题存在,使得人们不得不寻找一种更好的最优滤波方法。基于随机滤波理论、贝叶斯统计量和蒙特卡洛方法的粒子滤波理论迅速发展,并广泛应用到数字通信、目标跟踪、计算机视觉和机器故障诊断领域。