具有不确定滑转的轮式移动机器人轨迹跟踪控制方法

轮式移动机器人在松软复杂地形条件下容易发生车轮滑转,影响轨迹跟踪精度.为提高机器人在该情况下的轨迹跟踪准确性,提出了一种基于容错控制的自适应滑转补偿控制器.首先,考虑车轮滑转率建立了四轮移动机器人运动学模型,并构建了相应的轨迹跟踪误差模型;然后,根据容错控制方法设计了滑转补偿项,并基于Lyapunov稳定性理论证明了自适应滑转补偿控制器的稳定性,实现了对由车轮滑转引起的速度误差的准确补偿;最后,利用四轮移动机器人进行了两种工况下的实验验证.结果表明,设计的控制器能够使移动机器人在未知的车轮滑转率条件下准确跟踪理想路径,并且相较于常规控制器有更强的鲁棒性和更高的跟踪精度.

经尿道等离子前列腺剜除术治疗良性前列腺增生的效果及其对尿动力学的影响

目的 探究经尿道等离子前列腺剜除术(transurethral plasmakinetic enucleation of the prostate, TUERP)治疗良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia, BPH)的临床效果及其对患者术后尿动力学的影响。方法单纯随机选择2020年1月—2023年10月三明市第二医院收治的130例BPH患者为研究对象,根据手术方法不同分为两组。TURP组(65例)实施经尿道前列腺电切术治疗,TUERP组(65例)实施经尿道等离子前列腺剜除术治疗。比较两组围术期相关指标、尿流动力学指标、预后情况及并发症。结果 TUERP组患者术中出血量为(97.23±7.16)mL,少于TURP组的(141.51±13.69)mL,差异有统计学意义(t=23.109,P<0.05)。TUERP组的留置尿管时间、住院时间均短于TURP组,差异有统计学意义(P均<0.05)。与TURP组相比,TUERP组术后的最大尿流率更高,残余尿量更低,差异有统计学意义(P均<0.05)。术前,两组患者术前的国际前列腺症状评分(International Prostate Symptom Scores, IPSS)和膀胱过度活动症状评分(Overactive Bladder Symptom Score, OABSS)比较,差异无统计学意义(P均>0.05)。术后,TUERP组的IPSS和OABSS评分均低于TURP组,差异有统计学意义(P均<0.05)。TUERP组并发症发生率低于TURP组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论TUERP治疗效果较好,可以改善尿流动力学指标,降低IPSS和OABSS评分,并发症发生率较低。

显微镜下精索静脉低位结扎术治疗精索静脉曲张的效果及对性功能的影响

目的 对精索静脉曲张(Varicocele, VC)患者应用显微镜下精索静脉低位结扎术(以下简称低位结扎术),探讨其效果及对精子质量、性功能的影响。方法 回顾性选取2020年1月—2022年12月三明市第二医院收治的86例VC患者的临床资料,根据手术方案分组,对照组43例行精索高位结扎术,观察组43例行低位结扎术,比较两组患者围术期指标、精子质量、并发症、性功能。结果 观察组手术时间长于对照组,术中出血量、术后3 d疼痛视觉模拟评分、住院时间均优于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05);术前两组患者精子总数、浓度、存活率各项指标比较,差异无统计学意义(P均>0.05),术后两组精子质量相关指标比较,观察组优于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05);观察组术后并发症的总发生率为4.65%,较对照组的18.60%低,差异有统计学意义(χ^(2)=4.074,P<0.05);两组术前的睾酮、国际勃起等性功能评分比较,差异无统计学意义(P均>0.05),术后,观察组上述性功能评分指标均优于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。结论 对VC患者而言,显微镜下精索静脉低位结扎术具有较好应用前景,既能减轻术后疼痛,加速康复,还可提高精子质量,有效提高患者性功能,减少术后并发症发生,值得临床借鉴。

可控负压吸引外鞘与普通软镜外鞘在肾结石患者中的应用价值研究

目的研究可控负压吸引外鞘与普通软镜外鞘在肾结石患者中的应用价值。方法按随机数字表法将2022年1月至2023年10月进行治疗的190例肾结石患者分为对照组和观察组,各95例。对照组采用普通软镜外鞘进行输尿管软镜碎石术(RIRS)治疗,观察组采用可控负压吸引外鞘进行RIRS治疗。比较两组围手术期指标、舒适度、疼痛程度、肾功能[血肌酐(SCr)、尿素氮(BUN)]、感染指标、结石清除率及并发症发生率。结果观察组手术及住院时间短于对照组,术后舒适度(BCS)评分、结石清除率高于对照组,视觉模拟评分法(VAS)评分、降钙素原(PCT)、白细胞(WBC)计数、C反应蛋白(CRP)水平、并发症总发生率低于对照组(P<0.05);两组术后肾功能指标水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论肾结石患者RIRS术中采用可控负压吸引外鞘结石清除率高于普通软镜外鞘,可缩短手术耗时,降低PCT、WBC计数、CRP水平,减轻疼痛程度,提高患者舒适度,降低并发症发生率。

基于收敛性提升的粒子群算法及其在火电厂配煤优化研究

针对大型火电机组的燃煤煤种复杂、混煤掺烧决策困难的现状,以及配煤优化过程存在多种设计约束和物理约束而导致传统优化算法的寻优过程难以收敛的问题,提出了一种改进粒子群优化算法。该算法将自适应约束处理机制引入传统粒子群优化算法中,基于距离测度和自适应惩罚项对违反约束的粒子进行自适应处理,引导寻优过程实现收敛;同时,采用平滑非线性权重递减策略代替传统粒子群优化算法的定值惯性权重设置方法,防止算法的寻优过程陷入局部最优。基于现场数据的仿真结果表明,所提算法在存在多约束条件的非线性函数寻优过程中具有明显优势,能够实现不同评价指标的均衡优化。

“超润滑表面工程”专题序言

零摩擦和零磨损是摩擦领域科学家和工程师追求的终极目标。超润滑特指摩擦系数低于0.01的状态,将极大地降低材料的摩擦和磨损,能有效保障设备的高可靠和长寿命运行,对节能降耗意义重大。目前,超润滑的研究已经从纳米走向毫米量级、从理论走向实践。从二维片层材料,到非晶碳、二硫化钼等,从水基超润滑到油基超润滑,从生物体液超润滑到机械设备运动副超润滑,科学家们正在努力将其推向实践和应用。

辣椒白粉病抗性主基因+多基因混合遗传分析

辣椒白粉病是一种常见的真菌病害,该病严重影响辣椒生产。以辣椒白粉病高抗材料(NSR和NVD)为母本,高感材料(20c89、20c93)为父本,分别构建两组P_(1)、P_(2)、F_(1)、F_(2)四世代遗传群体(2021组和2022组),通过调查统计辣椒不同世代群体内单株的白粉病病情指数,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传分析法对辣椒白粉病抗性进行遗传分析。结果表明:两组群体辣椒白粉病抗性遗传均受两对加性-显性上位性主基因+加性-显性多基因控制,并且基因遗传效应和遗传力等参数在两组群体中表现出较高的一致性。2021组第1对主基因加性效应和显性效应值分别为12.7065和-34.7107,第2对主基因加性效应和显性效应值分别为-9.1706和-16.9432,主基因遗传率为86.11%;2022组第1对主基因加性效应和显性效应值分别为20.0431和-18.0682,第2对主基因加性效应和显性效应值分别为-1.0668和-6.0904,主基因遗传率为97.16%。

监测技术在柴油机故障分析中的综合应用

润滑油监测技术是分析润滑油中的磨损微粒,描述设备磨损状态,确定故障原因和类型的手段,但不同的监测技术各有其使用范围和局限性。以两台柴油机为例,分别用原子发射光谱,铁谱及颗粒计数等手段对柴油机油中磨损微粒的元素含量,形貌,尺寸及数量分布等进行了监测以识别柴油机的润滑状态。单独一种监测技术并不能完全反映柴油机真实的润滑状态,综合应用三种监测技术可以有效地提高识别柴油机故障的能力。

miR-145-5p在结直肠癌中的表达及对GTPBP2基因靶向调控的研究

目的探讨miR-145-5p在结直肠癌中的表达及对GTP结合蛋白2(GTPBP2)的调控作用。方法选择2022年1月至12月在新乡医学院附属商丘市第一人民医院行结直肠癌根治性切除术的44例结直肠癌患者的癌组织及癌旁组织。选择人正常结直肠黏膜细胞FHC、结直肠癌细胞HCT116进行基础实验。采用荧光定量聚合酶链反应(qPCR)检测癌组织、癌旁组织及细胞的miR-145-5p和GTPBP2 mRNA的表达水平。采用Western blot法检测细胞GTPBP2蛋白表达水平。采用双荧光素酶报告基因实验验证miR-145-5p与GTPBP2基因的靶向关系。分析结直肠癌组织miR-145-5p表达水平与患者临床病理特征的关联性。结果与癌旁组织相比,癌组织中miR-145-5p表达水平显著降低(t=8.189,P<0.001),GTPBP2 mRNA表达水平显著升高(t=11.230,P<0.001)。Pearson相关性分析结果显示,结直肠癌组织miR-145-5p表达水平与GTPBP2 mRNA表达水平呈负相关(r=-0.503,P<0.001)。miR-145-5p表达水平与结直肠癌远处转移、淋巴结转移以及TNM分期存在显著关联(P<0.05),但与患者性别、年龄、病灶部位、临床T分期、肿瘤直径的关联性不显著(P>0.05)。与FHC细胞相比,HCT116细胞miR-145-5p表达水平显著降低(P<0.001),GTPBP2 mRNA和蛋白表达水平显著升高(P<0.001)。过表达miR-145-5p可下调HCT116细胞GTPBP2 mRNA和蛋白的表达。双荧光素酶报告基因实验结果提示miR-145-5p和GTPBP2基因之间存在靶向关系。结论miR-145-5p在结直肠癌中呈低表达,并与远处转移、淋巴结转移和TNM分期存在显著关联,其可能通过靶向调控GTPBP2表达而影响结直肠癌的发生、发展。

轴承滚珠表面二维异质纳米复合涂层制备及固体超润滑研究

目的针对工程规模生产的二维异质纳米粉体因强边缘效应和摩擦导致的复杂接触重构等问题,提出一种利用二维异质纳米粉体实现宏观超润滑的策略,分析摩擦界面二维材料的复杂接触重构现象,推动二维异质纳米粉体宏观超润滑的工程应用。方法通过掺入石墨烯边缘氧,削弱二维纳米材料边缘钉扎效应,促进二维异质纳米粉体发生异质结转化,并控制同质结-异质结转化,实现载荷和速度可调的宏观超润滑。结果相较于无氧掺入体系,石墨烯边缘氧可以诱导二维异质纳米片(石墨烯、MoS2)在轴承滚珠表面的分层组装和充分混合,制备出大量纳米尺度同质结和异质结共存的复合涂层。当与无定形碳薄膜组成摩擦副时,二维纳米复合涂层实现了载荷和速度可调的宏观超润滑(摩擦因数低至0.007)。分子动力学模拟结果显示,石墨烯边缘原子的活性较高,容易发生层间化学作用和边缘钉扎效应,而边缘氧钝化后可以有效削弱边缘钉扎效应。结论通过引入石墨烯边缘氧钝化技术,可以有效削弱边缘钉扎效应,促进二维异质纳米粉体到异质结的转化,调控同质结-异质结的转化,实现宏观超润滑,这为结构超滑的规模放大和工程应用提供了重要的技术途径。

乡村振兴战略下广西林业应用型物流人才培养

从乡村振兴战略下广西林业应用型物流人才需求现状、广西林业物流主要岗位及人才素质要求、广西林业应用型物流人才培养中存在的主要问题进行分析,提出乡村振兴战略下广西林业应用型物流人才培养路径。

转炉炼钢动态过程预设定模型的混合建模与预报

准确预报转炉炼钢动态过程的补吹氧气用量和冷却剂添加量,对于提高终点命中率具有重要意义·采用机理模型及基于数据的自适应神经模糊推理系统混合建模方法建立了转炉炼钢动态过程预设定模型·用减法聚类,最小二乘法及梯度下降法辨识了T S模型并用该模型对机理模型进行补偿建模·对一座180t转炉的实测数据进行了仿真,仿真结果表明该方法是切实可行并有效的·

一个具有完备性和鲁棒性的模糊规则提取算法

从实际检测数据中提取模糊规则进而建立有效的模糊模型对实现复杂系统的智能建模与控制具有重要意义.在一些文献中对该问题进行了较深入的研究,并提出了有效的从数值数据中提取模糊规则的算法(简称为WM和iWM算法).对WM和iWM算法的进一步分析研究表明,该算法在完备性和鲁棒性方面还有进一步改进的可能.本文采用数据挖掘技术提出一个改进的提取模糊规则的算法(简称DM算法)并在完备性和鲁棒性方面与WM和iWM算法进行了比较研究.模糊建模实例表明,本文提出的DM算法具有更好的逼近能力和对不确定数据干扰的鲁棒性.

基于状态估计的摩擦模糊建模与鲁棒自适应控制

针对一类多自由度机械系统,研究了基于状态估计的摩擦模糊建模与鲁棒自适应控制问题.提出用模糊状态估计器估计摩擦模型中的不可测变量,并用严格正实和李雅普诺夫稳定性理论证明了状态估计误差的一致最终有界性.运用模糊状态估计结果设计了多变量鲁棒自适应控制器,其中摩擦模糊模型中的自适应参数是基于李雅普诺夫稳定性理论设计的,并证明了闭环系统跟踪误差的一致最终有界性.本文对多自由度质量、弹簧和摩擦阻尼系统进行的仿真,结果表明所提出的状态估计算法和自适应控制策略是有效的.

自适应模糊控制理论的研究综述

针对近10年来自适应模糊控制的主要研究成果,从模糊系统、模糊控制、稳定性、模糊逼近和神经网络等方面较详细地概括与分析了自适应模糊控制理论的研究与进展, 特别是在Lyapunov稳定性理论下,基于模糊模型的自适应模糊控制与鲁棒控制、滑模控制等传统方法的结合与互补为非线性系统建模与控制提供了强有力的工具。最后对自适应模糊控制新的研究方向进行了展望,模糊建模与自适应控制的研究具有重要的理论和实际意义。

一种补偿动态摩擦的自适应模糊控制方法

机械系统的摩擦力精确数学模型很难建立，一直是人们所关注的问题。文中针对小型DC电机采用自适应模糊系统在线逼近摩擦模型并将辨识结果作为PD算法的补偿项。在控制方法上，文中采用了基于自适应模糊补偿的PD控制器．在系统证明上，从李雅普诺夫函数中导出了自适应参数并且分析了闭环系统跟踪误差的有界性。在算法实现上，利用Matlab对文中的方法及证明的有效性进行了验证。文中的方法也可应用到其它机械系统的摩擦补偿建模与控制上，如机器人系统。

基于数据挖掘与系统理论建立摩擦模糊模型与控制补偿

建立机械摩擦力模型及其相应的控制补偿策略一直是人们所关注的问题.由于摩擦力所固有的非线性及不确定特征,用传统的数学建模与控制补偿方法难以达到满意的系统性能要求.本文采用模糊建模技术逼近摩擦动力系统并将辨识结果用在前馈补偿控制器设计中.模糊建模过程由以下3个部分组成:首先采用数据挖掘技术辨识出模糊系统的模糊规则库,然后利用该规则库建立模糊系统的静态模型,最后以李雅普诺夫稳定性理论为基础进一步辨识出模糊系统的动态模型.在控制器设计方面,采用了自适应模糊系统前馈补偿的比例微分(Proportional-derivative,PD)算法.运用李雅普诺夫稳定性分析证明了闭环系统跟踪误差的有界性.数值仿真结果表明了该方法的有效性和实用性.

基于观测器的一类非线性系统的自适应模糊控制

针对一类有界的不确定非线性系统设计了模糊观测器和自适应控制器.该方法不需要系统状态完全可测的条件,而是通过模糊观测器估计系统的状态变量并且能保证观测误差是一致最终有界的.该自适应控制器取得了良好的控制效果并且保证了跟踪误差的一致最终有界性.仿真结果表明了本文所提出的方法有效性.

精囊镜微创技术在精囊炎治疗中的应用效果及安全性研究

目的分析精囊镜微创技术在精囊炎治疗中的应用效果及安全性。方法选取2017年10月至2019年6月福建省三明市第二医院泌尿外科收治的81例精囊炎患者作为研究对象,采用药物治疗的患者纳入药物组(n=42),采用精囊镜技术治疗的患者纳入精囊镜组(n=39)。分析精囊镜组手术情况,比较两组的疗效、血精症状改善情况、性功能减退改善情况和不良事件发生情况。结果精囊镜组中,32例炎性改变,2例精囊囊肿,10例结石,进镜方式以射精管自然开口为主(71.79%)。药物组治疗总有效率明显低于精囊镜组(P<0.05)。药物组血精症状改善率和性功能减退改善率明显低于精囊镜组(P<0.05)。随访中药物组未见明显不良反应;精囊镜组19例(48.72%)术后发生轻度血尿,8例(20.51%)会阴处不适,1例(2.56%)发热。结论精囊镜微创技术治疗精囊炎,有助于病因明确,疗效可靠,安全性高。

前列腺动脉栓塞术与经尿道前列腺电切术对良性前列腺增生患者术后性能力影响的对比研究

目的:研究前列腺动脉栓塞术(PAE)对比经尿道前列腺电切术(TURP)对良性前列腺增生(BPH)患者术后性能力影响。方法:选取2015年1月至2017年1月间在三明市第二医院接受治疗的BPH患者123例,依据随机数字表法将患者分成两组:62例患者进行TURP治疗,为TURP组,61例患者进行PAE治疗,为PAE组;观察患者手术中和手术后的相关指标和术后并发症情况,观察患者治疗前后性功能的变化情况,对患者随访3个月,观察患者治疗前后残余尿量(PVR)、前列腺的症状评分(IPSS)、最大尿流率(Qmax)和生活质量的评分(QOL)的变化情况。结果:PAE组患者手术的时间、冲洗的时间、留置尿管的时间、手术中的出血量和住院时间均低于TURP组,对比差异具有统计学意义(P <0. 05);经过治疗后,两组患者勃起功能障碍和逆行射精人数明显下降,IIEF-5评分明显升高,与治疗前对比差异有统计学意义(P <0. 05);两组患者PVR、IPSS和QOL均明显下降,Qmax明显上升,与治疗前对比差异均有统计学意义(P <0. 05),治疗后两组间对比差异无统计学意义(P> 0. 05)。结论:TURP和PAE这两种手术方式都可以缓解患者的临床症状,提升性能力,其中PAE更安全患者术后并发症较少。