采用干扰补偿模糊整定的双柔性机械臂抑振策略

双柔性机械臂由柔性关节和变长度的柔性负载组成,会同时受到柔性、摩擦和参数时变的影响,在运动过程中,它会出现振动的现象,导致末端执行器的跟踪精度降低。本文采用基于干扰观测器的模糊整定PI策略控制双柔性机械臂伺服系统的输出转速,通过控制柔性负载的转速波动间接抑制机械臂的振动。根据假设模态法和拉格朗日原理建立了考虑变形的双柔性机械臂伺服系统的动力学方程。根据鲁棒稳定性理论设计干扰观测器中的低通滤波器,使干扰观测器同时满足控制器参数时变和受控对象参数摄动的稳定性。通过数值仿真分析和双柔性机械臂伺服系统控制实验,验证了所提方法的有效性。实验结果表明,本文提出的控制策略可以更好地消除参数时变和柔性对于输出转速的影响,提高末端执行器的控制精度。

采用模糊补偿滑模控制器的空间柔性机械臂振动抑制方法

空间柔性机械臂可以安装于空间站协助宇航员开展在轨维修、航天器交会对接和太空垃圾捕获等任务。空间柔性机械臂因其细长的结构在运动过程中会出现振动现象,进而影响操作精度和飞行安全。为了减弱空间柔性机械臂的振动,采用模糊补偿滑模控制策略对空间柔性机械臂的旋转运动进行控制。通过提高空间柔性机械臂的转动控制精度间接地减弱振动。首先根据假设模态法描述空间柔性机械臂的变形,使用拉格朗日原理建立了考虑了二维变形的模态和转角耦合的动力学方程。然后,利用模糊规则的万能逼近特性辨识、补偿包括柔性非线性项和外界干扰的动力学模型的不确定成分。接下来,根据李雅普诺夫函数设计模糊补偿滑模控制策略的控制律和自适应律以保证空间柔性机械臂的闭环稳定性。最后,开展了空间柔性机械臂的仿真和物理样机控制试验。试验结果表明,模糊补偿滑模控制策略可以有效地提高空间柔性机械臂的转动控制精度,间接地减弱振动幅值。与传统的滑模控制策略相比,提出的控制策略可以使转角跟踪误差绝对值的平均值下降17.86%,使横向加速度的标准差下降31.91%。

2018~2020年成都市新都区小学生近视流行病学研究

目的:观察新冠疫情居家隔离期(2020-01/05)前后成都市新都区小学生的近视流行病学特点。方法:横断面研究。采用随机分层整群抽样的调查方法,连续3a(2018~2020年)抽取成都市新都区4所小学的一年级到六年级学生(6~13岁),每个年级3个班共10153人,对纳入对象行视力检查及电脑验光,视力<5.0则进行散瞳验光,记录等效球镜度(SE),并计算各年龄组近视患病率。采用卡方检验比较不同年度近视患病率的差异,单因素方差分析比较不同年度SE的差异。结果:2018、2019、2020年近视患病率分别为35.98%、36.29%、42.52%(χ^(2)=39.374,P<0.001)。6~9岁组学生2020年近视患病率明显提高(P<0.01),分别为2019年的2.20倍(6岁)、2.08倍(7岁)、1.36倍(8岁)、1.24倍(9岁)。6~9岁组学生2020年SE出现明显近视化(P<0.05),比2019年分别增长-0.34±0.76D(6岁)、-0.28±0.84D(7岁)、-0.29±1.41D(8岁)、-0.18±1.35D(9岁)。10~13岁组学生2018~2020年近视患病率及SE基本保持稳定(P>0.05)。结论:新冠疫情居家隔离期后,6~9岁学生的近视进展明显加快,应更加重视6~9岁近视防控的窗口期。

自噬在内质网应激诱导的肝星状细胞凋亡中的作用研究

目的研究内质网应激诱导HSC凋亡的过程中自噬的发生与否及其作用,为肝纤维化的逆转提供新的思路。方法采用血小板衍生生长因子(PDGF-BB)诱导大鼠肝星状细胞系HSC-T6活化模型,在此基础上,给予ERS诱导剂毒胡萝卜素(TG)刺激24 h,Western blot法检测自噬相关蛋白LC3B的表达,MDC染色法观察自噬小体的生成,观察TG对HSC自噬的影响,进一步采用3-MA阻断自噬,流式细胞术检测各组细胞凋亡率,观察自噬在内质网应激诱导的肝星状细胞凋亡中的作用。结果 TG可以诱导HSC凋亡,伴随着自噬的发生,用3-MA阻断自噬可以增强TG诱导的HSC凋亡。结论内质网应激诱导HSC凋亡的过程伴发自噬,阻断自噬可以增强内质网应激诱导的HSC凋亡。

输电线巡检机器人位姿变化的柔性关节控制策略

为降低输电线巡检机器人的柔性关节输出速度的波动程度,采用极点配置方法设计柔性关节伺服驱动系统控制器参数.该参数的选择随机器人位姿变化而变化,从而使机器人柔性关节伺服驱动系统能够获得平稳的输出速度.首先建立了机器人柔性关节伺服驱动系统动力学方程,并求得电机转速到电机电磁转矩的传递函数;接下来将PI控制策略应用于柔性关节伺服控制,求得控制系统闭环传递函数;然后采用相同阻尼系数的极点配置策略设计控制器参数;最后开展了巡检机器人越障情况下变位姿工况的柔性关节控制实验,结果说明可通过适当选择极点配置参数使柔性关节获得良好的输出速度.

配戴角膜塑形镜对泪液渗透压及炎症因子的影响

目的:观察配戴角膜塑形镜后的泪液渗透压及炎症因子水平变化。方法:前瞻性随机对照试验。纳入2016-05/2019-02就诊的-1.00~-5.00D的79例青少年近视患者,随机分为角膜塑形镜组39例配戴角膜塑形镜及框架眼镜组40例配戴框架眼镜。随访观察患者治疗1a期间的平均非侵入性泪膜破裂时间(NIKBUTav)、泪液渗透压(TFO)、泪液白介素-1β(IL-1β)、白介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子α(TNFα)表达。结果:角膜塑形镜组NIKBUTav及泪液TNFα戴镜6mo,1a、停戴后4wk与戴镜前有差异(P<0.001);TFO戴镜1、3、6mo,1a与戴镜前有差异(P<0.001);泪液IL-1β及泪液IL-6戴镜3、6mo,1a与戴镜前有差异(P<0.001)。戴镜1a角膜塑形镜组NIKBUTav(8.54±1.92s)低于框架眼镜组(12.93±2.22s)(P<0.001),角膜塑形镜组TFO、IL-6、TNFα均高于框架眼镜组(P<0.01);而IL-1β角膜塑形镜组(16.60±4.32ng/mL)和框架眼镜组(14.67±4.43ng/mL)无差异(P=0.053)。结论:配戴角膜塑形镜后,NIKBUTav降低,TFO、IL-1β、IL-6、TNFα升高,但具有可逆性。

减小后光学区直径角膜塑形镜矫治近视的临床观察

目的:探讨与常规后光学区直径(6mm-BOZD)相比,减小后光学区直径(5mm-BOZD)角膜塑形镜在青少年近视矫治过程中的有效性及安全性。方法:采用前瞻性随机对照试验。选取2016-04/2019-01就诊的青少年近视患者100例100眼(均取右眼数据),球镜度为-1.00~-5.00D,随机分为两组:试验组患者配戴5mm-BOZD角膜塑形镜,对照组患者配戴6mm-BOZD角膜塑形镜。比较两组患者治疗1a期间的眼轴长度(AL)、等效球镜度(SE)、相对周边屈光度(RPR)、最佳矫正视力(BCVA)、裸眼近视力(NVA)、应用Efron分级记录眼前节情况、角膜滞后量(CH)、角膜阻力因子(CRF)、角膜补偿眼压(IOPcc)、平均非侵入性泪膜破裂时间(NIKBUTav)及高阶像差(RMS_(h))。结果:治疗1a后,试验组患者的AL增加0.05±0.05mm,对照组增加0.15±0.05mm(t=-8.949,P<0.001);试验组患者SE增加-0.18±0.27D,对照组增加-0.42±0.35D(t=3.609,P=0.001);两组患者在N30°、N20°、T30°位点RPR的变化均有差异(均P<0.05)。两组患者BCVA、NVA、Efron分级、CH、CRF、IOPcc、NIKBUTav、RMS_(h)比较均无差异(均P>0.05)。结论:减小后光学区直径角膜塑形镜在观察期内能安全并更有效地矫治青少年近视。

混联汽车悬架系统减振性能分析与优化

为进一步改善汽车悬架的减振性能,对汽车悬架结构及参数进行优化设计.基于机电相似理论,提出一种含有弹簧、阻尼器、惯容器的混联汽车悬架结构,运用多目标遗传算法对汽车悬架减振系统进行参数优化.通过求解动力学方程,在时域内分析了路面脉冲激励下汽车悬架减振系统的振动响应,在频域内分析了参数优化对混联汽车悬架减振性能的影响.研究结果表明,相比于传统汽车悬架,本文所提出的混联汽车悬架结构能够有效降低汽车减振系统的共振峰值,改善汽车悬架的减振性能;相比于初始设计参数,运用多目标遗传算法得到的参数进一步提升了汽车悬架的减振性能.

多层绝热材料试样300—77K表观热导率测试台研制

为了更好的评估多层绝热材料在实际应用中的性能,依据国际上通用的表观导热率测试方法,搭建了相关实验台,给出了其单一高真空下的数据及某多层绝热材料在300—77 K温区随不同真空度下的数据,验证了所研制实验台的有效性,为将来建立绝热材料基础数据奠定了基础。

输电线巡检机器人动力学建模与DME评价

以新设计的输电线巡检机器人为具体研究对象,采用D-H法推导出机器人的雅可比矩阵;然后建立输电线巡检机器人的Lagrange动力学模型,进而依据机器人动力学模型求得输电线巡检机器人的操作臂惯性矩阵,提出了基于操作臂惯性矩阵所建立的机器人动力学评价指标:动态可操作性椭球(DME:dynamic operability ellipsoid)评价指标;最后结合逆运动学的反解,建立了不同空间轨迹坐标下的动态可操作性衡量指标,获得机器人动力学性能最佳的越障轨迹.通过机器人跨越绝缘子障碍的实验证明了所提动力学评价方法的有效性.

椎体成形与弯角椎体成形治疗骨质疏松性椎体压缩骨折：骨水泥注射后分布与渗漏率的比较

背景:弯角椎体成形为椎体成形的改良术式,其最大的特点是能使骨水泥对称均匀分布,平衡椎体两侧强度,理论上能保证骨水泥在椎体内的均匀分布,解决传统经皮椎体成形单点、单次注射骨水泥分布不均导致骨折区疼痛缓解效果不佳的问题。目的:对比椎体成形与弯角椎体成形行骨水泥注射治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的临床疗效,探讨弯角椎体成形在临床应用中的价值。方法:选择2017至2018年安徽医科大学第三附属医院收治的单椎体骨质疏松性椎体压缩骨折患者70例,随机分2组:椎体成形组(n=35)进行椎体成形聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥注射治疗,弯角椎体成形组(n=35)进行弯角椎体成形聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥注射治疗,观察两组骨水泥分布与渗漏情况;术前、术后1 d进行目测类比评分与Oswestry功能障碍指数评估;术后随访1年,观察伤椎椎体前缘高度恢复情况与邻近椎体骨折发生的情况。试验获得安徽医科大学医科大学第三附属医院伦理委员会批准。结果与结论:①与椎体成形组比较,弯角椎体成形组骨水泥分布较均匀、较满意(P<0.05),骨水泥渗漏率较低(P<0.05);②两组术后1 d的目测类比评分与Oswestry功能障碍指数均较术前明显改善(P<0.05),且弯角椎体成形组术后1 d的Oswestry功能障碍指数改善优于椎体成形组(P<0.05);③两组术后1年的伤椎椎体前缘高度均较术前明显改善(P<0.05),两组间比较差异无显著性意义(P>0.05);④两组邻近椎体骨折发生率比较差异无显著性意义(P>0.05);⑤结果表明与椎体成形治疗比较,弯角椎体成形行骨水泥注射治疗骨质疏松性椎体压缩骨折可降低骨水泥的渗漏率,提高患者生活质量。

绝热材料放气速率测试台研制

高真空条件下,绝热材料的放气速率会影响低温容器的真空性能,从而影响其绝热性能。根据GB/T31480-2015,搭建了绝热材料放气速率测试平台。通过本底放气速率的测定,验证了该测试平台的可靠性;利用静态法测试了某型号多层绝热材料的放气速率,给出了试验数据。本试验台将为绝热材料的应用及低温容器的设计提供数据支撑。

采用RBF神经网络辨识的柔性机械臂抑振控制策略

针对柔性机械臂在运动过程中受到柔性因素的影响会出现剧烈振动的问题,提出一种采用径向基(RBF)神经网络辨识的柔性机械臂抑振控制策略,通过减弱机械臂转角波动的方式间接抑制振动。首先,根据拉格朗日原理和假设模态法建立柔性机械臂的动力学模型,其中的不确定项由模态坐标和转角耦合的非线性项构成;其次,在控制律的设计中采用RBF神经网络对动力学模型的不确定项进行辨识补偿,从而提高驱动力矩的精度;最后,通过调整神经网络权重自适应律的系数,使包含辨识结果的控制律满足李亚普诺夫稳定性定理,从而保证动力学系统的稳定性,其中权重自适应律由高斯函数和误差向量组成。采用柔性机械臂实物控制平台的对比实验结果表明:所提出的控制策略能够有效减小柔性机械臂的转角误差和振动幅值;当柔性机械臂长度为1.5 m时,相比常规比例微分控制策略,采用RBF神经网络辨识的控制策略使机械臂末端振动敏感方向的加速度的方差下降了5.8%。该控制策略为柔性机械臂的振动抑制提供了新思路。

车辆悬架系统的优化设计与动力学特性分析

为了提升含减振元件惯容器的车辆悬架系统的综合减振性能,建立了含有减振元件惯容器、弹簧、阻尼器的车辆悬架系统模型.采用遗传算法对悬架参数进行优化,基于振动功率流理论对减振元件衬套进行优化选型.通过对车辆悬架系统动力学模型进行数值求解,探究了参数优化前后车辆悬架系统的动力学响应,探讨了衬套参数对功率传递的影响.研究结果表明,相比原始设计参数,采用优化算法得到的参数能够有效改善车辆悬架系统的综合减振性能,理论计算与仿真数据的结果相互验证了所建模型的正确性,衬套的优化选型有助于进一步提高车辆悬架系统的减振性能.

含惯容器的两级汽车悬架振动性能

在机电相似理论的基础上,基于“惯容器”具有与“电容器”相类似的通高频、阻低频的特性,建立了每一级中均含有“惯容器-弹簧-阻尼器”(inerter-spring-damper,ISD)的两级ISD悬架系统的单轮车辆模型.仿真分析了汽车悬架的惯质系数对两级ISD悬架系统传递特性的影响,在频域和时域内分别探讨了随机和脉冲输入下汽车悬架系统的动力学响应.研究结果表明:在满足车身加速度增益的要求下,适当提高惯质系数可以改善两级ISD悬架系统的减振性能.两级ISD悬架具有比经典ISD悬架更好的低频减振性能.与传统被动悬架相比,两级ISD悬架具有更好的综合减振性能.

基于干扰观测器的含有柔性关节的柔性机械臂抑振策略

含有柔性关节的柔性机械臂同时受到关节柔性、连杆柔性和轴承摩擦的影响,会导致输出角速度发生波动。角速度的波动会加剧机械臂的振动,影响末端执行器的控制精度。通过含有干扰观测器的PI(proportional integral)控制策略控制角速度波动的方式减弱机械臂的振动。首先使用连续体的振动理论和拉格朗日方法建立考虑轴承摩擦并且含有柔性关节的柔性机械臂的动力学方程。接下来,根据鲁棒稳定性定理设计了干扰观测器中的低通滤波器。然后通过超限补偿控制律的设计满足柔性机械臂控制系统闭环的稳定性。最后开展了含有柔性关节的柔性机械臂的数值仿真分析和控制实验。仿真和实验结果显示,所设计的干扰观测器可以有效的降低轴承摩擦力矩的影响,使角速度跟踪误差的标准差降低17.488%。由此,所提出的控制策略能够有效地抑制柔性机械臂工作过程中的角速度波动,进而减弱振动。

椎体后凸成形注射自固化磷酸钙骨水泥后高龄及应力改变为再发骨折的危险因素

背景:现今对经皮椎体后凸成形注射自固化磷酸钙骨水泥后再发椎体骨折的可能危险因素和发病机制尚存争议,主要观点集中在与患者自身临床特点和手术相关因素有关。目的:探讨老年骨质疏松性椎体压缩骨折行经皮椎体后凸成形注射自固化磷酸钙骨水泥后再发骨折的相关危险因素。方法:回顾性分析安徽医科大学第三附属医院2016年2月至2018年2月收治的162例(共191个椎体)骨质疏松性椎体压缩骨折患者的病历资料,年龄51-88岁,均进行椎体后凸成形注射自固化磷酸钙骨水泥治疗。术后均随访2年以上,术后再发骨折34例(共44个椎体),以未发生再骨折者128例为对照组(共147个椎体),比较两组之间的年龄、性别比例、骨水泥注入量、单侧或双侧穿刺、骨水泥是否过中线对称分布、骨水泥泄露、骨水泥接触上下终板、术前骨折椎体数量、术前骨折椎体分布、术前骨折压缩程度、术后服用抗骨质疏松药物、术前骨密度值、术前有无陈旧性椎体骨折、术后Cobb角改变及术后前缘高度恢复率,并进行单因素独立样本t检验及多因素logistic回归分析。结果与结论:①两组间年龄、骨水泥是否过中线对称分布与骨水泥终板分布比较差异有显著性意义(P<0.05),其余指标比较差异无显著性意义(P>0.05)。②多因素logistic回归分析显示,高龄(P=0.006,OR=1.086)、骨水泥接触上下终板(P=0.025,OR=2.516)及骨水泥在椎体中不过中线对称(P=0.012,OR=0.344)是术后椎体再发骨折的独立危险因素。③结果表明,骨质疏松性椎体压缩骨折患者高龄状态、骨水泥同时接触上下终板及未过中线对称是经皮椎体后凸成形术后再发骨折的独立危险因素,骨水泥在椎体内的不同分布通过改变椎体内应力及脊柱力线进而影响术后再发骨折。

浅议如何在中学地理教学中培养学生的环保意识

当今世界,环境保护已成为世界性问题,我国更是把环境保护确定为了一项基本国策。作为中学地理教师,要根据学科特点,在教学过程中有意识地对学生进行环保教育,提高中学生的环保意识。