基于多步信息辅助的Q-learning路径规划算法

为提升静态环境下移动机器人路径规划能力,解决传统Q-learning算法在路径规划中收敛速度慢的问题,提出一种基于多步信息辅助机制的Q-learning改进算法。利用ε-greedy策略中贪婪动作的多步信息与历史最优路径长度更新资格迹,使有效的资格迹在算法迭代中持续发挥作用,用保存的多步信息解决可能落入的循环陷阱;使用局部多花朵的花授粉算法初始化Q值表,提升机器人前期搜索效率;基于机器人不同探索阶段的目的,结合迭代路径长度的标准差与机器人成功到达目标点的次数设计动作选择策略,以增强算法对环境信息探索与利用的平衡能力。实验结果表明:该算法具有较快的收敛速度,验证了算法的可行性与有效性。

高品级氮化铝粉体及其碳热还原氮化工艺研究进展

氮化铝(AlN)具有高导热、绝缘、低膨胀、无磁等优异性能,是半导体、电真空等领域高端装备的关键材料,特别是在航空航天、轨道交通、新能源装备、高功率LED、5G通讯、电力传输、工业控制等领域功率器件中具有不可取代的作用。高品级粉体是制备高性能陶瓷的基础,氮化铝粉体的性质直接影响了后续成形、烧结等工艺以及材料的组织和性能。碳热还原氮化法制备氮化铝粉体具有纯度高、粒度细和烧结性好等特点,本文综述了氮化铝粉末的评价指标以及碳热还原氮化法制备氮化铝粉末的研究进展,提出未来研究与产业化的方向与趋势。

石油化工领域自动化专业过程控制课程群交叉融合教学体系设计

设计一种适合于石油化工类学校自动化专业的过程控制方向课程教学体系。该体系以石油炼化实验平台为依托,将石油炼化这一过程复杂、工艺灵活、形态多样的工程实际问题作为案例贯穿于本科生全阶段学习过程中,使学生循序渐进地掌握系统的专业知识,并具备初步的工程分析与设计等实践能力。教学实践证明该体系效果提升明显,学生的学习能力、团队协作能力、实践能力等均得到显著提升。

高导热氮化硅陶瓷用烧结助剂的研究进展

氮化硅被认为是综合性能最好的陶瓷材料,良好的导热性和优异的力学性能使其成为大功率电子器件用陶瓷基板的主流材料,在纯电动/混合电动汽车中得到广泛应用。烧结助剂对氮化硅烧结活性、微观组织和第二相成分及含量影响较大,进而影响陶瓷导热性能,选择合适的烧结助剂对制备高导热氮化硅陶瓷非常重要。本文整理了目前制备高导热氮化硅陶瓷用烧结助剂研究现状,分析了烧结助剂对氮化硅陶瓷导热性及力学性能的影响,并对烧结助剂未来的研究方向和发展趋势提出了展望。

牡蛎蛋白酶解肽制备工艺优化及其对小鼠睾丸间质细胞睾酮分泌和氧化应激的影响

为探究牡蛎在药食同源领域的研究与开发,本实验采用响应面法优化牡蛎蛋白酶解肽酶法制备工艺,并研究其对小鼠睾丸间质细胞睾酮分泌和氧化应激的影响。以水解度为考察指标,采用仿生酶解法,在单因素实验的基础上,根据响应面分析法优化牡蛎蛋白酶解肽的制备工艺。同时构建过氧化氢(H2O2)诱导的小鼠睾丸间质细胞(TM3)氧化损伤模型,通过细胞存活率、DAPI染色、睾酮(Testosterone,T)分泌量,超氧化物歧化酶(SOD)活力和丙二醛(MDA)含量研究牡蛎蛋白酶解肽对TM3细胞睾酮分泌和氧化应激的影响。结果表明:牡蛎蛋白酶解肽的最佳酶解条件为:料液比1:10 g/mL、胃蛋白酶量为1.1%、酶解时间为1.0 h、胰蛋白酶量为2.1%、酶解时间3.1 h,此条件下的水解度为39.43%±0.42%。牡蛎蛋白酶解肽对H2O2诱导的TM3细胞均有不同程度的增殖活性,可显著(P<0.05)增加TM3细胞睾酮分泌量、SOD酶活力和降低(P<0.05)MDA含量,并且在牡蛎蛋白酶解肽物质量浓度为200μg/mL时效果最好。综上所述,响应面法优化酶解工艺有效可行,牡蛎蛋白酶解肽可极显著的促进TM3细胞增殖,促进睾酮分泌量,增加SOD酶活力,降低MDA含量(P<0.01)。

人参不同炮制品蛋白酶解肽对LPS诱导RAW264.7细胞的抗炎作用研究

研究从人参炮制品生晒参、红参、黑参中筛选出具有抗炎作用的蛋白酶解肽并进行对比分析。采用低温浸提法从三种炮制品中提取人参不同炮制品蛋白,采用分步酶解法,利用碱性蛋白酶、中性蛋白酶和胃蛋白酶对三种人参蛋白进行酶解,得到BGP(黑参蛋白酶解肽)、RGP(红参蛋白酶解肽)、SGP(生晒参蛋白酶解肽)三种酶解产物;使用超滤膜进行分离,分别得到不同分子量的超滤组分。通过建立脂多糖(LPS)诱导的RAW264.7炎症模型确定了具有最强抗炎活性的组分。酶联免疫法测定活性组分对RAW264.7细胞分泌一氧化氮(NO)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)的影响。分析三种蛋白酶解肽的氨基酸组成及含量。采用多元统计分析筛选出人参三种炮制品的差异性氨基酸并探究其与抑制RAW264.7细胞分泌细胞因子之间的关系。结果表明,人参三种炮制品蛋白酶解肽小于1 kDa组分较其他组分相比,对RAW264.7细胞增殖的作用最强且在质量浓度为50~200μg/mL时可显著抑制NO、TNF-α、IL-6、IL-1β的分泌(P<0.05)。质量浓度为200μg/mL时,三种蛋白酶解肽给药组对细胞因子释放的抑制作用最强,且BGP-4对细胞因子释放的抑制作用高于RGP-4和SGP-4,具有显著差异(P<0.05)。三种蛋白酶解肽均含有17种氨基酸,但含量存在明显差异。其中,苯丙氨酸含量最高且为三种人参炮制品差异氨基酸与抑制炎症因子的分泌密切相关。本研究初步探讨了炮制对人参抗炎活性的影响,并筛选出不同炮制品的差异性氨基酸,为人参炮制品的加工提供了参考依据。

珍珠母肽酶解工艺的优化及对人肝癌细胞HepG2能量代谢的影响

该研究以水解度为指标,仿生酶用量、提取时间、提取温度为条件因素,设计Box-Behnken响应方案,对珍珠母肽酶解条件进行优化;同时研究其不同质量浓度的珍珠母肽对HepG2肝癌细胞的抑制作用的影响。最佳酶解工艺条件为:温度55℃,调节pH值为2.0,加入胃蛋白酶质量分数1%,酶解2.6 h后,pH值调节为8.0,加入胰蛋白酶质量分数1.7%,酶解3 h,此时珍珠母肽水解度为31.21%;基于此酶解条件获得珍珠母肽进行对肝癌细胞抑制作用,研究实验结果显示不同质量浓度珍珠母肽(12.5、25、50、100、200μg/mL)与氯化钴(CoCl_(2))诱导的HepG2肝癌细胞缺氧模型相比较,均可抑制细胞存活率,珍珠母肽中氨基酸结果显示,精氨酸可能参与抑制肝癌细胞增殖,从能量代谢的角度说明珍珠母肽可通过减少三磷酸腺苷的生成和降低乳酸、己糖激酶、丙酮酸激酶、乳酸脱氢酶能量代谢关键酶活力达到抑制HepG2细胞增殖的目的,可为珍珠母肽的制备工艺提供参考,为其开发利用提供一定的理论基础。

基于机器视觉的高度阀型号识别方法研究

轨道交通用高度阀具有产品种类多、结构相似度极高等特点,传统人工目测方法难以对其型号进行可靠有效地识别分类,导致返工、发错货物等问题。因此,提出一种基于机器视觉的高度阀型号识别方法:首先,基于Python-OpenCV针对高度阀部件设计图像预处理算法和特征提取方法;其次,进行特征信息处理分析,建立型号分类识别算法;同时,基于以上算法研发了高度阀类型识别系统;最后,通过实例验证了本研究所提出方法的可行性和有效性。

颅咽管瘤显微手术疗效分析

目的探讨颅咽管瘤手术入路的选择与疗效。方法回顾性分析371例采用手术治疗的颅咽管瘤病例资料,采用额下翼点入路167例,经额部纵裂入路和经终板入路93例,经前部胼胝体-透明隔间隙-穹隆间入路74例,经鼻蝶入路37例。结果肿瘤全切除256例,近全切除82例,部分切除33例。术后颅内压增高症状均得到缓解;在214例术前视力下降病人中,缓解152例。术后发生钠代谢紊乱334例,尿崩症241例,高热123例,同侧动眼神经麻痹12例,意识障碍89例,癫疒间23例(经药物治疗后均控制良好)。196例(52.8%)病人获得随访,时间3~69个月,平均35.7个月,死亡17例(8.7%)。肿瘤复发35例,其中再次手术20例,伽玛刀治疗15例。结论术前依据肿瘤分型选择合适手术入路,术中保护好垂体柄、下丘脑及其周围重要神经结构,术后积极处理并发症,对提高病人生存质量至关重要。

薄壁壳体车削变形控制研究

薄壁壳体在机械、化工产品中有着广泛的应用,因结构刚性差,在切削过程中易发生加工变形,加工质量难以符合要求。因此,进行有效控制薄壁件加工中变形的研究,具有重大理论意义和工程应用价值。本文采用理论分析和试验研究相结合的方法,基于材料的机械加工性能,从金属切削原理入手,从控制切削力、夹持力及去除应力的方向分析了减小机械加工变形的方法。

基于AE-IFCM的轴承故障诊断方法

针对传统模糊聚类(FCM)方法对故障进行聚类的依据是原始数据之间的相似性,在滚动轴承的故障诊断中无法提取轴承数据的深层特征,对于耦合故障、微弱故障等复杂情况下,不同故障的特征难以有效区分,导致故障诊断准确率较低的问题,提出AE-IFCM轴承故障诊断方法。利用自动编码器(AE)网络提取轴承故障的样本特征,再利用改进的FCM(IFCM)进行故障诊断,通过对AE网络提取的抽象特征聚类,不仅可最大限度地利用样本数据,也能降低模型陷入局部极小值的风险。通过在凯斯西储大学轴承故障数据集中的实验表明,AE-IFCM能提高轴承故障诊断的准确性。

地铁开通、知识溢出与城市创新——来自中国289个地级市层面的证据

地铁开通能有效促进人们的交流,本文使用2001—2016年289个地级市面板数据,运用双重差分模型研究了地铁开通对城市创新的影响机理。研究发现,地铁开通显著提升了城市创新水平,能解释同时期城市创新水平变化的24.13%,且结果高度稳健。机制分析表明,地铁开通后导致的校企联系增加、诱使的人力资本和FDI流入,是解释其提高城市创新水平的重要机制,这种机制可能有助于缓解当前中国“西低东高”的区域创新格局。本文研究结论为政府如何利用地铁网络引导区域创新要素合理流动提供了经验层面的证据,同时为缓解当前中国区域发展不平衡提供政策建议。

颅眶沟通性病变临床特点及显微神经外科手术治疗

目的探讨颅眶沟通性病变的临床特点和显微外科手术疗效。方法回顾性分析48例颅眶沟通性病变的临床资料,均行显微手术切除,经眶额入路16例,翼点入路21例,扩大翼点入路6例,额颞眶颧入路5例。结果病变全切除36例,次全切除6例,部分切除6例。术后发生硬膜下积液1例,颅内感染2例,经治疗后痊愈;无颅内出血及脑脊液漏等并发症发生。随访2～31个月,平均14.5个月;无肿瘤复发或进展47例,死亡1例。多数病人术前症状好转。术后新发视力、视野障碍3例,眼球活动障碍或复视8例。结论颅眶沟通性病变良性肿瘤居多,以脑膜瘤最常见;显微手术切除为首选治疗方法,全切除率高,术后并发症少,且症状改善率高。

液压支架健康评估与寿命预测模型研究

为解决当前综采工作面液压支架健康状态评估和寿命预测的迫切需求,提出了一种应用于液压支架的层次型模糊综合评价方法。该方法采用基于三标度法的改进型模糊层次分析法计算健康状态参量的权重向量,引入变异系数和梯形模糊数的概念对评价结果去分歧化,提高了综合评价结果的一致性和有效性。在综合评价的基础上可得到液压支架健康指数和综合健康水平。同时,在此基础上建立了基于健康指数的液压支架寿命预测模型,实现了液压支架综合健康管理。以晋煤集团古书院矿152313工作面所使用的液压支架为例分析健康状态评估和寿命预测,结果表明;该方法所预测的评估时刻到失效大修的剩余寿命为13.45个月,而这与预期大修时间13个月基本一致,验证了上述模型的合理性和有效性。

多雷达/声呐场景下的去相关无偏量测转换模型

多雷达/声呐跟踪场景中,笛卡尔坐标系由于测量转换过程中依赖相同的估计状态,不同雷达/声呐量测转换的误差常是相关的。文中充分考虑这一相关性,给出了两维及三维笛卡尔坐标系下的去相关无偏量测转换模型,及计算互相关性的解析形式,并采用相对的估计性能评估准则来验证所提算法的性能。仿真示例表明,考虑互相关后滤波性能明显优于经典无偏量测转换方法。

随钻弱SNR信号的Duffing振子混沌检测与恢复

钻井过程中,底部钻具的强烈振动和快速旋转导致姿态测量信号中含有多频、高幅值的干扰信号,原始信号微弱及信噪比极低问题一直是随钻测量领域的技术难点。针对这一问题,提出一套适用于随钻测量信号的Duffing振子混沌检测方法。首先,利用尺度变换实现测量信号的频率重构,使其满足混沌检测对频率的限制条件;然后,引入不同周期策动力解决信号初相位对检测精度的影响,得到全相位覆盖的Duffing混沌振子检测模型;最后,通过调整驱动信号的幅值确定相态变化的临界值,进而对测量信号的幅值和相位参数进行同步估计。实验结果表明:经混沌检测的井斜角均方根误差为0.69°,实钻相对误差在[10.7%,20.8%],均高于原始测量数据和标准卡尔曼滤波的解算结果,证明了所提方法的可行性和有效性。

基于生成矩匹配网络的光伏和风电随机场景生成

风电和光伏在配电网中的渗透率逐年提高,其出力的随机性和波动性给配电网的运行和规划带来了巨大的挑战。针对可再生能源输出功率的不确定性问题,提出了基于生成矩匹配网络(generative moment matching network,GMMN)的光伏和风电随机场景生成方法。该方法采用最大平均差异作为生成器的损失函数,并利用自动编码器对生成的随机场景进行降维,以解决高维功率曲线的低维流形问题。根据功率曲线的特征,设计了适用于可再生能源随机场景生成的网络结构,并通过实际数据验证了所提方法的有效性和适应性。仿真结果表明,所提的GMMN不仅能很好地模拟光伏和风功率曲线的形状特征、概率分布特征、波动性以及时空相关性,还具有较好的普适性,仅需调节网络的结构和参数就能应用于不同发电单元的随机场景生成任务。

组合钢板梁桥全宽预应力桥面板预制施工关键技术

结合安徽省北沿江高速公路巢无段组合钢板梁桥工程实例,针对首次采用的全宽预应力桥面板预制施工时钢筋定位精度高、桥面板结构尺寸大、板厚小、吊装易开裂、平整度要求高等施工难点,介绍了全宽预应力桥面板模板、钢筋、混凝土、预应力钢绞线及吊运施工技术。

基于密切值法的水质单因子评价体系研究

水质评价在水资源的开发利用和污水处理等方面起着重要作用,单因子评价法作为水质评价的重要方法之一,在水资源论证、排污口设置等项目中应用广泛,但该方法对同类水质的优劣区分不明显,为更加科学合理的分析同类水质的优劣,本文拟通过密切值法进一步丰富水质评价单因子评价体系,并结合工程实例对此方法进行研究和探讨。

运用液质联用与分子对接技术筛选黄精中抑制血管紧张素转化酶活性成分

采用液质联用(Liquid Chromatography-Mass Spectrometry,LC-MS)和分子对接技术筛选黄精中抑制血管紧张素转化酶(ACE)的活性成分。以血管紧张素转化酶(ACE)为靶标,确定黄精中ACE抑制部位,应用超高效液相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱技术(UPLC-Q-Exactive MS)鉴定潜在抑制ACE活性成分,应用分子对接技术进一步对潜在抑制ACE活性成分进行验证。结果发现黄精乙酸乙酯部位体外ACE抑制率最高,ACE抑制率的IC50为1.174 mg/mL,通过对黄精乙酸乙酯部位进行液质分析,共鉴定出30个化合物,包括正离子模式下的Tianshic Acid、Cimicifugic Acid E、Brucine、Polygonatine B、Kingianoside B等15个化合物,负离子模式下的N-Trans-Pcoumaroyloctopamine、Pseudolaric Acid、Isomer of 25R,22S-Hydroxylwattinoside C、Skullcapflavone I、3,3′,7-Trimethy-4′,5-Dihydroxyflavone等15个化合物,将这些化合物与ACE进行分子对接,均为负结合能,可以自发结合,其中80%的化合物结合能低于-5 kcal/mol,将结合能最低的化合物通过可视化分析,发现黄精中抑制ACE活性成分主要通过3~4个氢键与ACE活性中心相互作用。研究结果为黄精抑制ACE活性成分的筛选提供了参考依据。