计算最优控制辛数值方法

针对最优控制问题(OCP)的辛数值方法研究及应用进行综述。主要涉及内容包括,动力学系统为常微分方程描述的一般无约束、含不等式约束和状态时滞的最优控制问题,微分代数方程描述的一般无约束、含不等式约束和含切换系统的最优控制问题,以及闭环最优控制问题。从间接法和直接法两个求解框架出发,重点介绍本课题组在保辛算法方面的研究工作。在间接法框架下,首先基于生成函数和变分原理,将OCP保辛离散为非线性方程组,再数值求解方程组。在直接法框架下,将OCP保辛离散为有限维的非线性规划问题(NLP),再数值求解。针对闭环最优控制问题,提出了保辛模型预测控制、滚动时域估计和瞬时最优控制算法。研究表明,保辛算法具有高精度和高效率的特点,在航空航天和机器人等领域有着广泛应用前景和价值。

药学综合实训课程现状分析及课程改革探索

调研某药学院药学类专业综合实训课程现状,探析药学类专业综合实训课程实施过程中存在的问题,提出综合实训课程改革方案,探索药学类专业综合实训教学新模式。

能谱CT定量参数联合NLR、CAR检测对非小细胞肺癌根治术后复发转移的预测价值

目的:探讨能谱CT定量参数联合NLR、CAR检测对非小细胞肺癌(NSCLC)根治术后复发转移的预测价值。方法:选择2018年1月至2021年6月于我院就诊并接受根治性切除术的114例NSCLC患者作为研究对象,术前对患者行胸部平扫及双期增强扫描,记录平扫有效原子序数(Eff-Z)、病灶处动脉期标准化碘浓度(NICVP)和静脉期标准化碘浓度(NICAP)、碘浓度差值(ICD)。术前采用全自动血细胞分析仪检测中性粒细胞、淋巴细胞计数,采用免疫比浊法测定血清C反应蛋白水平,溴甲酚绿法测定血清白蛋白水平,计算并记录中性粒细胞/淋巴细胞比值(NLR)、C反应蛋白水平/白蛋白比值(CAR)。患者术后门诊随访2年,观察是否发生复发转移。结果:术后复发转移与未复发转移NSCLC患者的性别、年龄、BMI、家族肿瘤史、吸烟史和病理类型比较差异均无统计学意义(P均>0.05);术后复发转移组患者中临床分期为Ⅱ期和有淋巴结转移的比例显著高于术后无复发转移组(P<0.05)。术后复发转移患者的Eff-Z、NICVP、NICAP、ICD均低于未复发转移组(P<0.05),NLR、CAR均高于未复发转移组(P<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,TNM分期、淋巴结转移、Eff-Z、NICAP、NLR、CAR水平是NSCLC患者术后复发转移的独立影响因素(P<0.05)。建立Logistic回归方程如下:Logit(P)=-0.179+1.211×TNM分期+1.161×淋巴结转移+(-0.209)×Eff-Z+(-0.368)×NICAP+0.842×NLR+0.934×CAR。ROC曲线分析结果显示,建立的模型预测NSCLC患者术后复发转移的曲线下面积为0.958(95%CI:0.920~0.997,P<0.001),敏感度和特异度分别为92.0%和85.4%,优于各指标的单独预测效能。结论:联合应用临床病理特征、能谱CT定量参数及NLR、CAR检测对非小细胞肺癌根治术后复发转移的预测效能较好,具有一定临床应用价值。

基于模型的装备环境适应性需求分析方法

传统的装备研制过程中,环境适应性需求在环境因素分析上多通过人工演绎分析的方法结合自然常见的环境因素确定,这种方式存在着需求分析不精确、与装备使用情况不贴切的缺陷。随着装备信息化的不断提高,系统装备之间关系的复杂性大大增强,装备面临的环境考验也日益严酷。传统的环境适应性需求分析方式已不能适应现阶段的装备研制发展。本文基于上述情况,提出一种基于系统工程思想构建模型开展环境适应性需求分析的方法,通过模型准确捕获、追踪环境适应性需求,很好的解决了传统方法存在的问题。

黄芪多糖对黄喉拟水龟生长性能、血清生化指标及肠道菌群结构的影响

【目的】探究饲料中添加不同水平的黄芪多糖对黄喉拟水龟(Mauremys mutica)生长性能、血清生化指标和肠道菌群结构的影响,以期为黄芪多糖在黄喉拟水龟饲料中的应用及黄喉拟水龟的健康养殖提供理论依据。【方法】将初始平均体重为128.36±1.80g的黄喉拟水龟随机分为5组,分别投喂黄芪多糖含量为0(M0,对照组)、0.25%(M25)、0.50%(M50)、0.75%(M75)和1.00%(M100)的等氮等脂饲料,每组设3个重复,每重复10只龟,投喂60 d后测定其生长性能指标和血清生化指标,以高通量测序分析肠道菌群结构。【结果】生长性能分析结果显示,M25、M50和M75组的黄喉拟水龟的增重率和特定生长率显著高于M0组(P<0.05,下同),饲料系数显著低于M0组,其中M50组的增重率和特定生长率最高、饲料系数最低。M25、M50、M75和M100组黄喉拟水龟背甲长、背甲宽和背甲高的日增长与M0组比较均无显著差异(P>0.05,下同)。血清生化指标检测结果显示,M25、M50和M75组的碱性磷酸酶和超氧化物歧化酶活性显著高于M0组,M50、M75和M100组的过氧化氢酶活性显著高于M0组;M25、M50和M75组的丙二醛含量显著降低。肠道菌群分析结果显示,M25组群落丰富度指数(Sobs指数和ACE指数)显著高于M0组,群落多样性指数(Shannon指数和Simpson指数)与M0组无显著差异。M50、M75和M100组的Sobs指数、Chao1指数、ACE指数、Shannon指数和Simpson指数与M0组差异均不显著。在门分类水平上,各组丰度占比排名前3的菌群均为厚壁菌门、拟杆菌门和变形菌门,0.25%~1.00%的黄芪多糖对门分类水平的肠道菌群组成无显著影响。在属分类水平上,M50组的瘤胃球菌属1和M75组的汉氏盐单胞菌属相对丰度显著提高;添加0.25%和1.00%的黄芪多糖对属分类水平的肠道菌群组成均无显著影响。【结论】饲料中添加适量的黄芪多糖能有效地促进黄喉拟水龟生长、提高抗氧化能力并改善肠道菌群结构。综合分析,建议饲料中黄芪多糖添加量为0.50%。

平面刚体系统的参数预调节保辛算法

保辛积分方法在约束哈密顿系统中有着重要的应用,是因为其在长时间仿真中表现出极好的稳定性。然而随着仿真时长增加,保辛格式通常具有较大的相位误差累积。本文提出了一种平面多刚体系统的参数预调节保辛积分方法。通过推导具有待定参数的改进的拉格朗日方程,并将其与已有保辛格式相结合并预先调节相关参数取值,可以大幅降低数值解的相位误差。理论分析与数值结果表明参数预调节保辛积分方法不仅保持了辛结构,而且具有很低的相位误差累积。因此,参数预调节保辛积分方法可应用于长时间仿真分析。

磁圆梅针联合康复训练治疗儿童痉挛型脑性瘫痪的疗效观察

目的观察磁圆梅针联合康复训练治疗儿童痉挛型脑性瘫痪的临床疗效。方法选取2022年10~12月在海南西部中心医院儿童康复科门诊及残联定点治疗的60例脑瘫患儿作为研究对象,采用随机数表法分为观察组和对照组,每组30例。观察组患儿给予磁圆梅针联合康复训练治疗,对照组患儿给予常规康复功能训练治疗,两组均干预治疗3个月。采用肌张力Ashworth量表(MAS)及粗大运动功能量表(GMFM-88)评价两组患儿干预前后的临床症状改善情况。结果治疗3个月后,观察组患儿的治疗总改善率为96.67%,明显高于对照组的86.67%,差异有统计学意义(P<0.001);治疗3个月后,两组患儿的MAS评分均低于治疗前,且观察组患儿的MAS评分为1.67(1.00,3.08)分,明显低于对照组的2.34(1.83,4.00)分,差异均有统计学意义(P<0.05);治疗3个月后,两组患儿的GMFM-88评分均高于治疗前,且观察组患儿的GMFM-88评分为69.47(24.09,93.74)分,明显高于对照组的51.79(5.15,88.49)分,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论磁圆梅针联合康复训练能有效缓解痉挛型脑瘫患儿肌肉痉挛状态,降低肌张力,从而提升患儿的运动能力。

国产氯化钾中胺类物质的去除工艺探索研究

近年来,青海察尔汗盐湖地区氯化钾产量逐渐增加,浮选过程中添加的捕收剂有机胺类物质用量也随之上升。随着盐湖卤水的循环使用,原料中胺含量越来越高,导致生产的氯化钾产品中胺含量也越来越高。胺的残留不仅影响农业用氯化钾的肥效,而且在利用工业氯化钾制备氢氧化钾时,原料中胺含量超过一定的浓度,容易发生爆炸,存在一定的安全隐患。国产氯化钾中胺含量严重超标会影响化钾的品质,极大限制了国产钾在高附加值产业中的应用。文章以青海某钾肥生产企业生产的氯化钾为原料,研究洗涤法除胺、煅烧法除胺、热溶法除胺、吸附法除胺、氧化还原法除胺及化学沉淀法除胺技术的效果和工艺条件参数。通过对以上除胺工艺的效果和优缺点进行对比,最终确定一条经济有效的耦合除胺工艺路线。

优质香型粳稻新品种云粳48号选育及栽培技术

云粳48号是云南省农业科学院粮食作物研究所以高产中间材料云粳14号/云粳优3号为母本、优质中间材料云粳优3号//云粳优4号/云粳优12号为父本进行杂交,经11代系统选择育成的优质香型粳稻新品种。从F3代集团单株选拔开始,同步进行稻米品质、丰产性、抗病性、耐寒性等特性鉴定,育成的云粳48号具有优质、高产、多抗、广适等综合优良性状。该品种于2021年通过云南省审定,适宜在云南省海拔1450~1850 m稻区及周边省份类似稻区种植。

药学专业导论课程思政探索——以河北北方学院药学专业导论课为例

专业导论课是大学新生的启蒙课程,其教学内容涉及通识教育、学科教育、专业教育以及素质拓展等多个方面。将“课程思政”理念融入专业导论课程教学,充分挖掘课程思政元素,培养学生爱国情怀以及良好职业道德素养,是完成立德树人根本任务的有效途径。

微藻的营养特性及其在动物生产中的应用研究进展

微藻是一种光合自养微生物,能够生产高营养价值的生物活性物质,如蛋白质、必需氨基酸、多不饱和脂肪酸(二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸等)、植物甾醇(麦角甾醇、岩藻甾醇和β-谷甾醇等)、酚类化合物(类黄酮和酚酸)和天然色素(叶绿素、β-胡萝卜素、虾青素等)。微藻及其提取物具有抗氧化、抗炎和免疫调节等生物活性,能够促进动物的生长发育,增强机体免疫能力,改善产品品质。文章系统介绍了微藻中富含的多种营养成分,总结了近年来微藻在水产、猪、反刍动物、家禽等动物生产中的开发与应用进展,以期为微藻的进一步开发与应用提供参考。

新工科背景下基于OBE理念的“无机及分析化学”课程改革与实践

“无机及分析化学”课程是我校化工、安全、材料等专业大一开设的学科基础课,对后续课程的学习起着至关重要的作用。为推进“新工科”建设,本文基于OBE教学理念,以学生为中心,结果为导向,确立以“能力”为导向的课程目标;设计启发式和诱导式、归纳总结等多种教学方式以激发学生学习兴趣,建立正确思维;改革考核方式和课程评价方式,根据课程目标达成度对教学过程进行反思、改进,不断提高学生处理常见化学反应的综合能力和创新能力。

应对方式在前列腺癌术后患者疾病感知与癌症复发恐惧间的中介效应研究

目的:探讨前列腺癌术后患者应对方式在疾病感知与癌症复发恐惧间的中介效应。方法:采取便利抽样法,选取2022年6~12月在温州市某2所三级甲等医院泌尿外科行前列腺癌根治术的254例住院患者,采取一般资料调查表、疾病感知问卷简化版、医学应对方式问卷和癌症患者恐惧疾病进展简化量表进行调查,运用结构方程模型深入剖析应对方式在疾病感知与癌症复发恐惧间的中介效应。结果:前列腺癌患者癌症复发恐惧的得分(30.08±10.11)分。疾病感知、回避和屈服应对方式可直接正向预测癌症复发恐惧(P=0.001,P=0.019,P=0.001);面对应对方式可直接负向预测癌症复发恐惧(P=0.001)。应对方式在疾病感知与癌症复发恐惧间起到部分中介作用,中介效应为0.150,占总效应的47.62%。结论:前列腺癌术后患者的应对方式是疾病感知和癌症复发恐惧间的中介变量。临床医护人员要降低患者的负性感知,引导患者采取积极的应对方式,进而降低患者的癌症复发恐惧。

太阳光压与地球阴影作用下的空间柔性梁结构振动分析与控制

针对运行在地球同步轨道平面内的超大型航天结构,研究其在太阳光压和地影作用下的动态力学行为及控制问题。将超大型航天结构简化为柔性梁结构,基于绝对节点坐标法建立柔性梁的振动控制方程。数值结果表明地影对柔性梁的结构振动幅值有着非常显著的影响。进一步修正分析模型,建立超大型航天结构的准静态分析模型,通过数值试验,验证了模型的有效性;鉴于太阳光压力和地影给柔性梁结构带来的较大幅度振动问题,通过调整轨道控制力,提出一种新的控制方法,数值试验表明:由地影引发的大幅振动得到很好控制。

一次性筛查用支气管镜对早期中央型肺癌筛查的价值研究

目的:对比分析一次性筛查用支气管镜与普通支气管镜筛查早期中央型肺癌的可行性和有效性,探究一次性筛查用支气管镜的临床应用价值。方法:选取在医院就诊的500例中央型肺癌高危患者,按照检查方式的不同,将使用一次性筛查用支气管镜筛查的患者纳入观察组(170例),将使用普通支气管镜筛查的患者纳入对照组(330例),比较两组器械使用的有效率、安全性、阳性结果检出率及操作者临床满意度评分。结果:一次性筛查用支气管镜和普通支气管镜临床使用中均无出现器械故障,器械使用有效率均为100%。观察组一次性筛查用气管镜平均操作时间为2.16 min,与对照组平均操作时间5.68 min对比,观察组用时明显短于对照组,差异有统计学意义(t=42.743,P<0.001)。观察组的操作者临床操作满意度评分为4.08分,低于对照组的4.48分,两组比较差异有统计学意义(t=17.158,P<0.001)。结论:早期中央型肺癌一次性筛查用支气管镜在临床筛查中可行,并且具有筛查时间缩短、提高患者耐受性、避免重复消毒和操作简便等优势,可应用于临床筛查早期中央型肺癌。

一种新型柔性双轴微夹钳的设计与分析

针对传统的微夹钳在复杂的微操作中只能沿单轴进行夹持操作的不足,文中设计了一种柔性铰链的双轴微夹钳,结构简单又紧凑,该微夹钳由一个压电陶瓷驱动器驱动,实现夹持和旋转两种操作。采用非对称结构设计,实现左边完成向前旋转动作,右边完成夹持动作。通过左右两边两级放大机构结构设计不同,实现位移放大和运动传递。为实现抓取和搓动功能的解耦,对两部分的运动导向机构进行了正交设计。采用伪刚体法建立了机构的伪刚体模型,建立了机构的运动学和动力学模型,包括运动机构放大比、输入刚度和机构的固有频率。通过有限元分析方法验证了微夹钳的性能模型的准确性。仿真试验结果表明,左侧机构的放大比为8.01,右侧放大比为8.56,最大输出位移可达171.36μm。所设计的微夹钳具有良好的抓取和搓动的性能,可实现高精度的抓取和释放操作。

高锰奥氏体低温钢HM400在液氨介质中的应力腐蚀敏感性研究

为研究高锰奥氏体低温钢HM400在液氨介质中的应力腐蚀敏感性,采用慢应变速率试验(SSRT)考察了高锰奥氏体低温钢HM400在常温下,液氨环境(NH_(3))、空气+液氨环境(NH_(3)+Air)、0.1 mg/L H_(2)O+液氨环境(NH_(3)+0.1 mg/L H_(2)O)及对照组空气(Air)4种介质中的应力腐蚀敏感性,通过扫描电镜(SEM)、金相显微镜、X射线衍射(XRD)和硬度计分别表征了试样断口微观形貌、裂纹形貌、试验前后试样金相组织及力学性能的变化。结果表明:高锰奥氏体低温钢HM400在拉伸变形中发生了应变强化;HM400钢在液氨介质中耐应力腐蚀能力差,不宜作为液氨储运容器高参数化和轻量化用材。

土体性质对于装配式悬挑复合路基结构力学性能的影响度研究

本文以一种新型山区高速公路装配式悬挑复合路基结构为研究对象,分析了该类结构在最不利荷载组合作用下,土体性质对于挑梁、立柱等主要构件力学性能的影响规律,结果表明:土体性质对挑梁挠度具有一定影响,但对弯矩的影响较小;土体性质对立柱土体以上部分的横向位移具有一定影响,土体越软,横向位移越大。土体性质对立柱土体以下部分的弯矩具有较大影响,土体越软,弯矩越小。而且,由于立柱在入土位置处受到挡土板基础的约束,土体性质对立柱土体以上部分的弯矩也具有一定的影响,但影响较小。

高寒地区拱坝运行期保温板脱落位移和应力场分析

在我国西北高寒地区,混凝土坝常利用表面保温板以避免温度应力导致坝体裂缝的产生,而保温板脱落、缺失等问题不利于结构运行安全。以某高寒拱坝为例,结合热-结构耦合数值模拟方法及位移监测资料的统计模型,分析了保温板脱落对混凝土的影响。数值模拟结果表明:保温板脱落区域的混凝土较未脱落时的温度影响主要位于混凝土表面,其最大温差在9℃左右,相应特征点位移差最大为2 mm;而脱落区域混凝土表面最大主拉应力达0.841 MPa。由坝体位移统计模型进一步分析可知,对保温板脱落前后时段测点的位移变化幅值之差最大为6 mm,与数值模拟结果的规律相一致。研究成果可为高寒地区混凝土拱坝保温板问题的研究提供有效参考。

黄喉拟水龟Cathelicidin基因克隆及表达分析

【目的】克隆黄喉拟水龟(Mauremys mutica)Cathelicidin基因(MmCath)并分析其组织表达特征,为深入研究MmCath基因在黄喉拟水龟先天免疫中的潜在作用提供理论依据。【方法】运用RACE克隆黄喉拟水龟MmCath基因cDNA序列,利用生物信息学软件进行序列特征分析,并通过实时荧光定量PCR检测MmCath基因在黄喉拟水龟不同组织中的表达特征及细菌攻毒后的表达情况。【结果】MmCath基因cDNA序列全长777 bp,包括63 bp的5’非编码区、483 bp的开放阅读框(ORF)和231 bp的3’非编码区。MmCath基因编码160个氨基酸残基,包括N端的信号肽区,含有4个保守半胱氨酸(Cys)残基的Cathelin肽区和C端的成熟肽区,符合Cathelicidins蛋白家族典型特征。MmCath前体蛋白相对分子质量为17.74 k D,理论等电点(p I)为5.27,其二级结构中α-螺旋占31.25%,无规则卷曲占20.63%,β-折叠占48.12%。黄喉拟水龟MmCath前体蛋白氨基酸序列与西部锦龟(Chrysemys picta bellii)Cathelicidin氨基酸序列的相似性最高,达80.63%,亲缘关系最近。MmCath基因在黄喉拟水龟的表达具有组织差异性,以脾脏和肝脏中的相对表达量较高,在表皮、心脏、肾脏、肺脏、脑、肠道和肌肉等组织中的相对表达量较低;嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)攻毒后MmCath基因表达上调,在攻毒后第3和第6 h其相对表达量极显著高于攻毒前(0 h)的相对表达量(P<0.01,下同),之后有所下降,在攻毒后第36 h再极显著上升,随后下降。【结论】从黄喉拟水龟中克隆的MmCath基因属于Cathelicidins基因家族,参与了黄喉拟水龟抗病原感染过程,可为有效控制黄喉拟水龟细菌性疾病提供新思路。