风电机组运行动态数字孪生建模及半物理仿真

面向数字孪生技术所提出的精准映射与实时仿真需求,针对大型风电机组复杂非线性运行特性,提出了一种多输入-多输出(multi-input multi-output,MIMO)有限差分域-混合半机理(finite difference domain-hybrid semi-mechanical,FDD-HSM)数字孪生建模方法,建立了含物理控制器的风电机组数字孪生半物理仿真系统。推导机组集成动态MIMO-FDD-HSM模型结构;定义可表征机组运行工况的有限差分回归向量,完成全工况下有限差分空间紧致凸划分、参数模型辨识以及非参数模型训练;联合物理控制器搭建风电机组数字孪生仿真系统,开展硬件在环实时仿真。结果表明:该仿真系统具有高精度、实时逼近能力。

不同心皮数量棉花心皮发育特征、基因表达及相关性状比较

【目的】探究棉花心皮发育特征,不同心皮数量的差异表达基因与植物激素含量,以及心皮数量与棉铃发育的关系。【方法】以3心皮(C3)、4心皮(C4)、5心皮(C5)棉花材料为研究对象,观察棉花心皮发育过程,统计不同杂交组配后代的心皮数量。花芽发育5 d、10 d和开花当天分别进行转录组测序及激素含量测定,并在不同发育时期测定棉铃的表型。【结果】花蕾长度为2~3 mm时,心皮原基发育起始;花蕾长度为4~5 mm时,心皮融合形成合生心皮。心皮原基的发育早于雌蕊器官。C3、C4、C5两两杂交F1的平均心皮数量介于双亲之间。C3、C4和C5中差异表达基因主要富集于生物学过程。花芽发育5 d、10 d和开花当天,富集通路中心皮发育相关基因AP1、AGL6、WUS、MYB21和ARF6在C5中的表达量高于C4,且显著高于C3。花芽发育5 d、10 d,C5的茉莉酸含量显著高于C3、C4,吲哚乙酸含量显著低于C3、C4;C4的脱落酸含量显著低于C3、C5。开花后20 d、35 d和60 d,C5的棉铃直径、棉铃鲜物质质量、棉瓣厚度以及纤维和胚珠鲜物质质量显著高于C3、C4。【结论】3、4、5心皮棉花亲本的杂交组配后代中,心皮数量介于双亲之间。多个心皮发育相关基因在C5中的表达量更高。开花前,C5中茉莉酸含量最高,吲哚乙酸含量最低。心皮数量增多利于增加棉铃直径、鲜物质质量,同时增加纤维和胚珠鲜物质质量。

CDR风力发电机多领域耦合动态建模及全工况分层协同控制

针对一种串列式双叶轮(CDR)风力发电机,基于自由涡尾迹理论提出前后叶轮串列式布局下后叶轮入流风速建模方法,首次建立了包含前后叶轮、传动轴系和塔筒等关键子系统的“气动-传动-电气-支撑件”多领域耦合动态模型;考虑CDR风力发电机结构及特性,以风力机安全运行和最大出力为目标,设计整机分层协同控制架构;采用Fortran语言开发适用于不同容量等级CDR风力发电机的精细化仿真软件,结合高性能服务器搭建仿真实验平台。为验证方案有效性,配置某典型2.7 MW CDR风力发电机设计参数,依据国际电工委员会(IEC)标准开展全工况载荷分析及性能验证。结果表明:所建立的整机模型可准确反映风力机各子系统间的耦合动态特性,所提出的分层协同控制方法在安全载荷范围内具有良好的最优功率曲线跟踪性能。

海岛棉种质资源机采农艺性状相关性分析

【目的】分析海岛棉种质资源机采农艺性状,为机采海岛棉亲本选配和品种培育储备候选材料。【方法】选取125份零式果枝海岛棉种质资源为研究对象,对机采海岛棉农艺性状进行变异系数、遗传多样性、相关性、主成分和聚类分析。【结果】125份海岛棉种质资源间差异大,种质资源多样性丰富。12个性状变异系数在3.54%~23.85%,遗传多样性指数在1.96~2.10,株高与始果枝高度、始果枝节位、铃重呈极显著正相关,始果枝高度与始果枝节位、铃重呈极显著正相关,中部果枝长度与中部果枝夹角、下部果枝长度、下部果枝夹角,呈极显著正相关;12个机采海岛棉农艺性状转化为6个主成分累计贡献率达到了78.59%,分别为始果枝高度因子、果枝因子、茎粗因子、衣分因子、铃数因子和铃重因子;125份海岛棉种质资源分为五个类群,其中第Ⅴ类群机采性状表现良好,代表品种为新海43号、新海55号、石河子V7-4、K426、新78、16DJC01、新库K2442、新库198-1。【结论】125份海岛棉种质资源多样性丰富,第Ⅴ类群机采性好,获得了21份机采性好的海岛棉育种材料,可以作为创制机采棉的基础材料。

基于模型预测的海缆铺设用水下航行器最优避障控制

[目的]自主水下航行器(AUV)在海底复杂地形环境下执行独立铺缆作业时,需要兼顾铺缆质量和自身安全,即在避障的同时还需要保持船体与海底平面的相对高度。为此,设计一种基于模型预测的海缆铺设AUV最优避障控制方法。[方法]首先,基于模型预测控制(MPC)建立AUV的路径跟踪模型,将海底不规则障碍物分类为凸起和凹陷地形,并分别建立障碍物的工程简化数学模型;然后,根据不同地形和海缆铺设要求来设计多个目标优化函数;最后,根据地形特征点迭代计算与海底平面保持稳定高度且路径最短的最优避障路径。[结果]仿真结果表明,该方法响应性能好、可靠性高,能够使AUV选择最短路径并避开意外障碍物。[结论]在复杂的海底环境下,该方法既保障了AUV作业过程中的自身安全,又极大提高了海缆的铺设质量。

基于多维泰勒网的欠驱动AUV双闭环姿态反步控制方法

该文针对欠驱动水下机器人(AUV)在水下动态对接时同速跟踪的姿态控制问题展开研究,设计了一种基于多维泰勒网的欠驱动AUV双闭环姿态反步控制方法。基于多维泰勒网的跟踪函数,设计内环多维泰勒网控制律,调整欠驱动AUV姿态角的变化速度,保证对接的精度。利用反步法设计外环反步控制器,调整欠驱动AUV的姿势角,使其航向实时跟踪动态变化的回收船位置,以提升复杂水文环境下对接的成功率。仿真结果表明,该文设计的方法能够实现欠驱动AUV姿态角与调整速度的精确控制,在外部水流扰动环境下具有较好的动静态跟踪能力,具有较高的一次对接成功率。

基于数据挖掘、网络药理和分子对接分析中药组方专利治疗奶牛乳房炎的作用机制

旨在分析专利中复方中药治疗奶牛乳房炎的用药规律及作用机制。筛选并建立相关中药组方专利的数据库,进行频次、性味、归经、关联规则和高频药物聚类分析。通过在线数据库和相关文献获得核心药对活性成分和奶牛乳房炎的相关靶点。采用STRING数据库构建蛋白-蛋白互作信息网络,应用DAVID数据库进行基因本体(GO)功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。将获得的核心药物和核心靶点进行分子对接验证。结果:共纳入178个专利组方,药性以寒、温为主,药味以苦、甘、辛为主,归经主入肝、肺、胃经,关联规则分析出14组药物组合,聚类分析将药物分为4类。核心药对蒲公英-紫花地丁和奶牛乳房炎共同靶点28个,主要富集于56条GO和72条KEGG信号通路。分子对接结果显示6个核心靶点与5种活性成分均具有结合的可能性。专利组方治疗奶牛乳房炎主要以清热解毒、益气活血调经、行气止痛等治法为主。核心药对可通过磷酸酯酶与张力蛋白同源物(PTEN)、V-rel网状内皮细胞病毒癌基因同源物A(RELA)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-2(IL-2)和γ干扰素(IFNG)等靶点调控白细胞介素-17(IL-17)、肿瘤坏死因子(TNF)、核因子κB(NF-κB)、PI3K-Akt和NOD样受体等信号通路,发挥抗炎、免疫调节等作用来防治奶牛乳房炎。

污水厂强化脱氮策略及其控制方法研究

本文针对进水低碳氮比的污水处理厂,利用污水处理厂模拟软件GPS-X建立并校正了污水处理工艺模型,利用动态模拟对比不同工艺控制方案,根据模拟结果建议按进水TN浓度变化和内回流变化设定碳源投加浓度,从而指导水厂实际运行,实现节能降耗。此外还开展了碳源比选试验研究,结果表明多核碳源单耗较乙酸钠(有效含量≥25%)降低了62.50%,吨水运行成本节省了17.33%;多核碳源单耗较葡萄糖(有效含量≥50%)降低了36.26%,吨水运行成本节省了21.42%。该研究能够有效指导进水低碳氮比的污水处理厂制定强化脱氮运行策略,实现低碳、高效运行。

齿痛消炎灵颗粒中5种成分在大鼠体内的药动学研究

目的 研究齿痛消炎灵颗粒中芍药苷、橙皮苷、柚皮素、芒柄花素和甘草次酸5种成分在大鼠体内的药动学。方法 取6只雄性SD大鼠,禁食不禁水12 h后一次性灌胃齿痛消炎灵颗粒(5.0 g/kg),分别于给药后的不同时间点经眼内眦取血。血浆样品经乙腈沉淀蛋白预处理后(磺胺甲噁唑为内标),采用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)法检测血浆中5种成分的浓度;采用DAS 3.0软件,计算各成分的药动学参数。结果 大鼠灌胃齿痛消炎灵颗粒后,5种成分中芒柄花素的tmax、t1/2均最短(分别为0.25、0.39 h);柚皮素和甘草次酸的tmax较短,但t1/2较长,且柚皮素的药-时曲线出现了双峰现象;与其他3个成分相比,芍药苷和橙皮苷的cmax、AUC与体外成分含量高低不成正比。结论 齿痛消炎灵颗粒中芒柄花素、柚皮素、甘草次酸均在大鼠体内迅速吸收,芍药苷、橙皮苷均吸收较慢。

长绒棉品种K426的选育及栽培技术

K426于2021年8月通过新疆维吾尔自治区农作物品种审定委员会审定。该品种较对照新海41号增产,纤维品质达到新疆棉花品种审定标准的优质长绒棉要求,高抗枯萎病和黄萎病。介绍了K426的选育过程、主要农艺性状、产量表现、纤维品质、抗病性、适宜种植区域及栽培技术要点等。

融合上下文感知注意力的低光图像去雾网络

现有的低光去雾算法因受图像光照强度低、光照不均匀等影响,其去雾后的图像存在细节丢失、色彩失真等现象。针对上述问题,提出一种融合上下文感知注意力的低光图像去雾网络(ACANet)。首先,在基准网络中引入层内上下文感知注意力模块,分别从通道维度和空间维度结合全局视角辨识和加权同一尺度下的重要特征,使网络突破局部视野的约束,更加高效地提取图像纹理信息;其次,引入层间上下文感知注意力模块,通过投影操作将高级特征映射到信号子空间,以实现不同层之间多尺度特征信息的高效融合,进一步提升对图像细节的重建;最后,引入CIEDE2000色偏损失函数,通过CIELAB色彩空间对图像色调进行约束,并与L2损失一起联合优化网络,使网络准确地学习图像色彩,以解决图像的严重色偏问题。实验结果表明,所提算法在多个数据集上的客观指标均优于现有去雾算法,其峰值信噪比指标较基准网络提高了8.8%,且主观去雾效果更彻底,恢复图像细节更丰富,色彩还原度更好,更接近于真实图像。

基于拉盖尔函数的AUV自适应预测轨迹跟踪

针对复杂水文环境下无人自治水下机器人(AUV)轨迹跟踪实时性较慢、精度较低的问题,设计了一种基于拉盖尔函数的自适应预测轨迹跟踪控制方法。首先,基于预测控制将轨迹跟踪问题转化为二次规划设计;其次,为解决AUV轨迹变化以及外部干扰所造成的控制量突变,融合递推最小二乘法设计了自适应预测控制器;接着,采用拉盖尔函数重构控制器,以解决运算量过大导致的系统响应速度变慢的问题;最后,仿真证明了该方法能够提升系统的响应速度、抗干扰性和鲁棒性。

cN_(0)峡部甲状腺乳头状癌的临床病理特征及治疗研究进展

甲状腺乳头状癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)是甲状腺癌中最常见的病理类型,绝大多数位于两侧腺叶,但仍有小部分起源于峡部。相比腺叶癌,峡部PTC表现出更具侵袭性的临床病理特征。基于峡部PTC解剖学和生物学行为的特殊性,目前国内外指南针对临床淋巴结阴性(cN_(0))峡部PTC缺乏明确的治疗细则,临床医生最常用的治疗方案为甲状腺全部切除术+预防性中央区淋巴结清扫(preventive central region lymph node dissection,pCLND)。但在倡导对肿瘤风险分层、实施个性化精准治疗的背景下,学者们对于cN_(0)峡部PTC的手术切除及预防性中央区淋巴结清扫的范围存在很大争议。同时,热消融技术在甲状腺微小乳头状癌(papillary thyroid microcarcinoma,PTMC)治疗中的不断推进,也可能为cN_(0)峡部PTMC的治疗带来了新思路。本文就cN_(0)峡部PTC的临床病理特征及治疗进展进行系统的综述,为外科医生选择最佳治疗方案提供参考。

草甘膦对海岛棉农艺性状及光合作用的影响

【目的】研究不同浓度草甘膦对海岛棉农艺性状及叶片光合作用的影响,为棉花化学除草提供技术指导。【方法】以抗草甘膦海岛棉新品系新长棉5号为研究对象,于棉花10叶期喷施1.25%、2.5%、5.0%、10.0%4种浓度草甘膦,测定分析株高、茎粗、叶期及光合指标的变化。【结果】4种浓度草甘膦处理后的海岛棉株高、茎粗、叶期、叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)相比对照均呈下降趋势,草甘膦浓度越高,下降越明显;而细胞间CO 2浓度(Ci)呈升高趋势。1.25%处理于喷药后14 d生理指标与对照无差异,24 d农艺性状逐步恢复到对照水平。【结论】现蕾期(10叶期)喷施4种浓度的草甘膦会显著降低海岛棉的生长势,5%以上浓度处理影响海岛棉生长,新长棉5号田间化学除草使用草甘膦2.5%以下浓度为宜。

120份棉花种质资源品质性状与遗传多样性分析

【目的】研究棉花种质资源纤维品质性状多样性,筛选出高品质种质资源,为棉花品种改良奠定基础。【方法】以新引进的120份国内外棉花种质资源为材料,采用田间种植的方法,利用田间表型结合分子标记技术,研究其纤维品质的品质性状整体状况及形状间的相关性,结合分子标记手段,分析种质资源进行遗传多样性。【结果】120份资源上半部平均长度均在33 mm以下,其中31份棉花样品马克隆值属于A级范围,断裂比强度最小为24.08,最大为38.4。共检测到95个多态性位点,平均每对引物检测到5.58个多态性位点。供试材料可分为2个类群,分类结果与其品质性状大致相同。【结论】120份种质资源的遗传多样性比较丰富;PSP25523-1、苏联棉5系、苏联棉28系和鄂抗棉7共4份材料纤维品质优良,可以作为优质亲本改良新疆棉花。

基于ADAMS的某型飞机起落架收放机构仿真研究

本文以某型飞机前起落架收放机构为研究对象,首先从机构自由度的视角验证了前起落架确实具有确定的相对运动;其次利用CATIA V5建立数字样机,并根据机构运动分析进行简化;最后运用动力学虚拟仿真软件ADAMS对该型飞机前起落架收放机构进行了仿真分析。结果表明:机构运动稳定,符合设计和功能要求。本文采用的CATIA V5建立电子数字样机和ADAMS运动学仿真进行动力学研究的方法可广泛应用于各类形式的起落架系统机构研究,也可用于辅助实际教学。

主动脉瓣复合体钙化分布密度是国产自膨式瓣膜TAVR术后传导障碍的危险因素

目的评估主动脉瓣复合体(AVC)不同区域钙化分布密度对应用国产自膨式瓣膜(SEV)行经导管主动脉瓣置换(TAVR)术后新发传导障碍(CB)的影响。方法纳入2016年1月~2022年12月接受国产Venus-A人工瓣膜置换术的重度主动脉瓣狭窄患者共73例,根据术后是否出现新发CB分为CB组和无CB组,比较两组基线数据、影像资料和手术数据情况。单因素、多因素Logistic回归分析TAVR术后新发CB的独立危险因素。应用受试者工作特征(ROC)曲线及DeLong检验,分析各危险因素及联合指标预测效能。结果73例TAVR患者中,18例(24.7%)术后新发CB。CB组具有更大的植入深度(6.77±2.45 mm vs 5.11±3.28 mm,P=0.027),且室间隔膜部长度与植入深度差值(MSID)明显小于无CB组(0.68±3.49 mm vs 2.82±3.88 mm,P=0.036)。钙化分布方面,CB组设备着陆区(DLZ)左冠窦(LCS)的钙化分布密度明显高于无CB组[10.34(2.50,48.35)×102 mm^(3)/mm^(2)vs 3.27(0.00,13.79)×102 mm^(3)/mm^(2),P=0.026]。多因素Logistic分析发现,DLZ-LCS钙化分布密度、MSID是TAVR术后新发CB的独立危险(保护)因素。ROC曲线显示,MSID、DLZ-LCS钙化分布密度预测CB的曲线下面积(AUC)分别为0.775和0.716,联合指标预测具有最大的AUC(0.890),与单独指标比较差异均有统计学意义(P=0.041 vs MSID;P=0.027 vs DLZ-LCS钙化分布密度)。结论DLZ-LCS钙化分布密度是国产SEV的TAVR术后新发CB的独立危险因素,联合MSID可以有效预测TAVR术后的传导并发症。

基于冗余滤波器剪枝-辅助网络蒸馏混合压缩算法优化

针对师生网络差距过大、教师网络复杂度高时,学生网络对图像分类任务的准确率明显下降的问题,提出了一种基于冗余滤波器剪枝-特征相关性辅助蒸馏混合压缩算法。该算法引入了教师辅助网络,充当师生网络的媒介,有效缩小师生网络差距过大的问题;然后利用冗余滤波器结构化剪枝算法(RFSP),对教师网络和教师辅助网络进行剪枝操作;最后对剪枝后的教师网络进行中间层特征相关性蒸馏,挖掘更多教师网络的特征知识,可以更有效的将信息传递给学生网络。实验结果表明,特征相关辅助网络知识蒸馏(GW_RAKD)与RFSP算法的有效结合,能够进一步提高学生网络对图像分类的准确性。

新疆长绒棉育种现状、趋势及研究进展

【目的】分析新疆自1953年引种长绒棉成功以来育成品种的现状、分布和趋势,以及新品种对新疆长绒棉生产的影响等;总结新疆长绒棉育成品种现状,提出相应对策,为新疆长绒棉新品种选育提供依据。【方法】2013~2018年,以不同时期新疆培育的79个长绒棉品种为材料,进行田间多点试验;收集、汇总与国内外相关文献研究成果并对比分析。【结果】66年来,新疆育成了74个综合性状优良的长绒棉新品种,保障了新疆长绒棉的生产需要;主栽品种有军海1号等10个,与引种初期长绒棉品种相比,主栽品种普遍较引进品种经济性状显著提升,助推了新疆长绒棉产业的发展;新疆长绒棉品种改良经分了引种试种-驯化-选择生产育种-诱变育种-基因工程育种等过程。随着育种技术的不断改进和完善,育成品种质量迅速提升,如军海1号和新海10号等;育种平台不断完善,为长绒棉新品种研发提供了保障。66年来新疆农科院经作所、兵团第一师农科所、巴州农科所3个单位共育成了新疆超过84%的长绒棉品种数量,是长绒棉育种育种研究的优棉团队;虽然新疆长绒棉育种取得了显著成效,但仍存在品种株型、品种类型单一、丰产稳产品种缺乏、适应性亟待改善、现代生物育种技术开发尚落后等问题。【结论】应在保证品质的前提下,紧紧围绕产业发展新情况,设定育种目标,提高品种丰产稳产性,加强病、虫、逆等保障性状的改良,促进实现育种整体目标。

新疆陆地棉纤维品质演进趋势与改良分析

【目的】研究2008年以来的新疆棉花纤维品质变化,分析新疆棉花纤维品质的整体状况及发展趋势,为新疆陆地棉纤维品质改良提供参考。【方法】收集2008~2018年我国棉花公证检验检测数据,分年度、分区域整理,分析新疆棉花纤维品质演进趋势。【结果】11年来,新疆棉花公检占比呈逐年增加的趋势,由2008年的65.1%增长到2018年的98.3%。纤维长度呈现出先下降后上升再到平稳的趋势,2018年已达29.2 mm,高于全国平均水平。其中,2016~2018年提升较快,“30~32 mm”棉包所占比较2011~2015年提高8.3个百分点;新疆棉花平均纤维比强度呈波动变化趋势,2017~2018年提升明显,2018年平均为28.4 cN/tex,比强度“≥29 cN/tex”的棉包占比达34.2%;新疆棉花纤维整齐度变化较小,高于全国平均值,且新疆地方棉花优于兵团,较后者高0.3个百分点,“高级及以上级”整齐度占比新疆棉花呈现出波动下降的趋势,其中地方棉花下降态势较明显;新疆棉花马克隆值呈现出先下降后上升的趋势,“A+B级”平均占比高于全国。兵团棉花马克隆值好于地方,“A+B”级年均占比较后者高出5.5个百分点;新疆棉花品级呈现出向好的方向发展,好于全国平均水平,地方棉花质量优于兵团。【结论】新疆棉花对全国棉花贡献日益增大。近3年来,新疆棉花在纤维长度、比强度、马克隆值、整齐度、品级均明显提升,但也存在比强度较差、平均整齐度下降,以及高比强度、高整齐度棉花占比偏低等问题。在新疆棉花品种技术研发、示范推广及加工体系建设等方面,制定科学可行的产业政策,为实现新疆棉花适度规模、优质高效、绿色可持续的发展目标提供支撑。