现代运动控制教学实训设备的设计与实现

电机控制是现代电气自动化技术专业学生须掌握的技能,也是培养学生工程实践能力的主要途径。目前运动控制实训教学设备中仍大多以继电器—接触器控制和PLC控制继电器方式为主。随着工业互联网、人工智能、工业大数据的发展,采用工业网络通信控制电机的方式应用越来越多,通过网络通信控制电机的方式无复杂的控制接线,搭建的系统具有极高的灵活性,适应现在电机控制的发展需求。为此,本项目在传统教学设备的基础上,集成工业网络控制、PLC和继电器-接触器控制电机的方式,完成现代运动控制教学实训设备的设计。

中国耕地种植制度遥感探测及其时空特征

[目的]耕地种植制度是农业生产方式的具体体现,其形成受自然资源要素与人类土地利用行为综合影响,反映了“人类-自然”的耦合关系。本研究旨在科学掌握全国耕地种植制度格局,为优化农业生产布局、提高农业生产能力、推动农业可持续性发展提供依据。[方法]结合遥感监测与空间决策树模型等手段,构建适合我国农情的跨年度种植制度探测方法体系,并开展空间格局分析。首先,通过辨析种植强度、复种指数等概念,从长期性、周期性、稳定性等方面,定义种植制度的内涵;其次,构建连续度、频度指标,并利用基于时序遥感的2001—2018年中国复种指数监测结果,结合时间滑动窗口方法,在像元尺度分别计算两个指标的具体值;最后,评估耕地的种植强度与种植制度特征的显著性,利用决策树方法确定种植制度类型,从区域差异、动态规律等方面分析不同区域种植制度的时空异质特征。[结果](1)面积上看,一年一熟所占面积最大,占53.52%,超过耕地总面积的一半;其次是一年两熟,占23.28%,季节性休耕(如两年三熟)与年度休耕分别占12.80%和6.94%。(2)空间上看,一年一熟、一年两熟、季节性休耕与年度休耕的集中分布区分别为东北地区、华北地区、长江以南地区与“镰刀弯”地区。(3)时间上看,动态稳定的种植制度从时间维度上揭示了静态复种指数背后的异质性,例如,2018年复种指数为1的区域,其中75.18%属于一年一熟、6.60%属于一年两熟、8.92%属于季节性休耕、8.02%属于年度休耕。[结论]本研究提出了一种结合时序遥感监测与空间决策树模型的跨年度分类体系,揭示了中国耕地种植制度分区聚集、种植强度南高北低的空间格局,直观展现了松嫩平原、“镰刀弯”等空间聚集区;分析了耕地复种与种植制度的时空差异特征,主要表现在种植制度与年度复种指数的空间不一致性,以及种植制度特有的周期性。研究结果可为合理提高耕地复种强度、推动实施“藏粮于地”战略提供案例支撑。

怀涿盆地北缘断裂带土壤气体地球化学特征

在河北怀涿盆地的郝家坡和小水峪布设两条测线开展了四期土壤气Rn,CO_(2)和Hg的浓度测量,并基于此研究该盆地北缘断裂带南西段和北东段土壤气地球化学特征的空间分布差异及其与断裂活动的关系。结果显示:郝家坡剖面土壤气Rn, CO_(2)和Hg的浓度平均值分别为8 371.16 Bq/m^(3),0.85%和14.82 ng/m^(3);小水峪剖面土壤气Rn,CO_(2)和Hg的浓度平均值分别为2 813.18 Bq/m^(3),0.42%和13.08 ng/m^(3),可见郝家坡地区土壤气Rn,CO_(2)和Hg的浓度平均值均高于小水峪地区,这种浓度空间分布的差异性可能是断裂活动性和断裂破碎程度不同所致。对区域土壤Hg浓度(total mercury,简称为THg)与土壤气测量浓度的对比分析可知,深层THg浓度与土壤气Rn,CO_(2)和Hg浓度在空间分布上具有一定的一致性,且高值异常点分布于断裂带附近。结合区域定点前兆观测数据及地震活动性分析认为,该断裂目前活动水平相对较弱。结果表明,利用土壤气浓度的分布情况探测该区域隐伏断裂的浅层位置具有一定可行性,同时土壤气浓度连续观测对判定该区域断裂的活动性具有一定指示意义。

阳原盆地北缘断裂带中段土壤气体地球化学特征与断裂活动性

有研究认为1989年和1991年阳原盆地西侧冀晋交界附近发生的2次中强地震震群导致盆地东侧应力随之调整,意味着阳原盆地开启了新的地震活跃周期。盆地东侧地震活动主要集中在盆地北缘断裂附近,其中段大蟒沟至台家庄为该北缘断裂最活动段,该断裂带的最新活动情况对于震情形势分析具有重要意义。本研究在河北阳原盆地北缘断裂带中段的大蟒沟、姚家庄、南口村、台家庄布设了4条测线开展2期Rn、CO 2及Hg浓度测量,在南口村、台家庄剖面开展一期土壤化学成分分析,以研究该盆地北缘断裂带中段土壤气体地球化学特征空间差异及其与断裂活动的关系。结果表明:气体浓度高值点分布在断层陡坎、破碎带上,利用断层气在该区域探测隐伏断裂的浅层位置具有可行性;南口村剖面土壤气体释放强度相对高于其他剖面,这种浓度空间分布差异性可能是由于地质构造结构与断裂活动性引起的断裂破碎程度不同所致;土壤中总汞(THg)含量与气体浓度空间分布上具有一定吻合性,基于土壤中总有机碳(TOC)能够吸附Hg元素的特征,THg浓度分布特征能反映一段时间内断层活动状态;结合断裂带周边定点前兆连续观测数据及地震活动性分析认为,该断裂目前活动水平相对较弱。

2010-2020年广西植被覆盖变化及其地形与LUCC分异效应

监测和分析植被覆盖变化是评估区域植被恢复成效及资源环境承载力的重要内容之一,对区域可持续发展至关重要。该文基于MODIS NDVI数据、DEM和土地利用数据等,采用像元二分模型计算2010-2020年广西植被覆盖度,结合植被覆盖度变化类型提取模型、趋势分析法和分布指数,定量分析广西植被覆盖度变化及其在不同地形、土地利用类型上的分异特征。结果表明:(1)广西植被覆盖度多年均值为69.68%,且空间分布差异明显,呈现南部、东部向中部、西部和西北部递减的规律。2010-2020年植被覆盖度以高和中高植被覆盖度为主,两者面积占比高达88.74%。(2)广西植被覆盖变化相对比较稳定,其植被稳定型占总面积的58.94%;植被减少型占1.08%,植被增长型占39.98%。植被覆盖恢复改善相对明显,主要来源于低和中植被覆盖度类型向中高和高植被覆盖度转化。(3)海拔<300 m、坡度<5°的区域植被退化减少优势明显。海拔在300~800 m的区间和坡度>15°的区域植被增长型为优势分布。而在海拔>1000 m区间和坡度≤12°区间范围内植被稳定型分布优势相对明显。(4)有林地植被覆盖度最高,建设用地的区域植被覆盖度最低。同时,植被减少型在高覆盖草地、中覆盖草地、低覆盖草地、建设用地、未利用地和疏林地等区域表现明显,而植被增长型在有林地、灌木林和高覆盖草地等区域为优势分布。

Toughness Effect of Graphene Oxide-Nano Silica on Thermal-Mechanical Performance of Epoxy Resin

A graphene oxide/nano-silica(GOS)hybrid was rapidly and easily synthesized using graphene oxide(GO)and nano-silica(nano-SiO_(2))as raw materials,and the synthesized GOS was used to improve the mechanical properties of epoxy resin(EP).The modified EP with different mass fractions of GOS(0,0.1%,0.2%,0.3%and 0.4%)were prepared and studied.The structure,thermal stability,mechanical properties,fracture toughness and failure morphology of the modified EP were analyzed.The results showed that the tensile strength of GOS modified EP increased from 40.6 MPa to 80.2 MPa compared with EP,the critical stress intensity factor of GOS modified EP increased by 65.9%from 0.82 MPa·m^(1/2)to 1.36 MPa·m^(1/2),indicating a significant enhancement in fracture toughness.In addition,failure morphology was observed by scanning electron microscopy(SEM)observation.The toughness mechanism of the modified EP was also discussed.Finally,the thermal stability of the modified EP was improved by the addition of GOS.Compared with neat EP,the initial thermal degradation temperature and glass transition temperature of GOS modified EP increased by 4.5℃and 10.3℃,respectively.

基于遥感和InVEST模型的白龙江流域景观生物多样性时空格局研究

以甘肃白龙江流域为例,结合遥感、GIS技术和In VEST模型,从景观地理学角度选取区域生境质量、植物净初级生产力和景观状态指数为评价指标,构建区域景观尺度上生物多样性空间格局综合评估方法,并在栅格像元尺度上开展白龙江流域景观生物多样性时空变化特征分析。结果表明：白龙江流域景观生物多样性空间格局差异显著,其生物多样性高值区主要集中在自然保护区和林业管护区,低值区主要分布在舟曲-武都-文县的白龙江两岸及其以北区域、宕昌县岷江沿岸、高寒稀疏植被区和高山积雪-裸岩区。1990-2010年,流域景观生物多样性较为丰富,整体呈现不断增长的趋势,个别局部区域减弱,其增长区主要体现在生态工程实施区和林业管护区,减少区多分布在人类活动频繁的城乡农耕区和灾害多发区。

唐山断裂北段地震分布特征及其构造意义

自1976年唐山7.8级地震后40多年的余震时空图像演化显示,老震区余震的空间分布呈现出不均匀特征,尤其是1996年以来,老震区震中附近几乎没有4级以上地震发生,而在主震发震断裂(唐山断裂)北段赵各庄至榛子镇沿线形成了一个新的NW向4级以上地震密集区,2012年5.2级、2010年4.8级地震就发生在该区域。针对1996年前、后唐山地震余震空间分布图像对比所呈现的特点,通过对余震空间分布、前人研究成果、断裂带应力状态以及现场考察等的研究,综合分析唐山断裂北段地震分布特征及其构造意义,认为赵各庄到榛子镇的旧断裂存在新活动特征,未来中等强度以上地震危险区可能是古冶及其邻区。

黑龙江省稻稗对丁草胺的抗性测定及交互抗性的研究

【目的】明确黑龙江省水田稻稗(Echinochloa oryzicola Vasing)对丁草胺的抗药性水平以及对其他细胞分裂抑制剂的交互抗药性水平。【方法】采用琼脂法和整株盆栽法测定了黑龙江省14个地区53个田块的稻稗对丁草胺的抗药性以及对其他3种细胞分裂抑制剂丙草胺、苯噻酰草胺和莎稗磷的交互抗性。【结果】琼脂法检测出庆安03、东京城镇02等4个稻稗生物型对丁草胺产生了中等水平抗性,抗性指数为12.92~26.03,占供试稻稗生物型的7.55%;兴隆镇03、阿城04等4个稻稗生物型对丁草胺产生了低等水平抗性,抗性指数为6.63~8.86,占供试稻稗生物型的7.55%;庆安01、汤原01等5个稻稗生物型对丁草胺敏感性下降,抗性指数为3.18~4.84,占供试稻稗生物型的9.43%;其余阿城02、尚志02等40个稻稗生物型对丁草胺表现敏感,抗性指数均小于3,占供试稻稗生物型的75.47%。选取上述测定结果当中抗性最高的两个生物型,使用整株盆栽法进行对丁草胺的抗性水平验证。发现庆安03和东京城镇02同样产生了中等水平抗性,抗性指数分别为16.78和13.27;同时测定两个抗性生物型对丙草胺、苯噻酰草胺和莎稗磷3种细胞分裂抑制剂的交互抗性,结果显示,庆安03稻稗生物型对丁草胺和丙草胺产生了交互抗性;东京城镇02稻稗生物型对丁草胺、丙草胺和莎稗磷产生了交互抗性。【结论】黑龙江省部分地区稻稗对丁草胺产生了抗药性,且对丙草胺和莎稗磷产生了交互抗性。

基于加权基因共表达网络分析挖掘舌鳞状细胞癌的关键基因

目的:舌鳞状细胞癌(TSCC)是头颈部最常见的恶性肿瘤之一,其分子机制尚不清楚。挖掘与舌鳞状细胞癌(TSCC)密切相关的hub基因,为揭示TSCC发病机制提供理论依据。方法:从基因表达综合数据库(GEO)下载GSE34105数据,通过WGCNA筛选关键模块,Cytoscape计算模块网络中节点的拓扑参数筛选hub基因,生存分析用于hub基因的外部验证,通过GO和KEGG富集分析和GSEA分析获取hub基因参与的生物过程。结果:获得与TSCC最密切相关的turquoise模块(Cor=0.88,P<0.05)。cytoscape筛选获得2个hub基因分别为CAP1和TMBIM6,是预后的不良因素,它们的高表达与患者生存期缩短显著相关(P<0.05)。GSEA分析它们高表达组主要参与了半胱氨酸和蛋氨酸代谢、霍乱弧菌感染、氧化磷酸化、DNA复制、基底切除修复、细胞减数分裂、蛋白质生成、果糖和甘露糖代谢、幽门螺杆菌感染中的上皮细胞信号转导。结论:本研究通过构建基因共表达网络筛选出2个hub基因,可能成为潜在的TSCC基因基因生物标志物,影响TSCC的发生及预后。

基于概念隐喻模型的红色文创产品设计研究

通过运用认知语言学中的隐喻观点,构建理论模型,深入分析、融合和转变红色文创产品的意义表达和美学水平。随着隐喻理论的引入,更具创造力地将红色文化元素与现代生活方式相融合,激发用户对红色文化的思考,提升用户的使用体验,塑造具备红色文化特色的现代生活方式。这一研究为红色文创产品的设计和传播提供了新的理论视角,同时为实现红色文化的代际传承与发展提供了有益的参考。

V_(2)O_(3)碳热还原-常压渗氮制备高氮型钒基多元合金研究

通过研究钒氧化物高温碳热还原和渗氮过程对产品质量影响的变化规律,综合优化高氮型钒基多元合金生产技术。通过扩大化试验,重点研究了反应时间、气体影响因素、温度控制等对产品N/V、产品球团粘连及形态形貌的影响,确定最佳钒基多元合金制备工艺参数。

氯氟吡啶酯对不同品种水稻安全性的研究

【目的】明确氯氟吡啶酯对不同水稻品种安全性及产量的影响,为氯氟吡啶酯的推广及应用提供理论依据。【方法】以东北三省32个具有代表性的不同积温带水稻品种为研究对象,采用整株盆栽法研究氯氟吡啶酯对不同水稻品种的安全性及产量的影响。【结果】不同叶龄的水稻对氯氟吡啶酯敏感性不同,于水稻2~3叶期时施用氯氟吡啶酯,供试32个水稻品种中有22个水稻品种对氯氟吡啶酯表现敏感;于水稻3~4叶期时施用氯氟吡啶酯,敏感水稻品种数量仅为9个。总而言之,氯氟吡啶酯对3个敏感性品种产量的抑制作用显著高于对耐性品种的抑制作用。不同剂量的氯氟吡啶酯对松粳22、九稻60和沈稻5293个耐性品种的穗质量、穗粒数、实粒数和产量均未产生显著的抑制作用,但是对龙粳46、长白19和沈稻113个敏感水稻品种的穗粒数和实粒数均产生了显著的抑制作用,同时对穗质量和产量也产生了一定的抑制作用。【结论】3~4叶期施用氯氟吡啶酯对供试32个不同敏感性水稻品种的安全性显著地高于2~3叶期时施药;当氯氟吡啶酯的施用剂量(有效成分)大于等于22.5 g/hm2时,其对敏感性品种产量的抑制作用显著地高于耐性品种。

2019年12月5日河北唐山M4.5地震的发震背景

2019年12月5日在唐山老震区4.5级以上地震平静7年半的背景下,丰南发生了4.5级地震,该地震震中位于1976年宁河M 6.9地震余震区的边缘,构造上位于唐山断裂带中的唐山-丰南活动断裂与蓟运河活动断裂以及宁河-昌黎弱活动断裂的交汇部位。根据构造特征、余震活动时空图像、震源机制资料,综合分析此次地震的发震背景及指示意义。

规范化开展床旁间歇性肾脏替代治疗前评估的效果分析

目的探讨开展规范化床旁间歇性肾脏替代治疗(Intermittent Renal Replacement Therapy,IRRT)前评估的效果。方法筛选2019年6-8月收入首都医科大学附属北京友谊医院急诊行床旁IRRT治疗的患者。选择其中两次进行观察,采用自身前后对照进行配对对比分析,每位患者均一次按照常规方法进行评估(常规组),另一次按照《规范化开展床旁IRRT治疗前评估单》进行评估(评估组),并根据评估的结果给予积极的干预措施,分别统计两次操作中不良事件(管路透析器凝血、治疗中的低血压、治疗中体温降低、治疗中寒战、治疗中发热、出血、死亡、非计划性下机、其他不适)发生的情况。结果共入组患者69例,平均行床旁IRRT 4.41次。评估组通过采用规范化的床旁IRRT操作评估单进行评估后,管路透析器凝血、治疗中低血压、治疗中寒战、治疗中发热、非计划性下机等不良事件的发生率较常规组降低,差异无统计学意义(P>0.05),但发生例数较常规组有明显减少,具有临床意义。结论规范化评估后床旁IRRT的不良事件发生率明显下降。在床旁IRRT前进行规范化评估,可以更全面地评估患者的危险因素,有针对性的进行预防,从而减少不良事件的发生。

唐山及邻区双差层析成像研究

收集唐山及邻区2010—2018年76个固定地震台站的震相数据,采用双差层析成像的方法,联合反演了唐山及其邻区中上地壳的震源位置和P波三维速度结构。结果表明:在浅层研究区P波速度的变化特征与地表地质构造和活动断裂的展布具有较好的一致性。唐山断裂两侧速度差异明显,其附近P波速度结构横向不均性显著;中地壳存在明显的低速异常,推测可能与幔源物质侵入有关。重新定位后震中位置更加集中,M_(L)3.0以上地震主要位于P波高、低速变化较强烈的区域。

基于西门子PLC的智能柔性工作站控制系统的研究

文章通过介绍智能柔性工作站的研究背景及内容,针对以工业机器人为主体的智能装配、打磨、检测和分拣放置智能柔性工作站设备进行设计,提出了基于西门子PLC的智能柔性工作站控制系统的整体设计思路。整个控制系统包含了PLC主控、PLC接线、输入输出分线器、加工单元、去毛刺单元和检测单元等模块。通过调试智能柔性工作站实现了加工、去毛刺、装配、检测和分拣等功能。

基于机器视觉技术的工件尺寸测量实训教学项目设计

通过对机器视觉硬件电路的设计,同时使用VisionPro软件进行工件尺寸测量的编程设计,完成了工件尺寸测量实训教学项目的设计,具体完成了工件的长度、角度、孔径和直径的尺寸测量。该实训项目包含了工件测量的常用测量变量,对于通过VisionPro软件进行工件测量的教学具有良好的教学效果,能够让学生更好地掌握机器视觉检测的应用。

气动控制最小系统实训装置的设计

通过SolidWorks机构和CAD电气控制软件对气动控制最小系统机构布局图和电气原理图进行设计,实现了气动控制最小系统的教学装置。按照实训器材工具准备、电气元器件固定、电气线路连接、实训装置通电调试排故和过程性工作评分的步骤进行教学,该实训装置能够满足气动控制内容的实训教学,有利于学生更好地掌握气动控制系统。

智能电动多功能服务小车的设计与实现

当今社会老龄化日趋严重,大量留守老人独自在家,无法独自搬运物体,给生活带来不便,本文以此为背景,设计一款智能电动多功能服务小车。本文首先对推车的历史、发展趋势和特点进行了阐述,在此基础上对系统进行了硬件设计,主控器选用含有ATMEGA2560-16AU控制器的MegaPi Pro控制板,运动控制部分选用37mm、12V/200RPM的直流电机和配套的驱动器,图像采集模块选用500W像素的OV5640型号的摄像头,定位模块选用WF-NEO-6M模块和配套的SMA GPS天线。软件上,通过mBlock图形化编程软件对小车运动控制进行编程,同时通过Keil软件对摄像头采集图像和GPS定位模块进行了程序的编写。在硬件和软件完成的基础上,对实物进行了运行调试,最终实现了小车的运动、图像采集和GPS定位等功能。