急进4000米海拔高原对健康青年男性长时程心率变异性的影响

目的研究急进4 000 m海拔高原的健康青年男性长时程心率变异性(HRV)的变化,为急进高原对自主神经系统活动的影响提供理论依据。方法 2014年8月至2015年12月整群抽样兰州驻军某部队服役1年以上急进海拔4 000 m高原、年龄≤35岁的健康青年男性100名作为急进高原组,整群抽样敦煌海拔1 700 m驻军某部队服役1年以上体检健康青年男性100名作为高原组和北京海拔43.5 m驻军某部队服役1年以上体检健康青年男性42名作为平原组。急进高原组在急进4 000 m高原后驻扎高原,24 h内行动态心电图检查,对比3组心电参数。结果研究最终入选急进高原组91名,高原组98名和平原组40名。急进高原组总心搏数、平均心率、最高心率、最低心率、窦性心搏总数、最高窦性心率、最低窦性心率和平均窦性心率均明显高于高原组和平原组(均为P<0.05)。3组心律失常的发生率比较无显著性差异(均为P>0.05),而HRV指标比较差异均有统计学意义(均为P<0.01)。与平原组比较,高原组代表总频率24 h全部窦性RR间期的标准差(SDNN)和代表交感神经张力的超低频指标24 h内每5 min节段窦性RR间期平均值的标准差(SDANN)明显降低[(186.3±43.8)ms比(214.2±42.0)ms,t=3.239,P<0.01;(172.5±44.6)ms比(206.0±47.5)ms,t=4.004,P<0.01];与高原组比较,急进高原组代表迷走神经张力的高频指标24 h内相邻两个正常窦性RR间期差值大于20 ms的个数所占百分比(PNN50)、24 h内全部窦性RR间期差值的均方根(RMSSD)和代表总频率的HRV三角指数均明显降低[6.45%±3.5%比12.7%±5.1%,t=6.466;(47.6±23.3)ms比(62.4±22.9)ms,t=2.853;43.9±9.9比50.9±13.5,t=2.246,均为P<0.01]。所有HRV指标急进高原组均低于平原组(均为P<0.05)。结论健康青年男性急进高原后所有频率水平的HRV指数均降低,可能是自主神经逐步调节所致;高原环境习服后交感神经首先调节,在进一步急进高海拔地区后迷走神经占主导。

表贴式永磁同步电机有限集模型预测转矩控制成本函数研究

针对表贴式永磁同步电机模型预测转矩控制系统,提出了一种均衡磁链控制和转矩控制的权重系数设计方法,将磁链控制和转矩控制转换为相对误差率的成本函数,从而无需权重系数设计。仿真结果验证以上2种成本函数运行效果良好,但前者对电机参数依赖性较强。由于上述2种成本函数均不含磁链约束项,转矩动态下磁链出现较大的脉动。因此提出了一种含磁链控制约束的成本函数,仿真结果表明,可有效消除磁链脉动。同时,还设计了使用磁链约束项代替磁链控制项的成本函数,但仿真结果表明,虽也可有效消除磁链脉动,但控制效果不及前3种成本函数。

基于模糊控制的永磁同步电机直接转矩控制

设计了基于模糊控制的永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)系统,采用模糊控制器取代了传统DTC系统中的磁链和转矩滞环比较器及开关表。仿真结果表明:模糊控制PMSM DTC系统运行良好,可实现四象限运行,与传统开关表相比,可有效减小转矩脉动和平均开关频率。研究了转矩误差论域和零电压矢量对模糊控制性能的影响,并基于转矩角对电压矢量作用的影响规律,提出了考虑转矩角的PMSM模糊直接转矩控制。仿真结果表明:在转矩角较大时,考虑转矩角的PMSM模糊DTC系统可有效减小转矩和磁链脉动,改善控制性能。

双BP神经网络的永磁同步电机磁链与转矩无差拍控制

为实现永磁同步电机(PMSM)磁链与转矩的定量控制,基于磁链与转矩变化量简化模型,提出永磁同步电机磁链与转矩无差拍(DB)控制策略。实现DB控制需要转矩角信息,PMSM转矩角可通过查表或基于定子磁链d、q轴分量求解,但前者需要大量储存空间,后者需要转子位置实时信息和旋转坐标变换。构建和训练反向传播(BP)神经网络来输出转矩角,并采用BP神经网络替代DB控制实现理想电压矢量角度的预测,建立基于转矩角和理想电压矢量角度预测双BP神经网络的PMSM磁链与转矩DB控制系统。仿真结果表明,BP神经网络可用于预测转矩角和理想电压矢量角度,双BP神经网络的PMSM磁链与转矩DB控制系统运行良好。

表贴式永磁同步电机磁链和转矩无差拍控制系统

建立了基于定子磁链坐标系的表贴式永磁同步电机(SPMSM)下一时刻的磁链和转矩计算简化模型,验证了可以采用简化模型来计算下一时刻的磁链和转矩,从而降低无差拍控制计算复杂程度,提高系统实时性能,并得到实现磁链和转矩无差拍控制的理想输出电压矢量。采用模型预测控制(MPC)选择最接近理想电压矢量的基本电压矢量作为输出电压矢量。仿真验证了所提SPMSM磁链和转矩无差拍控制系统的可行性。为了进一步提高系统实时性能,提出2种无需MPC的基本电压矢量简化选择方法。仿真结果表明所提出的电压矢量简化选择方法控制效果与传统MPC非常接近,但省却了MPC计算,减小了系统计算负担。

DTC与MPTC自适应切换的表贴式永磁同步电机控制策略

针对传统表贴式永磁同步电机(SPMSM)模型预测转矩控制(MPTC)备选电压矢量数目多,计算负担较大等问题,将传统MPTC的7个备选电压矢量精简为1个由开关表输出的电压矢量和1个零电压矢量。仿真结果表明:该控制策略可有效减小转矩脉动和平均开关频率,消除了转速阶跃下的磁链脉动,并将MPTC的运算次数降低到2次或者0次,减少了系统的运算负担。为了进一步提升系统动态特性,提出根据系统状态将直接转矩控制(DTC)与MPTC自适应切换控制的策略。系统处于稳态时,采用基于开关表的MPTC;系统处于动态时,采用DTC。仿真结果表明:该策略结合了MPTC和DTC的优点,在保持控制效果的同时,提高了转矩动态响应,消除了动态下磁链脉动。

永磁同步电机直接转矩控制双模糊控制系统

设计了永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)双模糊控制系统,采用模糊控制器同时控制电压矢量角度和电压矢量幅值。一个模糊控制器取代传统DTC系统中的磁链和转矩滞环比较器及开关表来输出基本电压矢量,即电压矢量角度;另一个模糊控制器输出基本电压矢量作用时间,即电压矢量幅值。仿真结果表明:PMSM DTC双模糊控制系统运行良好,可实现四象限运行。与仅采用模糊控制输出电压矢量角度或电压矢量幅值控制相比,双模糊控制系统可有效抑制转矩和磁链脉动。

基于卷积神经网络和直接转矩控制的永磁同步电机模型预测转矩控制策略

模型预测转矩控制(MPTC)需要遍历所有备选电压矢量进行预测计算,从中选择最优电压矢量,控制性能良好,但算法计算量大和实时性差。采集MPTC的运行数据离线训练卷积神经网络(CNN),将训练好的CNN代替MPTC进行电压矢量选择。为了解决CNN失控问题,提出了基于CNN控制和直接转矩控制(DTC)的MPTC策略。仿真结果表明,该控制策略可有效解决CNN控制的失控问题,控制效果与MPTC基本相当,转矩和磁链脉动明显低于DTC。

基于电压矢量利用率的永磁同步电机模型预测转矩控制备选电压矢量集合

传统模型预测控制(MPC)采用电压源逆变器(VSI)生成的全部7个电压矢量作为备选电压矢量集合,造成较大的运算负担。不同条件下,模型预测转矩控制(MPTC)系统对7个电压矢量的实际利用率并不均衡。在考虑定子磁链扇区、磁链和转矩控制信号和转矩角条件下,分析了表贴式永磁同步电机(SPMSM)MPTC系统对7个备选电压矢量的实际利用情况,并基于电压矢量利用率规律,提出了可动态变化的备选电压矢量集合。仿真结果表明与传统备选电压矢量集合相比,所提备选电压矢量集合可在保持控制性能基本相当的同时,减小备选电压矢量个数,有效提高系统实时性能。

模糊控制调节电压矢量占空比的永磁同步电机直接转控制系统

设计了模糊控制调节电压矢量占空比的永磁同步电机直接转矩控制系统,采用开关表选择电压矢量,采用模糊控制器调节电压矢量的占空比。仿真结果表明模糊控制调节电压矢量占空比的永磁同步电机直接转矩控制系统运行良好,可以实现永磁同步电机驱动系统的四象限运行。与直接转矩控制和传统模糊直接转矩控制相比,模糊控制调节电压矢量占空比的直接转矩控制策略可有效减小磁链和转矩脉动,降低电流谐波含量,但增大了平均开关频率。

自适应改进模糊调节电压矢量占空比永磁同步电机直接转矩控制

设计了模糊调节电压矢量占空比永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC),采用开关表选择电压矢量,采用模糊控制器确定电压矢量占空比。仿真结果表明,与传统DTC相比,可有效抑制磁链和转矩脉动,但也存在转矩较大时开关表控制失效引起转矩脉动的问题。针对开关表控制失效问题,提出了采用电压矢量选择策略取代开关表来选择电压矢量的改进控制策略。仿真结果表明:改进控制策略可有效抑制因开关表失效引起的转矩脉动,但动态性能较差。因此,进一步提出采用开关表与模糊调节电压矢量占空比的自适应切换控制。动态下,系统采用开关表控制;稳态下,系统采用改进模糊调节电压矢量占空比控制。仿真结果表明,自适应改进模糊调节电压矢量占空比控制可在保证良好稳态性能的基础上提升动态性能。

永磁同步电机磁链和转矩无差拍控制

针对永磁同步电机直接转矩控制转矩脉动较大的问题,提出磁链和转矩无差拍控制。建立了基于定子磁链坐标系的永磁同步电机磁链与转矩变化量简化计算模型,验证了简化模型的可行性,给出了基于简化模型的磁链和转矩无差拍控制计算过程,并采用空间矢量调制技术(DB-SVM)与模型预测控制技术(DB-MPC)实现无差拍控制。为了降低开关频率,提出一种将空间矢量调制与模型预测控制相结合来实现无差拍控制的方法。仿真结果表明:该方法可在保证系统良好运行同时,有效降低开关损耗与转矩脉动。

基于拓展电压矢量集合的表贴式永磁同步电机磁链和转矩无差拍控制

建立了定子磁链坐标系下表贴式永磁同步电机(PMSM)磁链与转矩变化量简化计算模型,针对直接转矩控制(DTC)转矩脉动较大的问题,提出磁链和转矩无差拍(DB)控制。基于简化计算模型,推导出DB控制的理想电压矢量,并采用模型预测控制(MPC)技术实现DB控制。为了提升系统性能,提出一种基于角度拓展电压矢量的方法,将备选电压矢量数目增加到37个,并通过判断理想电压角度减少了计算负担。采用查表方式直接生成电压矢量,无需空间矢量调制(SVM)计算,提高系统实时性能。仿真结果表明:拓展电压矢量集合可降低转矩脉动。为了进一步减低磁链与转矩脉动,提出一种基于角度与幅值的电压矢量拓展方法,仅需判断电压矢量角度和幅值是否接近理想状态,查表即可产生幅值任意的电压矢量。仿真结果表明:该方法可进一步显著减小磁链和转矩脉动。

模糊调节电压矢量角度和幅值的SPMSM DTC系统

针对永磁同步电机直接转矩控制转矩和磁链脉动较大的问题,提出了模糊调节电压矢量角度与幅值表面式永磁同步电机模糊直接转矩控制系统,采用模糊控制器和空间矢量调制技术取代传统直接转矩控制系统的滞环比较器和开关表输出电压矢量。模糊控制器输入量为磁链和转矩误差,输出量为输出电压矢量的角度和幅值。基于电压矢量幅值和角度对磁链和转矩的变化影响规律设计了模糊控制规则表。为了进一步抑制转速为负时的转矩脉动,设计自适应模糊直接转矩控制系统。仿真结果表明:模糊调节电压矢量角度与幅值的直接转矩控制系统可实现四象限运行,电机系统运行良好,仅在转速为负时,转矩脉动略有增大。自适应模糊直接转矩控制系统运行效果良好,在四象限内均可较好抑制转矩和磁链脉动。

基于CNN的MPTC与DTC自适应切换的表贴式永磁同步电机控制策略

针对表贴式永磁同步电机(PMSM)模型预测转矩控制(MPTC)计算复杂的问题,训练卷积神经网络(CNN)以替代MPTC实现电压矢量的选择。仿真结果表明基于CNN的MPTC稳态性能与传统MPTC基本相当,但由于稳态和动态数据不平衡,使得基于CNN的MPTC动态下磁链脉动较大。因此,提出根据系统状态将基于CNN的MPTC与直接转矩控制(DTC)自适应切换使用的策略。仿真结果表明,该策略在保证稳态控制性能的同时可以有效抑制动态下磁链脉动。

BinaryFace:基于深层卷积神经网络的人脸模板保护模型

随着生物识别技术的广泛应用,人们越来越担心生物模板信息的安全性和隐私性。为此人们提出很多生物模板信息的保护算法,但其一般需要牺牲可识别性来换取高安全性。为了在保证高安全性的同时尽可能提高可识别性,本文提出一种新的由特征转换和生物加密组成的二阶段人脸模板保护方案。在特征转换阶段,基于VGGFace提出一种新的基于卷积神经网络的BinaryFace网络,通过设计新的随机正交映射矩阵、量化损失函数和最大熵损失函数实现人脸模板的二进制转换。同时为了减少网络参数,设计新的深度可分离瓶颈卷积层,BinaryFace相比VGGFace在参数和浮点数(Flops)上分别减少约75%和约35%。在生物加密阶段,将人脸二进制模板转换中随机正交映射生成的纠错码输入模糊承诺方案,生成加密的人脸模板并存储到数据库中。在验证阶段,通过相同的流程恢复出纠错码,并与原始纠错码进行哈希校验得到最终的匹配结果。在评测阶段,本文提出的方法在CMU-PIE、FEI、Color FERET等3个数据集上,相比之前的工作在GAR上有约6.5%的提升,同时将EER降低了约4倍。

例析地理课堂中反例教学的应用

反例教学,即用"反面"的特殊例子开展教学。它因为具有新鲜有趣、思路新颖和对比直观等特点,在日常的地理教学中大有裨益。本文尝试以反例教学在实际教学中的应用为例,介绍它在概念辨析、活用地理原理、打破思维定势等方面的作用。

Study on fluid inclusions of Qiangsheng gold deposit in Fushun of Liaoning

The Qiangsheng gold deposit belongs to quartz vein type. The fluid inclusions consist of four types： aqueous single-phase inclusions, aqueous two-phase inclusions, carbonated two-phase inclusions and carbona- ted three-phase inclusions. The fluid inclusions are characterized by low salinity （5%-9% NaCl eqv） , low density （0.66-0.72 g/cm^3 ） and medium temperature （210℃-250℃）. The pressure of ore-forming is 60-95 MPa and the metallogenic depth is about 5.49-7.56 km. During the mineralizing process, ore-forming fluid under- went fluid unmixing in CO2-H2O-NaCl system. The stable isotope resuhs indicate that the ore-forming fluids mainly generated from mantle, with the participation of a small amount of atmospheric water. Comprehensive studies have suggested that Qiangsheng gold deposit belongs to the type of mesothermal hydrotherm with mantlederived fluid participating in mineralization.