基于深度置信网络的光伏发电阵列的故障诊断方法

为了对光伏发电阵列的故障进行及时准确的诊断,首先以在Matlab/Simulink中搭建的光伏阵列输出特性仿真模型为基础,采用深度置信网络作为光伏阵列故障诊断算法,并通过蝙蝠算法对网络各隐含层神经元的数量进行优化;然后,以蝙蝠算法优化后的深度置信网络(bat algorithm-deep belief network,BA-DBN)作为故障诊断模型,分别采集不同运行工况下的光伏阵列输出特性四参数,并将其归一化后作为特征样本输入BA-DBN故障诊断模型,实现了对光伏阵列的故障诊断。仿真结果表明:所提出的BA-DBN算法在光伏阵列故障诊断应用中的准确率显著高于KNN、BPNN和原始DBN算法,更加适用于光伏阵列故障诊断,具有更优的分类效果。

空中智能反射面增强的URLLC多无人机网络

在多无人机超可靠低时延通信(ultra-reliable low-latency communications,URLLC)网络中,为满足超可靠低时延要求,引入空中智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助通信,提出一种多智能体深度确定性策略梯度(multi-agent deep deterministic policy gradient,MADDPG)方法.首先,建立URLLC多无人机系统模型,其中,多架主无人机作为空中基站为多个地面用户提供服务,一架辅无人机携带IRS作为空中无源中继,辅助主无人机与地面用户通信;然后,考虑多种信道条件和能耗,分别建立复合信道模型和总能耗模型;接着,对问题进行分析,在满足有限块长、无人机能量以及IRS相移的约束下,通过联合优化通信调度、IRS相移以及块长,达到总解码错误率最小化的目标;最后,考虑集中式训练在URLLC场景下的时延敏感限制以及分布式训练在无人机资源限制下的能量限制,设计集中式训练、分布式执行的MADDPG框架.研究结果表明:总解码错误率随着IRS反射单元的增加而急剧下降;同时,总解码错误率随着块长和发射功率的增大而减小,具体来说,块长每增加20个符号,总解码错误率减小91.1%.

3D打印假体在上肢围关节骨缺损治疗中的研究进展

因传统的骨缺损治疗手段在围关节区应用受限,肿瘤、创伤、感染和翻修等多种原因造成的上肢围关节骨缺损的临床处理是骨科医生面临的棘手难题。应用3D打印假体植入直接修复骨缺损的治疗方法已在临床逐渐获得接受与推广,然而目前多数研究停留于病例报告,缺少相关综述报道。本文于国内外数据库检索和收集2010—2022年间发表的相关文献,汇集3D打印假体治疗上肢围关节骨缺损的相关临床研究,从假体结构、重建解剖部位、临床应用背景及临床疗效等角度进行综述分析,旨在总结3D打印假体在上肢围关节骨缺损治疗中的应用现状,并明确该治疗方法的优势及不足,为未来的3D打印骨科材料及临床研究提供指导。

基于外加电流保护法的在役平台快速修复方案设计

全寿命周期中,在役平台长期遭受恶劣海况影响,牺牲阳极保护系统难以维持预期防护效果,对在役平台提出快速修复方案十分必要。针对南海海域某试验平台,建立了1/8缩比模型。通过控制缩比模型与裸钢板之间的电连接进行涂层破损模拟。基于外加电流阴极保护法设计了一种快速修复装置。采用数值模拟计算方法确立了装置的最佳布放方案。在小平岛海域进行了实海试验验证。结果表明:快速修复装置可有效针对在役平台涂层破损问题进行快速修复,数值模拟计算方法在快速修复方案设计中具有可靠性及准确性。

对比分析CT与MRI检查诊断急性颅脑损伤的效果研究

目的对比分析CT与MRI检查诊断急性颅脑损伤的效果研究。方法将2021年1月至2022年12月在我院治疗的125例疑似急性颅脑损伤患者作为研究对象,均采用CT与MRI检查,以临床诊断结果作为金标准,对比两组的不同部位急性颅脑损伤检出率、与临床诊断结果的对照、诊断效能。结果MRI检查在脑叶挫裂伤、硬膜外血肿、硬膜下血肿、蛛网膜下腔出血、脑深部挫伤、颅骨骨折等急性颅脑损伤总检出率高于CT检查(P<0.05);MRI检查对急性颅脑损伤诊断的敏感度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值均高于CT检查(均P<0.05)。结论MRI检查诊断急性颅脑损伤的效果更好,能有效明显急性颅脑损伤类型,提高诊断的敏感度、特异度及准确度,为临床快速诊治提供了可靠依据。

基于副边解耦极板的电容式无线电能传输系统拾取端失谐评估

对于电容式无线电能传输(CWPT)系统,准确评估拾取端回路的失谐程度是维持系统谐振稳定的前提。然而,由于系统拾取端的感应电压无法被直接观测,难以通过测量感应电压和回路电流间的相位差来评估拾取端回路的失谐程度。文中提出一种能够间接测量拾取端感应电压相位信息,评估拾取端回路失谐程度的CWPT系统。基于Z参数建立三端口CWPT系统的数学模型和等效电路,并依托该模型提出一种基于副边解耦极板的耦合机构。分析在感应电压测量和失谐程度评估过程中存在的误差,提出拾取端回路失谐程度的评估校正方法。搭建了带有副边解耦极板的CWPT系统原理样机,实验结果表明,拾取端谐振时的失谐程度评估误差不超过1Ω,拾取端感性/容性失谐时的失谐程度评估误差分别小于2%和5%。

翅果油树重要害虫榆兴透翅蛾成虫触角的超微结构

榆兴透翅蛾(Synanthedon ulmicola)是危害翅果油树的重要检疫性害虫。以榆兴透翅蛾成虫为研究对象,利用扫描电镜对榆兴透翅蛾成虫触角感器的类型、形态、分布进行观察。结果表明:榆兴透翅蛾成虫触角为栉齿状,由柄节、梗节、鞭节三部分组成,鞭节数量为56~58小节。共发现8种感器类型,分别为B9hm氏鬃毛、毛形感器(ST-I、ST-II、ST-III)、鳞形感器、刺形感器、锥形感器、腔锥形感器、耳形感器I(SAu-I)、栓锥形感器。其中毛形感器数量最多,分布最广,锥形感器数量最少,仅有2~3处分布。除毛形感器III仅分布于雄蛾触角外,其余种类的感器在雌、雄蛾触角上均有分布。在感器形态上,鳞形感器端部具有明显的雌雄二型现象,其余感器在形态上无较大差异。通过测定不同类型感器的长度、基宽,明确了各种类型感器的性二型差异。

女性戒毒人员人格与药物渴求之间的链式中介作用及健步走干预效果

[目的]基于Mowen 3M人格层次模型理论,探讨女性戒毒人员人格与药物渴求之间的关系,进一步分析负性情绪和睡眠质量在人格与药物渴求之间的作用,以及健步走对女性戒毒人员负性情绪、睡眠质量和药物渴求的干预效果,为戒毒工作提供理论依据.[方法]抽取河南省女子强制隔离戒毒所148名女性戒毒人员为研究对象,健步走干预时间3月,采用药物渴求问卷(DDQ)、艾森克人格问卷简式量表中国版(EPQ-RSC)、焦虑自评量表(SAS)、抑郁自评量表(SDS)和匹兹堡睡眠质量指数量表(PSQI)进行测试,运用SPSS及其宏程序PROCESS对数据进行分析处理.[结果](1)女性戒毒人员药物渴求、抑郁、焦虑、睡眠质量指数、神经质人格和精神质人格相互之间存在显著正相关关系(r=0.254~0.437,P<0.05),(2)女性戒毒人员神经质人格、精神质人格、抑郁和睡眠质量指数均能显著正向预测药物渴求(β=0.254~0.412,P<0.05),(3)睡眠质量和抑郁在神经质人格对药物渴求的作用中存在链式中介效应;(4)健步走干预前后,抑郁(β=0.211,P<0.05)和睡眠质量指数(β=0.226,P<0.01)均能够正向预测药物渴求,证实了健步走可以通过改善女性戒毒人员抑郁和睡眠质量来降低其药物渴求;(5)健步走干预前后不同人格类型间负性情绪、睡眠质量指数和药物渴求的差异均不具有统计学意义(P>0.05).[结论](1)神经质人格可直接影响药物渴求,也可通过睡眠质量与抑郁间接影响药物渴求;(2)健步走对不同人格类型女性戒毒人员的负性情绪、睡眠质量和药物渴求影响不明显.

女性强制隔离戒毒人员的锻炼态度、家庭功能与药物渴求的中介效应关系:基于I-PACE成瘾模型理论

目的:探究女性强制隔离戒毒人员家庭功能对药物渴求的影响,以及锻炼态度的中介效应。方法:采用锻炼态度量表、家庭功能量表(FAD)和强制用药量表(OCDUS)对172名河南省女子强制隔离戒毒所内的女性强制隔离戒毒人员进行调查。结果:①家庭功能与锻炼态度呈负相关(r=-0.257,P<0.01),家庭功能与药物渴求呈正相关(r=0.281,P<0.01);锻炼态度与药物渴求呈负相关(r=-0.277,P<0.01)。②在控制了年龄、婚姻状况、居住状况、过去使用毒品频率、过去每周运动习惯和戒毒次数人口统计学变量后,家庭功能可以独立正向预测强制用药(β=0.28,P<0.01)。并且角色和问题解决维度能够正向预测药物渴求(β=0.16~0.28,P<0.05)。③中介效应结果表明,家庭功能对药物渴求的总效应为0.661(0.08,1.66);直接效应为0.507(-0.01,1.47);间接效应为0.154(0.02,0.54)。结论:①女性强制隔离戒毒人员家庭功能对其药物渴求具有正向预测作用,其中问题解决维度对药物渴求影响最大,角色次之。②锻炼态度在女性强制隔离戒毒人员家庭功能对药物渴求的影响中具有中介作用。

基于网络药理学方法探析汉黄芩素治疗肝细胞癌作用机制和体外实验研究

背景肝细胞癌是癌症相关死亡的主要原因,目前的防治形势依然严峻,对新的肝细胞癌治疗药物进行探索研究具有科学意义。目的通过网络药理学方法分析汉黄芩素干预肝细胞癌的作用机制,并进行体外实验验证。方法在TCMSP数据库中检索汉黄芩素的药物靶点,从TTD、Gen Card、OMIM、Dis Gent数据库中收集肝细胞癌的疾病靶点。将收集的药物靶点和疾病靶点取交集,作为药物干预疾病的潜在靶点。对交集靶点运用R软件进行富集分析,使用STRING数据库和Cytoscape软件对交集靶点构建蛋白互作网络和筛选核心靶点。在GIEPA数据库对核心靶点行进一步分析。最后通过体外实验对前期分析结果进行验证:采用CCK-8试剂盒测定细胞活性;采用平板克隆形成实验测定细胞增殖;采用划痕实验测定细胞迁移;采用Western-blotting(WB)实验测定蛋白质表达水平。结果分析结果发现汉黄芩素的吸收、分布、代谢、排泄特性符合小分子药物成药规则并且毒性分析结果表明无毒性。收集到汉黄芩素靶点135个,肝细胞癌靶点8238个,两者交集靶点113个。通过对构建的蛋白互作网络筛选出的前10位的核心基因进行分析,发现细胞周期蛋白依赖性激酶1(CDK1)、原癌基因酪氨酸蛋白激酶Src(SRC)在肝细胞癌组织中m RNA水平较正常肝组织上调(P<0.05),并且在肝细胞癌患者中高表达与不良预后相关(P<0.05)。KEGG富集分析发现交集基因富集在PI3K/AKT信号通路上最多,分子对接结果显示汉黄芩素与CDK1、SRC结合构型活力较强。CCK-8试剂盒检测结果显示,加入汉黄芩素75.0、150.0、300.0μmol/L组Hep G2细胞活性均低于对照组(P<0.05);平板克隆形成实验结果显示,加入汉黄芩素37.5、75.0、150.0μmol/L组Hep G2细胞克隆形成数均低于对照组(P<0.05);划痕实验结果表明,加入汉黄芩素37.5、75.0、150.0μmol/L组Hep G2细胞迁移率均低于对照组(P<0.05);WB实验结果表明,加入汉黄芩素75.0、150.0μmol/L组PI3K、P-AKT/AKT、CDK1、SRC蛋白表达水平均低于对照组(P<0.05)。结论汉黄芩素通过下调CDK1、SRC蛋白表达,减弱PI3K/AKT通路信号,抑制肝癌细胞增殖和迁移,诱导细胞凋亡,从而达到干预肝细胞癌发生和进展的目的。

一种转爪锚与锚唇卡滞原因分析和优化设计

为解决一种居中布置的锚唇在初始抛锚时,转爪锚卡滞在锚唇上无法抛出问题,文章建立锚系、转爪锚、锚链以及锚唇空间模型,并对锚唇空间模型进行剖面划分。通过分析转爪锚在锚唇停驻点力学特征,得出增大停驻点位置处线型变化梯度,有益于增大抛锚时转爪锚获得竖直向下的分力;通过分析转爪锚在锚唇上运动轨迹力学特征,得出转爪锚在锚唇滑移段曲线上的切线角度接近45°时,有益于增大抛锚时转爪锚获得水平向外的分力;通过分析锚链与锚唇相对运动的力学特征,得出减小锚唇截面曲线的曲率,可减缓锚唇边缘磨损,进而减缓锚抛出时水平向外力和竖直向下力的损耗趋势。对锚唇线型进行优化后,增大了转爪锚抛出瞬间的滑移力,避免出现转爪锚卡滞在锚唇内无法抛出的问题。

生物医用有色金属材料研究现状与未来发展

生物医用有色金属材料发展迅速,形成了适应不同体内环境、不同组织的医用有色金属材料及器件体系;着眼未来开展领域研究规划,提升新型医用有色金属材料及器件的临床应用水平,兼具理论研究与实践应用价值。本文论述了生物医用有色金属材料在耐蚀性、耐磨性、疲劳强度及韧性、生物适配性等方面的关键性能要求,系统梳理了永久性植入有色金属材料、生物可降解有色金属材料、多孔医用有色金属材料、医用有色金属表面改性等细分领域的研究进展、发展趋势与科学问题。在凝练各类生物医用有色金属材料未来研究方向的基础上,提出了加强基础与关键核心技术研究、组建“产学研医监”协同创新体、建立相关标准及规范、培育高精尖人才体系等发展建议,以期为新型材料发展布局与前沿技术研发提供先导性参考。

退化环境中全向移动机器人位姿鲁棒修正算法

全向移动机器人定位算法在退化环境中通常会产生较大的定位漂移或失效,为此提出一种鲁棒的全向移动机器人在退化环境中的位姿修正算法。首先,通过全向移动机器人的结构、动力学分析确定定位误差产生来源;其次,对机器人的各运动状态进行受力分析,结合机器人的运动环境和机器人的运动状态建立打滑误差模型;再次,通过预试验得到的位移与定位误差,运用非线性加权拟合方法计算得出加工装配误差模型;最后,在轮式里程计中插入误差补偿模块,提高机器人定位精度。试验表明:算法位置平均误差为1.36%,姿态平均误差为0.75%,较传统算法分别提高了3.14倍和5.15倍。算法在保证定位精度的前提下具有很强的鲁棒性。

恒定轮距的多连杆式独立悬挂系统设计

为解决全方位轮式移动机器人搭载传统悬挂装置越障行驶时,轮距变化和轮毂中心面侧倾导致机器人运动控制难度大等问题,设计了一款由平行四边形机构、偏置曲柄滑块机构和摆动摇杆机构组成的多连杆式悬挂装置。通过ADAMS软件进行了不同地形环境的动力学仿真分析与优化设计,确定了最佳连杆结构参数。实物样机试验表明,机器人越障行驶过程中的操控性能以及轮子着地性与运动精度得到提高。

基于改进无迹卡尔曼滤波的锂电池荷电状态估计

锂电池是一种广泛应用的能源器件,高效的荷电状态估计是锂电池安全管理的基础。为了提高荷电状态估计的精度,提出了一种联合估计方法。首先,采用递归限制总体最小二乘法辨识模型参数,解决了传统递推最小二乘法存在辨识偏差导致准确性降低的问题;接着,提出了基于权重优化的无迹卡尔曼滤波算法,提高了荷电状态估计的精度;最后,引入北京公交动态压力测试工况的仿真实例对锂电池放电状态进行建模,并通过与3种先进方法进行比较,验证了所提方法在精度和收敛速度方面的优越性。

91例以单纯性黄疸为表现的不明原因肝病患者病因谱及临床特征分析

目的分析表现为单纯性黄疸的不明原因肝病患者的病因和临床特征,以及全外显子测序对该类疾病的诊断价值。方法回顾性分析2017年2月—2021年12月因不明原因肝病于南京市第二医院就诊并且进行全外显子基因测序患者的临床资料,根据肝功能指标及影像学资料将所有病例进行临床表型归类,结合全外显子基因测序报告作出诊断。非正态分布的计量资料两组间比较采用Mann-Whitney U检验,多组间比较采用Kruskal-Wallis H检验。结果全外显子基因测序病例共519例,排除临床资料缺失或不完整病例102例,纳入417例患者,其中以单纯性黄疸为表现的患者有91例(21.82%,91/417)。通过全外显子基因测序仍无法明确黄疸升高病因者8例(8.79%,8/91)。结合基因检测结果报告分析,83例(91.21%,83/91)患者明确诊断,其中包括遗传性高胆红素血症68例(74.73%,68/91)、遗传性球形红细胞增多症3例(3.30%,3/91)、丙酮酸激酶缺乏症2例(2.20%,2/91)以及UGT1A1基因病合并其他疾病10例(10/91,10.99%)。遗传性高胆红素血症为主要病因,其中UGT1A1基因病61例(67.03%,61/91)、Dubin-Johnson综合征5例(5.49%,5/91)、Rotor综合征2例(2.20%,2/91)。以上各类诊断患者IBil/TBil水平存在显著性差异(H=22.835,P=0.001),UGT1A1基因病合并其他疾病患者的TBil水平明显高于单纯性UGT1A1基因病患者[95.8(37.5~187.1)μmol/L vs 51.4(34.8~267.1)μmol/L,Z=-2.372,P=0.018]。结论通过全外显子基因测序可诊断大部分表现为单纯性黄疸的不明原因肝病,其中遗传性高胆红素血症为主要病因,以UGT1A1基因病最为多见。对于表现为单纯性黄疸的不明原因肝病,全外显子基因测序技术可辅助临床诊断。

紫苏叶中生物活性成分药理作用研究进展

紫苏是唇形科一年生草本植物,是典型的药食同源植物。国内外学者在紫苏作为药物及食品应用的研究上,发现紫苏叶通过不同处理方法获得的紫苏叶提取物中含有广泛的生物活性物质,具有明显的抗肿瘤,抗氧化等功效。通过对紫苏叶中生理活性物质的各功效进行研究,将紫苏叶中不同生物活性物质及药理作用功能功效进行总结综述,为紫苏的未来发展及开发利用提供参考价值。

蜜本南瓜角质层提取及GC-MS分析

植物角质层是植物最外界的保护屏障,其组成和结构对植物抵抗外界环境的胁迫起到积极作用。为研究蜜本南瓜角质层与贮藏特性之间的关系,本文以蜜本南瓜为试验材料,建立了一套适合南瓜角质层的GCMS分析方法。结果表明:蜜本南瓜果实表皮蜡质用氯仿进行提取,再进行GC-MS分析,共检测出25种成分,包括7种酯类、6种脂肪酸、11种烷烃和1种萜类;角质分析采用MeOH-HCl试剂,角质所得单体产率为90%。

从可降解金属的角度审视医用镁合金的元素选择

进入21世纪以来,可降解金属成为医用金属材料研究的热点。镁及镁合金是过去10余年被广泛研究的代表性可降解金属材料。Web of Science检索显示,过去10余年有关医用镁合金的基础研究工作在全球范围内已经发表了3000余篇文章,人们对可降解镁合金与机体的力学、化学和生物学相互作用机制有了较深入的认识,初步开展了"医用镁合金的成分设计与性能优化"、"镁合金在体内的降解机制及其调控方法"、"镁合金降解产物的生物安全性与代谢途径"、"镁合金降解过程中的力学强度退化"等基础科学研究。尽管已有大量的新配方镁合金被设计与研究用于生物医学,但多为工程材料专家们的炒菜式思维,企业对投入费时费钱的生物医学验证坐等,医学转化成效低。在成百上千的已有材料配方中,迄今在全球上市的医用镁合金植入式医疗器械只有德国WE43系镁合金和韩国Mg-Ca-Zn合金,国内进入创新医疗器械的两个产品是以纯镁为材料。因此,拟从生物材料专家的视角出发,摒弃对力学性能的追求,从可降解金属的生物降解性和生物安全性两个最基本的判据出发,对元素周期表中适合可降解金属的元素进行初步筛选,在此基础上选出用于医用镁合金的合金化元素,换一个角度,从更佳的生物学性能和生物功能性出发,对未来医用镁合金材料设计指明可以尝试的新方向。

沥青体系的分子动力学研究进展及展望

随着我国道路工程的飞速发展,沥青混凝土在路面工程中有越来越广泛的应用。近年来,沥青材料的研究已不仅局限于宏观性能试验,还拓展到介观与微观层面对沥青材料进行多尺度研究。分子动力学方法属于微观研究方法的一种,它是通过积分算法模拟研究对象在不同条件下的分子运动轨迹与体系能量变化,并分析模拟数据得出结论。该方法已被广泛应用于分子尺度下路面沥青材料设计与微观机理研究,其优势在于从分子运动的角度解释沥青体系的各种现象与性质。因此,许多学者采用宏观试验和分子动力学模拟相结合的多尺度方法研究沥青体系,这将推动沥青材料的进一步发展。本文对沥青体系的分子动力学进行了全面的分析,构建了沥青体系分子动力学模型的一般平衡步骤,提出采用密度、玻璃态转变温度、黏度、溶解度参数等对沥青体系分子动力学模型的有效性进行验证。综合分析了分子动力学方法对沥青纳米聚集、自修复、改性、老化、界面黏附等行为机理的研究进展,提出采用耗散粒子动力学与粗粒化分子动力学对现阶段沥青体系分子动力学的研究尺度进行扩展。研究结果表明,沥青类材料的分子动力学方法还处于早期探索阶段,但其发展潜力极大,利用分子动力学方法研究沥青体系各组分分子的动力学行为,可揭示常规试验无法观察到的分子含时运动规律,预测沥青材料的宏观性能并针对沥青的分子结构提出其路用性能改善措施,从分子尺度上推动沥青路面多尺度试验仿真方法的发展与完善,为沥青材料基因组的开发研究奠定基础。