基于GABP-NSGA-Ⅱ的开关磁阻电机系统级多目标优化设计

为提升开关磁阻电机(SRM)的系统驱动性能,提出一种基于遗传算法(GA)优化反向传播(BP)神经网络和非支配排序遗传算法(NSGA-II)相结合的多目标优化设计方法,旨在降低其转矩脉动、提高其平均转矩和效率。通过灵敏度分析,选择对开关磁阻电机优化目标影响较大的3个本体参数(匝数、转子极弧系数、气隙)和两个控制参数(开通角、关断角)作为决策变量,采用有限元分析、GA-BP法建模和NSGA-II算法进行多目标寻优,得到最优解。仿真结果表明,运用GA-BP-NSGA-II优化设计方法对提升开关磁阻电机的系统驱动性能有显著效果。

弹力带抗阻训练对脑卒中下肢运动功能障碍患者肌力水平和运动耐力的影响

目的 探讨弹力带抗阻训练对脑卒中下肢运动功能障碍患者肌力水平、运动耐力的影响。方法 选择2021-06—2022-12在南京市江宁医院接受治疗的80例脑卒中下肢运动功能障碍患者进行研究,采用随机数表法分为试验组(n=40)和对照组(n=40)。对照组给常规运动指导治疗,试验组加用弹力带抗阻训练治疗。比较2组临床疗效、肌力水平、峰值摄氧量(VO_(2)peak)、无氧阈值(AT)、6 min步行距离、步态参数及Barthel指数、平衡功能评分变化情况。结果 治疗后,试验组总有效率85%,高于对照组的65%,差异有统计学意义(P<0.05);试验组下肢肌力评分低于对照组[(1.40±0.23)分比(1.98±0.63)分],Fugl Meyer运动量表评分高于对照组[(29.87±3.58)分比(24.15±3.74)分],差异均有统计学意义(P<0.05);试验组VO_(2)peak、AT及6 min步行距离分别为(20.42±1.71)m L/(min·kg)、(13.89±1.01)mL/(min·kg)、(140.56±23.78)m,均高于对照组的(18.46±1.23)m L/(min·kg)、(13.02±1.21)mL/(min·kg)、(116.58±29.61)m,差异均有统计学意义(P<0.05);试验组步长、步速、步频及单支撑相水平分别为(36.87±4.71)cm、(57.78±7.23)cm/s、(69.31±5.41)step/s、(31.05±3.01)%,均高于对照组的(31.52±3.67)cm、(52.84±6.09)cm/s、(63.05±6.08)step/s、(27.21±3.08)%,差异均有统计学意义(P<0.05);试验组Barthel指数、平衡功能评分分别为(78.61±5.61)分、(41.15±2.31)分,均高于对照组的(67.59±6.13)分、(32.56±5.47)分,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 在脑卒中下肢运动功能障碍患者中弹力带抗阻训练治疗有较好的效果,可有效改善肌力水平、运动耐力水平。

基于三电平的超声波电机驱动电路调速性能研究

从超声波电机驱动电路拓扑结构出发,使用三相全桥电路构建三电平波形发生电路,得到基于三电平的超声波电机驱动电路,通过改变相关PWM驱动参数可以实现电机驱动波形的调频、调压和调相功能,进而实现电机调速。通过分析得到驱动电压、驱动频率与行波幅值之间的关系,使用半实物仿真平台对基于三电平的超声波电机驱动电路进行测试,验证空载、带载时超声波电机在调压、调频、调相的情况下转速的变化情况,从而实现基于三电平的超声波电机的调速性能测试,为电机调速打下基础。

L型双输出三电平变换器驱动开绕组电机研究

为简化驱动开绕组异步电机(OEWIM)的双逆变器结构,提出一种L型双输出三电平变换器(L-DO-TLC)拓扑。将T型三电平拓扑与九开关拓扑相结合,通过器件复用方式简化拓扑结构,仅需15个开关器件即可实现双三电平输出,有效降低了系统成本。首先详细分析了L-DO-TLC拓扑工作机理,采用含直流偏置的正弦脉宽调制(SPWM)策略实现了双端口独立输出。在此基础上,根据OEWIM驱动的特殊需求及所提拓扑特点,给出一种双端口互差120°OEWIM驱动接线方案并建立了系统数学模型,给出了电压空间矢量分布图。然后利用矢量解耦思想,对双输出端口调制度进行了研究,确立双端口互差120°OEWIM驱动的稳定运行区间。最后,对所提拓扑及控制策略的可行性和有效性进行了验证。

小学3~6年级学生基本运动技能与感知运动能力、身体活动水平的关系

目的:探讨小学3~6年级学生基本运动技能与感知运动能力、身体活动水平的关系。方法:采用大肌肉动作发展测评工具(TGMD-3)、感知运动能力分量表、儿童青少年身体活动水平问卷对小学3~6年级437名学生的基本运动技能、身体活动水平、感知运动能力进行调查;运用SPSS22.0和Mplus8.3软件进行数据分析,并用Bootstrap法分析变量之间的预测关系及中介效应。结果:男生的操控性技能、感知运动能力和身体活动水平高于女生(P<0.01);小学3~6年级学生基本运动技能、感知运动能力与身体活动水平呈低至中等正相关(r=0.103~0.477,P<0.05);小学3~6年级学生基本运动技能预测感知运动能力(β=0.222,P<0.001),感知运动能力预测身体活动水平(β=0.569,P<0.001),感知运动能力在基本运动技能与身体活动水平之间起部分中介作用。结论:小学阶段重视学生基本运动技能和感知运动能力的发展,有助于提高其身体活动水平。

一种三电平NPC整流-逆变调速系统的无权重系数模型预测控制策略

针对异步电机三电平中点钳位(Neutral point clamped,NPC)整流–逆变驱动系统的高性能高效控制,搭建了三电平整流–逆变系统的预测与损耗模型,构建了包含中点电压平衡与损耗优化的代价函数,提出了一种基于序列并行结构的无权重系数模型预测控制.策略在传统的序列模型预测控制中引入了直流母线中点电压和变换器开关频率控制,构建了包含多个控制目标的统一代价函数.根据整流–逆变系统在运行中对各控制目标的实际需求,将代价函数中的多个控制目标分为主要和次要控制目标并归类为两个序列优化集,对不同的序列集进行顺序优化.在相同的序列集内部,采用自适应并行寻优来选择最优开关状态,保证了同级序列内各控制目标的同步优化,避免了权重系数的设计.仿真和实验结果验证了该方法具有良好的控制性能和参数鲁棒性,并能有效控制中点电压波动和降低系统损耗.

中韩5~6岁幼儿基本动作技能掌握程度对比研究

为了解中韩两国幼儿基本运动技能掌握程度,分析存在的差异及原因,互通有无、优势互补,为两国幼儿基本动作技能提升提供借鉴。随机抽取了中国山东省125名和韩国京畿道170名健康状况良好的5~6岁幼儿作为实验对象,通过制定适合两国共同使用且信度较好的测评工具对基本动作技能进行测评。采用交叉分析法对测试数据进行分析,组间差异进行χ^(2)检验。结果显示,韩国能够掌握双脚连续跳、单脚跳、躲避网球的幼儿占比均大于中国幼儿,而能够掌握单脚站立、接排球、网球掷准的幼儿占比小于中国幼儿。除单脚站立测试两国之间无显著性差异(p>0.05)外,其他均具有显著性差异(p<0.05)。所以得出结论,韩国幼儿移动技能和稳定技能掌握程度较好,而中国幼儿操作技能掌握程度较好。

基于扩张状态观测器的PMSM三电平无模型预测控制

针对传统永磁同步电机三电平控制策略由于参数变化导致系统性能下降的问题,提出一种基于扩张状态观测器的无模型预测电流控制方法来增强系统的鲁棒性。首先,建立系统超局部模型实现未来电流状态的预测,其中不涉及任何电机参数,解决了参数变化影响系统性能的问题;接着,针对系统总扰动,设计d、q轴扩张状态观测器估计超局部模型中的非线性部分;然后,通过价值函数筛选出最优电压矢量,并利用小矢量的冗余特性实现中点电位平衡控制;最后,在DSP实验平台上进行传统三电平模型预测电流控制、无模型预测电流控制及所提出方法的对比实验,实验结果表明所提出方法具有较好的动稳态性能并且有效提高了三电平驱动系统的抗扰动能力。

运动发育迟缓儿童血ALP、25(OH)D3表达及其与大肌肉群动作发展水平的相关性分析

目的探究运动发育迟缓儿童血碱性磷酸酶(ALP)、血25-羟维生素D3[25(OH)D3]表达及其与大肌肉群动作发展水平的相关性。方法回顾性选取2020年1月至2022年2月在邯郸市妇幼保健院接受治疗的78例运动发育迟缓儿童作为研究组,另选78名发育正常的健康儿童纳入对照组。比较两组儿童的入院时血ALP、25(OH)D3表达及大肌肉群动作发展水平。对研究组儿童进行常规治疗和随访,记录患儿治疗前后的血ALP、25(OH)D3表达、Gesell发育量表评分及大肌肉群动作发展水平变化,并探究其相关性。结果研究组儿童的血ALP和25(OH)D3水平分别为(177.26±12.98)U/L、(25.11±3.19)nmol/L,均低于对照组[(233.21±23.16)U/L、(32.05±2.46)nmol/L],差异均有统计学意义(P<0.05)。研究组儿童在大动作、个人社交、精细运动、语言、适应性行为等方面评分分别为(74.35±14.26)、(66.29±13.54)、(62.59±11.48)、(52.99±12.64)、(55.42±13.28)分,均低于对照组[(96.55±13.27)、(88.87±12.05)、(99.26±12.33)、(88.26±13.29)、(96.66±14.26)分],差异均有统计学意义(P<0.05)。研究组儿童的移动性、控制性及总分分别为(22.15±2.28)、(21.06±2.59)、(45.56±4.59)分,均低于对照组[(33.26±4.26)、(30.66±4.11)、(70.26±11.26)分],差异均有统计学意义(P<0.05)。经Pearson相关性分析,TGMD-3总分与其血ALP和25(OH)D3水平呈正相关(r=0.832、0.775,P<0.05)。与治疗前相比,研究组儿童治疗后的血清ALP和25(OH)D3水平均显著升高,大动作、个人社交、精细运动、语言、适应性行为等方面的评分,移动性、控制性及总分方面均显著升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论运动发育迟缓的儿童血清ALP和25(OH)D3水平较发育正常儿童明显降低,且与其大肌肉群动作发展水平呈正相关;在治疗过程中,提高ALP和25(OH)D3水平可能对促进儿童的大肌肉群动作发展有积极的影响,应密切关注。

武汉东西湖区物流园柴油车NO_(x)和PM_(2.5)排放特征

为探究物流园货运柴油机动车的污染排放情况,文章选取武汉市东西湖区A、B和C3家物流园为研究对象,基于现场调查和武汉市机动车监管平台获取的数据进行了柴油机动车活动水平分析,并在物流园出入口断面开展NO_(x)与PM_(2.5)实地监测。结果显示,进出物流园的货车均以重型柴油车为主,占比超78.1%;其中,国Ⅴ+国Ⅵ排放标准类型的柴油机动车占比均超50%,并且仍有少量国Ⅲ标准的柴油机动车。研究表明,相关物流园柴油机动车活动水平与物流园占地面积无直接相关性,工作日与非工作日车流量变化与城市道路交通量呈现不同的变化趋势;3家物流园8月期间NO_(x)、PM_(2.5)、PM_(10)、CO和HC的排放总量分别为36.958、0.529、0.586、16.588和1.157 t;8月和11月进出物流园断面的NO_(2)和PM_(2.5)监测浓度,分别是相邻街道空气质量监测站的1.24~2.41倍和2.70~2.82倍,显示出物流园柴油机动车尾气排放对周边区域大气环境质量有明显影响,物流园柴油机动车结构类型同样关联到物流园的绿色转型。

基于等值面(Level Set)函数方法的复杂装药燃面算法研究

通过使用等值面(LevelSet)函数界面追踪方法,将固体火箭发动机燃面看作不同物质界面,建立了新的燃面算法,通过追踪固体装药燃烧界面计算出燃面变化规律。采用高精度Weighted-ENO和TVDRunge-Kutta进行数值求解,该方法可以计算复杂几何构形的发动机装药、含缺陷装药和变燃速装药的构型变化和燃烧面积,具有良好的通用性和准确性。新的燃面算法具有了界面追踪的能力,为固体火箭发动机内弹道计算以及装药燃烧与发动机内流场数值模拟耦合计算提供了良好的接口条件。

运动疗法在改善膝关节骨性关节炎患者运动功能及疼痛程度中的作用分析

目的探讨运动疗法在改善膝关节骨性关节炎患者运动功能及疼痛程度中的作用。方法选取2021年9月—2023年12月收治的膝关节骨性关节炎患者66例,采用随机数字表法将其分为两组,即常规干预的对照组和对照组基础上实施运动疗法的观察组,每组各33例。比较两组患者膝关节运动功能,疼痛程度、生活质量及膝关节活动性。结果干预后,观察组Lysholm膝关节功能评分法(LKSS)评分高于对照组(P<0.05);观察组无痛人数占比高于对照组,中度疼痛人数占比则低于对照组(P<0.05);观察组生活质量综合评定问卷中的躯体功能、心理活动、社会能力、物质生活状态各项评分均高于对照组(P<0.05);两组屈膝间隙比较,差异无统计学意义(P>0.05),但观察组伸膝间隙大于对照组(P<0.05),且主动屈膝90°、120°的时间均短于对照组(P<0.05)。结论运动疗法可改善膝关节骨性关节炎患者的运动功能,缓解疼痛程度,提升生活质量,值得推广。

小功率电动机噪声测量概述

概述了噪声的定义和表述方式、小功率电机噪声常用的测量方法及测量结果的不确定度分析。

亲属主导下的情景训练对精神发育迟缓伴癫痫患儿发育水平、运动功能及脑电波的影响

目的:分析亲属主导下的情景训练对精神发育迟缓伴癫痫患儿发育水平、运动功能及脑电波的影响。方法:选取2020年10月-2022年10月就诊于河南科技大学第一附属医院的96例精神发育迟缓伴癫痫患儿作为研究对象,采用随机数字表法分为基础组与观察组。两组均给予抗癫痫、营养脑神经药物治疗,基础组48例给予常规训练措施,观察组48例给予亲属主导下的情景训练。比较两组患儿发育水平、运动功能及脑电波。结果:干预后观察组患儿精细运动、大运动、社交、语言维度评分均高于基础组(P<0.05);干预后观察组患儿A区、B区、C区、D区、E区评分均高于基础组(P<0.05);干预后观察组患儿θ波、β波、α波波幅均高于基础组(P<0.05)。结论:亲属主导下的情景训练能够有效改善精神发育迟缓伴癫痫患儿运动功能,促使患儿发育,调节脑功能,改善脑电波波幅水平。

高海拔抽水蓄能发电电动机电压开关设备绝缘水平修正研究

为解决现有规范中发电电动机与开关设备的额定电压之间存在不匹配的问题,特别是在高海拔地区,从补充额定电压序列和绝缘配合的角度出发,通过发电电动机电压回路的最高运行电压确定绝缘水平标准,提出了发电电动机电压回路开关设备绝缘水平高海拔修正的合理方法,并以发电机断路器、隔离开关为例补充了额定电压21 kV这一序列的绝缘水平标准值。结果表明:设备在选择最高电压时应考虑不同工程的电压波动范围;发电电动机电压回路实际过电压水平较低,设备绝缘裕度较大;发电电动机电压回路设备进行高海拔修正时应先根据回路实际运行最高电压情况计算对应额定绝缘水平,直接按规范中的序列修正可能会造成设备选型困难;当回路实际运行最高电压未在规范标准电压序列中时,可采用插值法计算其对应绝缘水平,提高了相关设备适用的海拔范围,避免了在设备招标选型时的跳档问题,可节约工程成本。

基于快速退磁拓扑的高速SRM集中功率控制

高速开关磁阻电机(SRM)运行时,由于退磁电流拖尾时间较长,导致相绕组电流进入电感下降区形成负转矩,从而降低了电机系统的输出能力和效率。为解决此问题,提出了一种单相三电平整流器(VSR)和SRM四电平功率变换电路(FLPCC)级联构成的多电平驱动拓扑和简化控制策略的集中功率控制方法。该方法通过速度闭环直接控制网侧VSR馈入机侧FLPCC的功率流,全局实现了参考速度跟踪、功率因数校正和制动能量回馈。同时,利用VSR的升压特性和FLPCC的多电平驱动能力,显著缩短了退磁电流的拖尾时间,提高了电感上升区的利用率。通过实验测试,验证了所提驱动拓扑及其控制方法的有效性。

帕金森病伴焦虑障碍的神经影像学研究进展

焦虑障碍是帕金森病常见的非运动症状,可出现在病程的任意阶段。由于帕金森病患者的焦虑症状常被运动症状掩盖,且大多诊断依靠主观判断,易被忽视,延误早期干预治疗,降低了帕金森病患者的生活质量。因此,探索帕金森病伴焦虑的发生机制和提高早期诊断率十分重要。随着神经影像学技术不断发展,越来越多的研究证实帕金森病的神经化学性改变与焦虑症状存在相关性。本文就神经影像学技术在帕金森病伴焦虑障碍的病理生理学机制的研究进展作一综述。

基于FPGA的永磁同步电机速度控制

针对永磁同步电机(PMSM)速度控制器中采用传统PI控制存在响应速度慢、超调量大以及容易出现积分饱和等问题,设计了采取Anti-Windup策略的速度控制器,并在现场可编辑逻辑门阵列(FPGA)中实现对PMSM的控制。首先采用高层次综合技术(HLS)对PMSM伺服控制关键模块完成建模,其次封装成IP核导入到工程中,最后下载到FPGA芯片上完成对PMSM的控制。经过与传统PI控制器实验比较,使用该速度控制方法超调量减小到4.3%,在负载处转速下降了14r/min,调节时间为0.01s,具有良好的动态性能和抗干扰性能,满足永磁同步电机伺服控制系统的应用需求。

具有中点电压平衡与零序电流抑制的T型三电平逆变器供电六相PMSM-DTC

在三电平六相电机驱动系统中,存在中点电压不平衡及零序电流导致定子电流畸变等问题。为此,该文针对T型三电平逆变器供电的六相永磁同步电机,提出一种具有中点电压平衡与零序电流抑制功能的直接转矩控制(DTC)策略。为实现DTC的快速构建,该策略基于两电平三相电机DTC结构,利用精简后的开关状态,在六相绕组轴线上分别合成满足控制要求的4个电压矢量,然后通过两个滞环比较器结合简单的扇区划分,确定最优电压矢量所在轴线,同时构建中点电压与零序电流控制平面,并对系统在控制平面所处扇区进行判断。在此基础上,根据最优电压矢量所在绕组的相电流iy的极性,实现最优电压矢量的选择,并进一步构建DTC最优开关矢量表。最后,通过实验结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。

基于动态开关表的TLDMC-PMSM零共模电压直接转矩控制

针对三电平直接矩阵变换器-永磁同步电机系统采用直接转矩控制(TLDMC-PMSM-DTC)时出现高共模电压的问题,提出基于动态开关表的TLDMC-PMSM零共模电压直接转矩控制方法。TLDMC的部分旋转矢量共模电压为零,该方法利用这部分旋转矢量去构建DTC的开关表,但是旋转矢量的分布随输入电压相位的变化而变化,这会导致控制结构的复杂度变高,因此此控制算法通过高维开关表来实现TLDMC-PMSM的零共模电压。但是由于所用旋转矢量数目少并且选择的矢量误差大,从而导致电机的转速和转矩脉动大,该文在此基础上,引入动态的旋转矢量和零矢量去构建动态开关表来解决脉动大的问题。仿真和实验结果表明,该方法在保证动态响应能力快、电机的转速和转矩脉动小的基础上,实现了TLDMC-PMSM系统的零共模电压和安全稳定运行。