Sequential Inverse Optimal Control of Discrete-Time Systems

This paper presents a novel sequential inverse optimal control(SIOC)method for discrete-time systems,which calculates the unknown weight vectors of the cost function in real time using the input and output of an optimally controlled discrete-time system.The proposed method overcomes the limitations of previous approaches by eliminating the need for the invertible Jacobian assumption.It calculates the possible-solution spaces and their intersections sequentially until the dimension of the intersection space decreases to one.The remaining one-dimensional vector of the possible-solution space’s intersection represents the SIOC solution.The paper presents clear conditions for convergence and addresses the issue of noisy data by clarifying the conditions for the singular values of the matrices that relate to the possible-solution space.The effectiveness of the proposed method is demonstrated through simulation results.

煤矸石精确产酸潜力评价方法对比研究

为有效避免重大酸性水污染事故,需提高矿山岩石产酸潜力评价的精度。通过全面阐述矸石中常见含硫矿物的产酸潜力计算方法,采用三步连续提取法测定了多个矿石和煤矸石中产酸矿物的硫含量,对比分析了精确产酸潜力和最大产酸潜力。结果表明:煤矸石的产酸潜力值取决于各产酸硫的质量分数和单位硫产酸值;对大部分样品,用产酸硫含量计算的产酸潜力值不同程度地低于用全硫预测的产酸潜力值;样品SC中的硫成分主要为砷黄铁矿硫,相比黄铁矿的单位硫产酸值更高,导致SC样品计算的精确产酸潜力相比全硫预测的产酸潜力更高;三步连续提取法适用于以铁和铜的硫化物为主要含硫矿物的煤矸石;当矿石中其他硫化物成分增多和空白样品混合不均匀都会对结果产生一定干扰。研究结果为准确评价矿区煤矸石精确产酸潜力提供了依据。

巯基改性蒙脱石对中国北方中碱性农田土壤镉钝化效果研究

农田土壤重金属污染是影响中国农产品环境质量安全的主要因素。钝化材料是修复农田重金属污染土壤的关键材料,研究开发出高效土壤重金属钝化材料,对于修复重金属污染农田和保障农产品食用安全非常重要。本文以蒙脱石为原材料,将巯基基团负载在其表面或层间制备巯基改性蒙脱石,借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)等技术表征巯基改性蒙脱石的特性,并开展室内土培试验,采用二乙三胺五乙酸浸提-火焰原子吸收分光光度法分析土壤镉的有效态,通过Tessier修正顺序七步提取法分析土壤镉的赋存形态。结果表明:蒙脱石经巯基改性后不仅新增了C-H、S-H共价键,而且增强了-OH和C=O化学键的活性,能与Cd2+发生巯基及羟基配位吸附。供试土壤添加巯基改性蒙脱石后,由于巯基配位吸附作用使土壤离子交换态镉转化为铁锰氧化物结合态,而增强的羟基配位吸附作用使其转化为碳酸盐结合态,结果使土壤中镉的赋存形态发生显著改变,离子交换态大幅减少,作物根系可吸收的土壤有效镉显著降低。添加1%、3%、5%巯基改性蒙脱石后,土壤有效镉分别降低21.92%、69.11%、82.90%;而作为对照组添加1%、3%、5%蒙脱石仅分别降低3.37%、1.80%、6.71%。蒙脱石经巯基改性后对土壤镉的钝化效果得到显著提升,土壤有效镉的降低幅度有随巯基改性蒙脱石添加量增加而提高的趋势。巯基改性蒙脱石对中国北方中碱性农田土壤镉的钝化效果显著,具有一定的参考应用价值。

功率阶跃型LCC-HVDC频率支撑控制策略

随着大量常规机组被直流馈入和新能源发电替代,系统惯量水平下降,调频资源减少,频率稳定性问题日益突出。基于电网换相型换流器的直流输电(line-commutatedconverterbasedhigh-voltagedirect-current,LCC-HVDC)应用广泛,利用其功率快速调节能力为系统提供支撑是改善频率稳定性问题的有效手段。该文基于功率阶跃型频率控制的基本框架,考虑LCC的出力限制,以出现功率缺额后频率最低点最高为目标建立了LCC-HVDC系统的出力时序优化模型。基于序列二次规划法对优化问题进行求解,确定最佳的LCC附加功率与支撑时间。基于MATLAB/Simulink的仿真验证了所提频率支撑控制策略的有效性。

高校SPOC环境下学习者行为序列的差异性分析研究

由于教学方式的灵活性与学习的可控性,小规模限制性在线课程(Small Private Online Course,SPOC)在高等教育学府教学实践中备受欢迎,而目前针对高校SPOC环境下学习行为模式和规律的研究还甚少。该文以华中师范大学自主开发的SPOC平台Star C中12517名在校大学生在一学年内的学习行为记录作为研究对象,并对其学习行为进行了实证观察、编码与分析。首先邀请两名专家对行为数据进行编码,提取学生学习行为的二阶转移序列,然后对编码数据采用频率统计分析和二阶序列分析以发现高校SPOC教学中学生行为序列的概率分布和状态转移模式。在此基础上,采用滞后序列分析法(Lag Sequential Analysis,LSA)提取每个年级学生最显著的行为模式,据此发现不同年级群体行为操作的规律性,并对不同年级下学生行为模式的差异性进行分析。最后,评估了学习平台的可操作性、可扩展性与局限性并为今后SPOC环境下学习行为的研究提出建议。

船用柴油机活塞铸造顺序凝固工艺设计及数值模拟

在生产壁厚变化较大的复杂球墨铸铁零件中,仅依靠球墨膨胀难以消除铸件缩孔、缩松等缺陷。通过数值模拟,分析了某船用柴油机活塞铸造缩孔、缩松产生的成因。采用阶梯流道、冷铁及冒口布置建立了顺序凝固方案,并通过数值模拟及试验方法进行验证。结果证明,通过顺序凝固方案能够消除活塞缩孔、缩松缺陷。

SPOC学习者认知行为及序列模式的差异性分析

SPOC论坛的话语数据是反映学习者知识建构方式、认知策略和互动质量的重要载体。作为一种限制性学习社区,SPOC论坛存在大量与学习成效相关的认知行为样本,但学习者互动话语的认知行为类型及其序列模式未被充分发掘。为此,本研究先制定话语认知的评定规则以实现论坛帖子的认知行为分类;然后基于语义内容的自动化编码机制统计学习者认知行为类型(定义、描述、比较、推断或解释);最后采用卡方检验与滞后序列分析法验证不同群体关键认知行为及其序列模式的差异。研究结果包括:1)必修、旁听类群体倾向于发布高阶认知行为帖,在讨论中呈现"循序渐进""一鸣惊人"的序列模式,选修类群体倾向于发布低阶认知行为帖,表现出"循环往复"的序列模式;2)不同性别群体的认知行为无显著差异,然而,在序列模式方面,男性呈现"循序渐进"的模式,女性表现出"反向补救"模式;3)高、中成就群体倾向于发布低阶认知行为帖且呈现"循序渐进""反向补救"序列模式,低成就群体呈现"一鸣惊人"的序列模式。教师可对不同群体的认知目标、讨论内容和互动形式进行调适或指导,促进学习群体的互动学习积极性及认知水平的提升。

基于自适应步长的支持向量机快速训练算法

支持向量机训练问题实质上是求解一个凸二次规划问题。当训练样本数量非常多时,常规训练算法便失去了学习能力。为了解决该问题并提高支持向量机训练速度,分析了支持向量机的本质特征,提出了一种基于自适应步长的支持向量机快速训练算法。在保证不损失训练精度的前提下,使训练速度有较大提高。在UCI标准数据集上进行的实验表明,该算法具有较好的性能,在一定程度上克服了常规支持向量机训练速度较慢的缺点、尤其在大规模训练集的情况下,采用该算法能够较大幅度地减小计算复杂度,提高训练速度。

三步序贯法对激素依赖型哮喘患者T辅助细胞亚群的影响

目的揭示三步序贯法治疗激素依赖型哮喘(steroid-dependent asthma,SDA)的疗效机制。方法将40例患者随机分为两组,每组各20例,对照组予普米克都保(布地奈德粉吸入剂,Pul micort Turbuhaler,100μg/吸,AstraZeneca AB,瑞典),每次400μg,每日两次吸入;治疗组予中药三步序贯方煎剂,每次100ml,每日2次口服,同时给予普米克都保200μg,每日两次吸入。两组疗程均12～14周。观察治疗前后哮喘症状积分、口服激素用量以及肺功能变化;流式细胞仪技术检测治疗前后外周血CD4+胞内细胞因子IL-4和IFN-γ的阳性细胞表达率(即Th1%和Th2%)。结果两组患者治疗前后哮喘症状积分、口服激素用量以及肺功能比较,差异均有显著性(P<0.01);两组治疗后Th2表达率均显著降低(P<0.01,P<0.05),Th1/Th2比值均显著升高(P<0.01);上述两组之间比较差异均有显著性(P<0.01);Th1表达率在治疗前后及组间比较差异均无显著性(P>0.05)。结论三步序贯法能够有效调节Th细胞亚群失衡,抑制炎性细胞因子的产生,减轻气道高反应性,从而改善了肺通气功能,减轻了哮喘症状,减少了患者对激素的依赖。

序贯培养体系和单一培养体系对人卵母细胞受精和早期胚胎发育的影响

目的:比较在体外受精/卵胞质内单精子显微注射(IVF/ICSI)治疗周期中序贯培养体系和单一培养体系对人类早期胚胎发育的影响,为人类辅助生殖技术中胚胎培养体系的选择和评估提供参考。方法:选取155例行IVF/ICSI助孕的患者,将同一个患者的卵子分为2组,分别在Vitrolife的序贯培养体系G-IVF/G1/G2培养液(序贯培养组)和Irvine的单一培养体系CSCC培养液(单一培养组)中进行体外受精和胚胎培养,观察2组不同培养体系中胚胎受精和胚胎早期发育情况。结果:与单一培养组比较,序贯培养组受精率、双原核(2PN)受精率和多核受精率差异均无统计学意义(P>0.05)。在IVF患者中,序贯培养组和单一培养组的卵裂率、可用胚胎率、优质胚胎率和囊胚形成率比较差异均无统计学意义(P>0.05);在ICSI患者中,序贯培养组和单一培养组的卵裂率、可用胚胎率和囊胚形成率比较差异均无统计学意义(P>0.05),但序贯培养组优质胚胎率明显高于单一培养组(P=0.015)。在IVF和ICSI患者中,单一培养组第3天胚胎致密化的比例均明显高于序贯培养组(P=0.001)。在序贯培养组中胚胎形态表面光滑均匀,单一培养组中胚胎表面较为粗糙且有颗粒状。结论:G-IVF/G1/G2序贯培养体系和CSCC单一培养体系对人卵母细胞受精和早期胚胎发育的影响无明显差异。

基于级联步进延时的顺序等效采样方法及实现

为提高顺序等效采样率,提出基于级联步进延时的顺序等效采样电路及采样方法。采用可编程延迟线、可编程延迟芯片和现场可编程门阵列(FPGA)等实现采样时钟信号步进延时:利用FPGA控制可编程延迟线和可编程延迟芯片的延时步长和总延时;利用可编程延迟线的粗延时和可编程延迟芯片的细延时相互结合,达到对采样时钟信号进行高精度、大范围的步进延时的目的,实现最小延时步长10 ps、总延时达到512 ns该方法可以广泛应用于顺序等效采样系统。

察尔汗盐湖碎屑沉积元素地层学的初步研究

利用6步连续化学提取法对察尔汗盐湖91-Ⅳ_4孔23个碎屑沉积物样品进行了处理和分析,9种元素在6个不同地球化学相占比例表明(除Mn外):残渣部分>中等还原相、易还原相>碳酸岩相>可交换部分>有机质部分;各元素在地层垂向上的分布规律反映了沉积物形成时的气候条件。

基于滑动Kriging插值的MLPG法求解结构非耦合热应力问题

将基于滑动Kriging插值的无网格局部Petrov-Galerkin(MLPG)法用来求解二维结构非耦合热应力问题,首先进行瞬态热传导的求解,然后再通过顺序耦合法将不同时刻节点温度作为附加体力项施加到应力分析中.瞬态温度场和非耦合热应力分析通过加权余量法来离散,同时用Heaviside分段函数作为局部弱形式的权函数.由于滑动Kriging插值构造的形函数满足Kroneckerδ函数的性质,因此方便了本质边界条件的施加.刚度矩阵形成过程中只涉及到边界积分而没有涉及到区域积分,因此可以减少计算工作量,最后通过两个数值算例来验证本文方法的有效性.

“三段序贯式教学模式”在体格检查教学中的应用及其效果和意义

目的评估"三段序贯式教学模式"在体格检查教学中的效果和优势。方法 196名学生随机分为两组,分别进行三段式教学和传统教学,比较两种方法的教学效果。结果主观、客观评价均显示三段式教学组教学效果明显优于传统教学组。结论 "三段序贯式教学模式"在"教"与"学"两个层面中统一教学内容,符合医学实践教育认知规律,对于保障物理诊断学的教学质量,培养医学生扎实的查体基本功具有重要的现实意义。

综合应用测井及地震资料建立复杂断块地质模型

针对滩海油田具有完钻井少,以地震资料为主的特点,采用井震结合的方法进行地质建模。复杂断块油藏具有许多内部断层,充分利用地震解释层位和断层成果建立合理的构造模型。采用"多步建模"的思路,选用序贯高斯同位协同模拟算法建立储层参数模型。以测井资料为硬数据,地震反演数据为软数据,先后建立自然伽玛模型、泥质含量模型和砂泥岩相模型,然后以砂泥岩相模型为约束,建立储层参数模型。经研究表明,综合使用地震解释成果和三维地震数据体,有助于建立准确、合理的构造模型;而采用"多步建模"的思路,利用序贯高斯同位协同模拟算法,并综合测井资料、地震资料建立储层参数模型,有助于从地质的角度对储层参数模拟进行约束,提高储层随机建模精度,保证储层参数模型的准确和可靠性。

万全井水位阶变序列异常与地震关系初探

本文研究了水位阶变异常与区域地震活动的关系。其思路是先把一系列水位阶变异常视为阶变序列异常,按阶变密集程度把序列异常分为几个子序列异常,然后分析各子序列异常的产生及其发展、演变过程与区域中强地震活动的关系,综合各子序列异常为序列异常,分析其与地震活动趋势的关系。 应用上述方法,文章分析了万全井1981年以来记录到的一系列水位阶变异常与几次区域中强地震活动的关系。根据序列异常的阶变频次、幅度、方向等变化,探讨了大同6.1级地震的预报方法,指出该井大同6.1级地震的前兆异常可追溯到1987年底。

自适应步长顺序耦合法及其在瞬态场耦合问题分析中的应用

采用顺序耦合分析方法求解瞬态场耦合问题,在各迭代步累积的非平衡载荷残差会危及数值积分收敛性,选取极小迭代步长能够保证求解的精度及稳定性,但求解效率低。通过提取迭代节点耦合状态变量数值解,构造基于拉格朗日基函数的一阶变步长三点数值微分公式,建立步长自适应调整策略,在求解该类问题时根据耦合状态变量数值曲线波动性动态调整迭代步长。对于包含多个耦合状态变量的复杂瞬态场耦合问题,通过在迭代节点比对各变量独立步长与系统步长取值,建立多状态变量问题数据交互及步长自适应调整机制。构建异构计算机辅助工程系统联合仿真平台,对低压塑壳断路器短路分断中的运动场与电磁场耦合问题进行分析,结果表明该方法能有效求解此类问题,且求解效率较传统固定步长方法有明显提高。

对心衰患者施行体外增强型反搏的仿真研究

本文工作建立了一个可模拟不同程度心力衰竭的血液动力学仿真模型。应用这一模型,作者对三级序贯式体外反搏进行了仿真研究,着重考察了各级反搏气囊充气时间差和保压时间长度对循环生理参量的作用。仿真实验结果表明,这两个反搏控制参量的取值对于反搏疗效有显著影响,并发现平均主动脉舒张压与收缩压之比可做为评价反搏疗效的综合指标,当保压时间和各级间加压时间差取某一组合时,可使这一指标取极大值。经比较可知,本文报告的仿真结果与临床的结果是一致的。

察尔汗盐湖91-Ⅳ_4孔沉积地层元素地球化学的研究

首次利用6步连续化学提取法,探讨和研究了察尔汗盐湖91—Ⅳ_4孔沉积物中16种元素在不同地球化学相中的结合形态和赋存状态。结果表明:碱金属K存在于可交换部分中;碱土金属Mg、Ba存在于碳酸盐相中,Mn在碳酸盐相中的含量也较高;B、P存在于有机质部分中;痕量金属大多存在于易还原相、中等还原相和硅酸盐矿物晶格的残渣部分中。

中医三步序贯法治疗急性脑出血的效果观察

目的:探讨中医三步序贯法治疗急性脑出血的疗效。方法:选取2014年8月—2015年8月我院收治的84例急性脑出血患者,将其随机平均分为实验组和常规组,每组42例,实验组采用中医三步序贯法治疗,以三个阶段为治疗行程,先用中药汤剂做好清肝息风处理,通腹化痰、活血化瘀,常规组采用传统方法进行治疗对比两组患者的治疗效果。结果:实验组患者治疗后颅内血肿减少程度、神经功能缺损评分、生活能力评分明显优于常规组,且实验组治疗3个月后的病死率明显小于常规组,组间差异明显(P<0.05),有统计学意义。结论:中医三步序贯法用于治疗急性脑出血疾病,疗效明显优于其他治疗方法,它能够有效改善患者的颅内血肿情况,提高患者的神经功能和生活能力,降低病死率。