远隔缺血后适应治疗对急性缺血性卒中超时间窗患者临床预后的影响:一项随机对照试验

背景急性缺血性卒中(AIS)高发,及时恢复脑血流是治疗的关键,超时间窗就诊患者无更多促进脑血流恢复的治疗手段。研究远隔缺血后适应(RIPostC)治疗对AIS超时间窗就诊患者的临床疗效、并发症和预后,具有重要的临床意义。目的探究RIPostC治疗对AIS超时间窗患者干预的影响,为超时间窗就诊的AIS患者寻求安全、有效的脑血流恢复治疗方式。方法本研究采用随机、分组、安慰剂对照法进行试验。选取2021-09-02—2022-08-31于北京航天总医院神经内科病房住院治疗的超溶栓时间窗(发病时间>6 h)的AIS患者为研究对象。依据随机数字表法将患者分为对照组和试验组。试验期+随访期共90 d,均使用同等的一般治疗、脑血管病常规治疗,试验组在此基础上给予RIPostC治疗14 d(28次),对照组给予模拟的RIPostC治疗14 d(28次)。在干预前和干预后30 d、干预后90 d,采用改良Rankin量表(mRS)、美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评估两组患者神经功能,简易精神状态检查量表(MMSE)、蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评估患者认知功能,工具性日常生活能力量表(IADL)评估日常生活能力,焦虑自评量表(SAS)、抑郁自评量表(SDS)评估精神状态,经颅多普勒超声(TCD)评估脑血流速度,以白介素(IL)-6反映炎症情况。结果122例患者中,最终完成试验及随访99例,其中试验组49例,对照组50例。两组患者性别、年龄、基础疾病(高血压、糖尿病、冠心病)及基线NIHSS评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。重复测量方差分析结果示,时间与组别对MMSE、MoCA、mRS、NIHSS、脑血流速度、IL-6存在交互作用(P<0.05),时间和组别对MMSE、MoCA、NIHSS、脑血流速度、IL-6主效应显著(P<0.05),时间对mRS、SAS、SDS、IADL主效应显著(P<0.05)。试验组干预后30、90 d MMSE、MoCA评分及脑血流速度均高于对照组,mRS、NIHSS评分均低于对照组(P<0.05);试验组干预后30、90 d SDS、IADL评分低于对照组(P<0.05);试验组干预后30 d SAS评分高于对照组,IL-6低于对照组(P<0.05)。99例患者中共有23例患者发生不良反应,其中试验组17例,对照组6例,两组皮肤瘀点、头晕、心慌、胸闷发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05);对照组患者皮肤瘀斑发生率[4.00%(2/50)与12.24%(6/49)]、总不良反应发生率[12.00%(6/50)与34.69%(17/49)]低于试验组(P<0.05)。结论RIPostC治疗可降低AIS患者的炎症反应,对神经功能、认知功能抑郁情绪及颅内血流速度可起到积极的改善效果。

离散时间多智能体系统间歇事件触发输出一致性

对离散时间多智能体系统间歇事件触发输出一致性进行了研究。首先,结合间歇控制和事件触发机制,针对离散多智能体系统提出一个输出一致性控制协议。然后,构造误差系统,基于Lyapunov稳定性理论得到了依赖于网络的Laplacian矩阵和系统增益的输出一致性条件,实现离散时间多智能体系统间歇事件触发输出一致性。最后,利用具体的仿真例子对结果的有效性进行分析验证。

控制方向未知的受限多智能体系统的预设时间模糊控制

综合考虑受控制方向未知、输入受限和状态时延影响的有领导者多智能体系统的编队控制问题,设计基于模糊逻辑系统的预设时间一致性控制策略.为了保证编队输出误差在预设时间内满足预定的约束范围要求,引入预设时间性能函数,构造Lyapunov-Krasovskii(L-K)泛函解决状态时延问题,将外界干扰和L-K泛函的导数中的部分项定义为未知非线性函数,并利用模糊逻辑系统对其进行估计,利用Nussbaum函数和均值定理分别处理控制方向未知和输入受限问题,基于以上设计,提出预设时间模糊控制策略,并通过Lyapunov稳定性理论,分析闭环系统的有界稳定性,数值对比仿真和两级化学反应器应用仿真说明控制方法的有效性.

大功率并网变流器离散域电流控制策略

兆瓦级大功率并网变流器的开关频率较低,延迟和离散化误差对控制性能影响较大,导致动态响应慢、电网背景谐波影响大等问题。因此,直接离散域控制系统设计成为必要。该文针对LCL滤波并网变流器建立离散域数学模型,并基于此提出桥臂侧电流和网侧电流融合的离散域电流控制器。同时,为了在不额外增加电流传感器和检测电路的情况下获取并网电流信息,设计电容电压微分器,实现网侧电流的估算,降低硬件复杂性和控制成本。研究表明,该文设计的离散域电流控制器,具有较好的动态性能和电网背景谐波抑制能力。最后,通过硬件在环半实物仿真系统对所提设计进行了实验验证。

合流制溢流污染的影响及其控制技术发展

合流制溢流即未经处理的雨污废水直接流入受纳水体,是造成受纳水体污染和城市内涝的主要来源。首先,对合流制溢流的污染特征及其影响因素进行了总结,简要梳理了源头控制、处理设施、调蓄设施、雨天合流雨污水处理最新技术及其控制效果,以及合流制溢流控制实时控制、监测和预测的智能控制方法。合流制溢流灰色和绿色基础设施都是必要的,随着监测、降水预报、城市水文和水力模型及实时控制技术的成熟,合流制溢流系统向实时控制和模型优化预测策略发展。

可再生能源高渗透下时滞孤岛微电网的负荷频率控制

针对孤岛微电网系统中大规模接入可再生能源导致的低惯性和开放通信网络中通信延迟对系统稳定运行造成的不可忽略的影响,该文研究变时滞影响下低惯性孤岛微电网系统的负荷频率控制问题。首先,提出一种引入虚拟惯性控制的时滞微电网分层频率控制模型;然后构造一个新的Lyapunov-Krasovskii泛函,它包括时滞乘积项和增广的s-dependent积分项。进而,选取复合松弛积分不等式、二次函数不等式和凸组合等方法与所构造泛函有效配合,得到保守性更低的稳定性判据。最后,通过不同场景的仿真分析验证所提方法在提高孤岛微电网时滞稳定裕度和系统动态性能方面具有更好的效果,并分析了时滞稳定裕度与控制器参数、非线性负载扰动之间的关系。

有限视场下的攻击时间和角度多约束制导律

针对精确打击任务存在导引头视场受限这一过程约束的制导问题,提出了一种考虑视场限制以及攻击角度和时间多种约束的制导律.首先,在以比例导引项实现精确命中的基础上,利用最优控制理论,采用弹目距离加权控制能耗形式的指标函数,设计了攻击角度控制项,并推导了相应的剩余飞行时间解析预测表达式.其次,基于最优误差动力学方法,设计了攻击时间相关的控制项,保证了攻击时间误差的有限时间收敛.同时,针对导引头视场有限的问题,分析了各控制项对前置角收敛性的影响,利用特定的限制函数确保前置角在整个制导过程中始终处于有效视场内,并给出了前置角的有界性及收敛性证明.数学仿真结果验证了所提出制导律对多约束制导问题的有效性.

Buck型变换器预设时间自适应反演控制

针对存在负载变化和外界干扰的Buck型变换器系统,提出一种预设时间自适应反演控制方法,给出系统调节时间最小上界值与控制参数的直接关系,减少调参复杂度。构造二次分式型虚拟控制器,避免虚拟控制器微分引起的奇异性问题,并确保输出电压在预设时间内收敛至参考电压附近邻域。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。

风电虚拟惯量延时的影响机理模型解析及替代性研究

风电机组采用虚拟惯量参与电网调频时,其本质是带延时的快速功率响应,但虚拟惯量延时对频率控制的非线性影响尚不清晰。同时,虚拟惯量存在测频精度要求高、延时大、频率微分环节放大量测误差等固有缺陷。为此,提出了风电机组虚拟惯量延时的影响机理模型解析及替代性研究的思路。首先,通过将风电机组虚拟惯量和下垂控制的延时特性近似等效为一阶惯性环节,建立风电调频使用虚拟惯量和下垂控制的系统频率响应模型;其次,基于劳斯近似法对高阶模型进行降阶解析,求得系统频率最低点的解析表达式;然后,解析求解风电调频仅使用下垂控制的系统频率响应模型,并在频率最低点指标下给出与虚拟惯量和下垂控制相同调频效果的下垂控制系数设定方法。进一步,在设定下垂控制参数下,对比两种控制方式下的最大频率变化率、稳态频率等关键指标关系,得出结论:适当改变下垂系数可替代带延时虚拟惯量,并能取得比虚拟惯量和下垂控制更佳的调频效果。最后,建立仿真模型,并从系统频率响应动态、调频能量需求、风电机组响应功率等方面验证了分析的正确性。

多风电场支撑电网频率稳定的动态差异化时序协同控制策略

针对大规模风电接入带来的系统调频能力不足和调频能量透支引发的频率二次跌落问题,提出一种多风电场动态差异化时序协同的频率支撑控制策略。首先,阐述综合惯量控制下的风电调频原理,基于能量守恒理论分析频率响应阶段风电场群的动能变化过程,揭示多风电场调频时序对调频效果的影响机理。然后,考虑多风电场群同时调频引发的频率二次跌落风险,从场站交互视角逆向设计风电场群调频时序和任务分工,并依据风电实时调频能力动态调整投入顺序,以保证初期过程惯量安全需求,并提升频率最低点、抑制风电场群退出调频导致的系统频率严重二次跌落。最后,通过3机9节点测试系统和某实际电网算例对所提控制策略进行仿真分析,结果验证了所提策略的有效性和实用性。

融合均值榜样的反向互学习水母搜索算法

为解决水母搜索算法(jellyfish search algorithm,JS)的洋流运动缺乏多样性、群内运动缺乏引导性、种群间信息无交流,造成搜索速度慢、稳定性差及易早熟的问题,构建了一种融合均值榜样的反向互学习水母搜索算法(oppositional-mutual learning jellyfish search algorithm based on mean-value example,OMLJS).首先在水母跟随洋流运动(全局搜索)部分,利用前两代水母的平均位置代替只考虑上一代水母的平均位置来引导水母个体的位置更新,提高算法的全局搜索能力;其次在水母的群内主动运动(局部搜索)部分,利用最优个体代替随机个体来引导水母进行更有效的搜索,加快算法的收敛速度;然后在水母进入下一次迭代前增加对水母种群进行动态反向互学习步骤,增加种群多样性及增强种群间的信息交流,达到互补另外两个策略,提高算法的整体优化性能.选用12个经典的基准测试优化函数,将OMLJS与5个对比算法从解的平均值、最优值及方差进行对比分析,并用于求解最小生成树问题,OMLJS能够更快地找到最小生成树.实验结果表明,OMLJS的收敛速度、求解精度明显提高.

状态受限机械臂的固定时间收敛双环自适应控制方法

针对机械臂轨迹跟踪控制中存在状态有界、参数摄动和跟踪时间不能预知的实际工程问题,提出一种固定时间收敛的双环自适应跟踪控制算法。该算法可根据控制参数预估机械臂轨迹跟踪时间,保证轨迹跟踪误差在预设有界范围内变化,且对系统内部参数摄动和外部干扰具有较强鲁棒性。数值仿真结果表明,该算法结构简单,具有较好的控制效果和工程应用前景。

双延迟深度确定性策略的AUV路径规划控制

为了在复杂未知环境中提升水下机器人的实时控制精度,提出一种基于双延迟深度确定性策略的水下机器人路径规划控制方法。在没有环境先验知识的情况下,通过在线测量使用双延迟深度确定性策略算法计算水下无人机的连续控制输入。考虑洋流随机高斯模型,引入一种综合奖励函数,并且提出一种基于阶跃强化学习的六自由度动力学水下无人机自适应运动规划和避障技术。仿真结果表明提出方法能够有效实现位置环境下的高精度实时控制,并且具有一定的泛化能力。

时间控制模式在血液分离机运行管理中的价值研究

目的:构建血流分离机时间控制管理模型,探讨其在血液分离机运行管理中的应用价值。方法:分析成分血采集血液分离时间延迟原因,采用数据挖掘算法分析其影响因素与时间控制水平的关联性,在时间评估预测等多维度构建血液分离时间控制管理模型,制定时间控制管理对策。选取2019-2022年上海市徐汇区中心医院的600名献血者和采血期间临床在用的17台血液分离机,根据管理模式不同,将其分为对照组(300名献血者,14台血液分离机)和观察组(300名献血者,15台血液分离机,含对照组12台和新增加的3台),对照组血液分离机采用质量控制模式,观察组采用时间控制模式,对比两组成分血采集过程中的问题数、延迟比例、满意人数和参与采集成分血工作的相关医务人员考核成绩。结果:观察组成分血采集过程中发生设备、医用耗材、医务人员及献血者相关问题的献血者人数分别为11名(占3.7%)、17名(占5.7%)、7名(占2.3%)和18名(占6.0%),均少于对照组,其差异有统计学意义(x^(2)=7.192、6.822、8.153、11.405,P<0.05);观察组成分血采集过程中血液分离机运行正常、明显延迟和显著延迟的献血者人数分别为236名(占78.7%)、46名(占15.3%)和18名(占6.0%),运行正常人数占比高于对照组,明显延迟和显著延迟占比低于对照组,其差异有统计学意义(x^(2)=17.821、7.131、8.549,P<0.05);观察组献血者满意人数为284名(占94.7%),高于对照组,其差异有统计学意义(x^(2)=30.171,P<0.05);参与观察组献血者成分血采集工作的医务人员考核成绩为(91.14±4.86)分,高于对照组,其差异有统计学意义(t=4.587,P<0.05)。结论:时间控制模式能够控制血液分离机运行问题发生概率,缩短血液分离机运行延迟时间,改善献血者献血体验和采血服务质量,提高医务人员业务水平。

基于人工智能投票算法建立识别血清钠离子随机误差的实时质量控制法

目的利用人工智能投票(voting)算法,建立一种快速识别血清钠离子随机误差的实时质量控制新方法,并评价在此基础上构建模型的相关效能。方法采用回顾性调查研究方法,通过南京鼓楼医院医学检验科实验室信息系统导出2021年1月至5月在BeckmanAU5400生化分析仪上检测的住院患者的血清钠离子结果,共计144754条,作为本研究的无偏数据。人为引入随机误差,生成相应有偏数据。随后,根据投票算法的原理建立质量控制方法(ViQC)模型。针对每种偏差,用ViQC模型与5种传统PBRTQC算法进行测试,利用分类模型评估指标评价ViQC模型的分析性能。绘制偏差检测曲线,采用误差检出所需对称修剪平均样本数(tANPed)来评价模型的临床检测效能,并与5种传统PBRTQC算法进行比较。结果ViQC模型对所有偏差检测的假阳性率均小于0.002,准确度大于0.951。当误差因子为1.5、2.5和3.0时,ViQC模型假阳性率均为0;当误差因子为2.5时,该模型的准确度高达0.979。与5种传统PBRTQC算法相比,ViQC模型对所有偏差检测的平均tANPed最多下降34%,误差检测敏感度更高。此外,ViQC模型在测试环节TEa定值偏差下的ROC曲线下面积高达0.989,tANPed仅为5。结论成功建立了基于人工智能算法的患者数据实时质量控制模型,其临床检测效能优于传统PBRTQC算法。

大时滞不确定系统的滞后时间削弱与自抗扰控制

针对具有变时滞、变参数和扰动的大时滞不确定系统的控制问题,本文提出了滞后时间削弱与自抗扰控制方法,综合应用了前馈控制、反馈控制和自抗扰补偿控制.为了提高系统的稳定性,在前馈控制器的设计中采用了系统的边界模型确定控制器参数取值范围;采用系统边界模型输出与系统实际输出的动态加权和作为反馈控制器的输入.为了提高系统控制的性能,自抗扰补偿控制回路的设计基于标称模型的补偿控制器.理论证明和仿真结果表明,所提出的方法是有效的,其在具有模型参数变化、滞后时间变化和外部扰动情况下,能保证系统的稳定性和良好的控制性能.

基于自抗扰的永磁同步电机附加谐波损耗抑制方法

针对永磁同步电机在变频器供电时,由时间电流谐波所引起的附加谐波损耗过大及难以在电机初始设计时被考虑到的问题,采用场路耦合联合仿真模型来计算电机的附加谐波损耗,并以4台现有的表贴式永磁同步电机为例,通过实验验证了场路耦合联合仿真模型的有效性,为电机设计之初附加谐波损耗的选取,以及后续温升的计算提供了前期计算的方法。同时提出一种基于自抗扰技术的附加谐波损耗抑制方法,设计一种适用于永磁同步电机矢量控制的自抗扰控制器,并从理论上验证了自抗扰控制器对于时间电流谐波的抑制作用,以及针对自抗扰控制器参数众多调参困难的问题,给出一种参数整定方案。最后通过引入所设计的自抗扰控制器,对电机的时间电流谐波进行计算和分析,使电机的附加谐波损耗降低了68.1%,为同类型电机的附加谐波损耗抑制提供了一种有效的方法。

基于时变权重模型预测的双向DC-DC优化控制方法

双向DC-DC变换器是电动汽车的关键电压变换部件,提高其动态负载下的响应速度与鲁棒性对电动汽车低压供电系统有重要意义。提出一种基于模糊时变权重的MPC(model predictive control)控制方法。基于状态空间平均法建立变换器动态模型。基于MPC原理搭建变换器MPC模型,实现对电压的跟踪控制;在分析权重对动态负载下电压跟踪性能的影响的基础上,设计权重模糊调节器,实现权重的在线调节。基于HM-cSPACE搭建实验平台验证所提方法的准确性。在Matlab/Simulink环境下与PI控制和传统MPC控制进行对比,结果表明:在负载变化时采用时变权重MPC控制的变换器有更好的动态性能和鲁棒性,超调量降低26.1%。该方法对提高双向DC-DC变换器动态负载下的优化控制具有重要意义。

一款高效率宽输入电压边界导通模式反激变换器

本文提出了一款高效率、宽输入电压的边界导通模式反激变换器结构。为了防止负载切换过程中芯片过压和欠压,提出了一种由电流调节电路(CRC)与自适应频率控制电路(AFCC)组成的新型模式切换环路,实现了芯片在不同模式之间的平滑切换,提高了负载的瞬态响应和转换效率;通过在环路中引入电流调节控制技术,减小了低纹波突发模式(LRBM)下的原边充电电流和输出最小负载电流,从而减小轻负载下的开关频率,降低功耗。基于0.18μmBCD工艺,实现了电路设计和版图设计,芯片面积为1.48×2.5mm^(2)。仿真结果表明,变换器在输入电压为3~32V、输出电压为5V时,轻、重负载切换过程中的输出电压瞬态响应最大变化为6%,峰值转换效率为88.6%。

基于SGCMGs的挠性航天器预定时间滑模姿态机动控制

针对挠性航天器中存在的外部时变干扰影响因素,提出了一种预定时间滑模姿态控制方法。设计自适应律估计未知干扰上界,并在控制器中对其进行补偿,以抑制外部干扰对系统的不利影响。同时,在挠性航天器姿态机动控制方案设计和稳定性分析过程中,引入对执行机构单框架控制力矩陀螺群(SGCMGs)动力学因素的分析,相对于已有方案更贴合实际应用。进一步地,该文采用Lyapunov理论证明了系统实际预定时间稳定。仿真结果可得,该文控制方案可使系统获得较高稳态精度,并可实现姿态快速机动。