蝎α-毒素的分子进化:加速突变与功能趋异

蝎α-毒素为一类空间结构高度相似而药理学功能趋异的蛋白质家族.cDNA序列分析表明蝎α-毒素5＇非翻译区和信号肽编码区序列的保守性显著高于成熟毒素编码区,3＇非翻译区在药理学组内高度保守.而且,成熟毒素编码区密码子第1,2和3位核苷酸突变率相似.非翻译区内每个位点的核苷酸替代数(K)小于成熟毒素编码区内每个同义位点的核苷酸替代数(Ks),而且成熟毒素编码区内每个非同义位点的核苷酸替代数(Ka)接近或大于Ks值.上述数据表明,蝎α-毒素成熟肽编码区内的突变为加速进化方式.这一结论得到进化树结果的支持.此外,研究还表明稳定3D结构的15个保守性残基靠近分子内部,这可能作为蝎α-毒素结构性限制因素在进化过程中维持CSαβ结构的恒定;4个热点突变区分布于分子表面的潜在功能区,表明正性Darwin选择驱动了蝎α-毒素的加速进化.研究结果合理地解释了蝎α-毒素保守性3D结构与趋异的药理学功能之间的关系.

基于FireFOAM的火焰加速突变行为的数值模拟

为了研究倾斜固体表面顺流火焰蔓延的突变行为特性,基于OpenFOAM开源计算流体软件的FireFOAM瞬态湍流火焰求解器,以典型可炭化材料瓦楞纸为原型,分析了倾斜角度为0°到30°范围内火焰形态、质量损失速率和固体表面热量分布的变化规律。结果发现火灾特性参数(火焰倾角和面积)随倾角增加而增加,且在倾斜角度为10°和20°之间存在突变区域。当倾角小于10°时,火焰行为及固体表面接收到的热量分布基本保持不变;当倾角大于20°时,火焰面积及火蔓延速度随时间增大,火焰倾角变化较大且热量分布随时间变化逐渐增加。通过判断未燃区热量分布和温度之间的特征比值的变化趋势,揭示了固体表面倾角与火蔓延突变及加速行为的影响机制。

倾斜表面火蔓延加速突变特性研究

选取常见的建筑材料木材作为研究对象,开展了一系列不同放置角度条件下的倾斜表面火蔓延研究。通过对火焰形态参数的测量,分析了倾斜表面向上火蔓延出现加速突变现象的机理及预测特征参数。结果发现随着角度的增加,火蔓延会发生加速突变现象,其临界角度在10°和20°之间。其中火焰面积和火焰与水平方向的夹角可以作为预测火蔓延加速突变的关键特征参数,这两个参数在发生加速突变前后均发生急剧改变。另外还通过对火蔓延过程中关键特征参数的细致分析,揭示了火蔓延出现加速突变的机理。

售货机升降系统S型速度控制策略

在传统三闭环控制方式下,售货机升降接货系统易因启停过程中加速度突变产生冲击,导致系统运行不平稳。针对这一问题,文中对传统升降系统加减速控制策略进行改进,加入前馈和微分负反馈,提出一种S型速度曲线控制算法。根据路径规划判别条件将S型速度曲线分为七段式、六段式和四段式3种,并给出各路径约束条件下的参数求解方法和具体执行流程。将该算法运用到升降控制系统中进行仿真和实际工况测试,实验结果表明,与传统三闭环控制相比,文中所提控制策略可以提高售货机升降系统运行的平稳性,减小冲击,使速度曲线更加柔和,并能够保持较好的跟踪性能。

七自由度机器人动力学优化

对七自由度机器人动力学性能进行研究并优化,七自由度机器人结构上具有冗余关节,可以进行容错控制,因此容错时可能会产生关节的加速度突变,从而引起系统故障甚至损坏机器人系统。为防止加速度突变引起机器人运动故障,首先进行机器人动力学建模及分析,在此基础上将求解出的加速度优化处理,将优化后的加速度进行最优化分析,有效克服了高速运动及容错时容易发生的关节加速度突变。通过实验仿真观测到该优化可以对关节角度实现快速准确的跟踪。

三次样条在卫星轨道预报插值法中的应用

在遥感遥测卫星数据接收处理系统中,通常要预先加载引导数据用于引导伺服跟踪卫星。当伺服实际需要的角度引导数据率高于已有的引导数据率时,需要用插值的方法得到引导数据。常用的插值方法有拉格朗日插值法、牛顿插值法、平均插值法等。在卫星轨道较低的情况下,上述插值法得到的引导数据表现较好,但对于高仰角轨道卫星,引导数据使用上述插值法可能会出现加速度突变,并超出伺服性能跟踪的问题。为此,文中引入了一种基于三次样条函数的引导数据插值方法,并证明该方法计算的引导数据不但平滑,而且加速度变化稳定。

基于节点最优分布B样条的火箭弹开舱点时间估算方法

本文介绍了用基于节点最优分布B样条的算法来估算火箭弹开舱点时间的方法。利用火箭弹开舱时加速度突变的特征,找出加速度突变的时刻,从而估算出火箭弹的开舱点时间。

基于MPU6050滤波算法的新式防盗系统

为了提高行李箱的智能性和安全性,解决行李箱安全防盗的问题,本文提出了一种基于加速度计测距的行李箱防盗系统。系统由MPU6050加速度计,STM32单片机,LM317电源模块,蓝牙模块,蜂鸣器组成。系统通过MPU6050加速度计测量行李箱异常移动的距离判断行李箱的安全状态,采用中位值平均滤波算法削弱MPU6050加速度计测量时存在的加速度漂移误差和加速度突变误差。为了更好的通过加速度拟合物体的实际运动状态,采用牛顿插值法预处理加速度数据已得到更平滑的加速度变化曲线,最后用梯形法对加速度数据作积分运算,得到物体运动的检测值。当设定时间间隔内,物体移动距离超过阈值距离,单片机将通过蓝牙模块向用户APP端发送警报。实验与仿真结果表明该防盗算法能有效提高系统的距离测量精度,降低安全状态误判的概率。

宽度与角度耦合作用下固体表面火蔓延加速特性

研究了杉木和樟木两种典型的可碳化固体表面在不同试样宽度和不同放置角度的火蔓延加速特性.试样宽度范围为2~12 cm,每间隔2 cm为一组工况;放置角度为-20°~30°,正角度每间隔10°为一组工况,负角度每间隔5°为一组工况。通过分析试样表面火焰蔓延速度、火焰特征参数(火焰形态、火焰面积、火焰温度)及试样质量损失速率等的变化规律,观察火蔓延特性。研究发现,火蔓延速度、质量损失速率及火焰面积均随着试样宽度和放置角度的增大而增大;试样宽度对火蔓延发生加速行为的临界角度有影响,并揭示了试样宽度对火蔓延加速行为的影响机制;得到了火蔓延过程在试样宽度和放置角度耦合作用下的稳态蔓延和加速蔓延之间的临界条件。