基于固定检测器的动态交通故障数据识别与修复

针对固定检测器在采集动态交通数据过程中易发生交通数据异常、数据缺失等问题,为实现故障数据有效识别及修复,提出了基于离群距离检测的故障数据识别算法及改进的DE-LSTM数据修复模型。利用时序数据的自身连续性,采用直接离群点定位和离群距离检测对故障数据进行有效识别。采用差分进化算法优化长短期记忆神经网络的隐含层神经元个数和初始学习率,并引入自适应控制策略改进传统DE算法中的变异因子、交叉因子,建立了基于改进差分进化算法优化长短期记忆神经网络的修复模型,并与固定阈值结合交通流机理、LSTM神经网络模型及DE-LSTM修复模型进行对比。实例验证结果表明:与固定阈值结合交通流机理法相比,离群距离检测算法识别率更为高效,改进的DE-LSTM模型具有良好的计算效率及修复性能。

动态约束下船舶固定时间非奇异滑模包容控制

为了解决动态约束下的无人船鲁棒包容控制问题,以固定时间稳定性理论为基础,结合预设性能函数和滑模控制技术,提出一种固定时间非奇异滑模鲁棒包容控制律。首先,设计固定时间扩张观测器,对速度不可测以及集总不变项进行估计。然后,通过设计性能函数实现对包容跟踪偏差的约束,结合转换函数转换成无约束问题对包容控制偏差进行约束控制。进一步,构造非奇异滑模面并设计固定时间趋近律,实现跟随船在固定时间内收敛至虚拟领导船张成的凸包内。最后,利用固定时间稳定性理论证明系统误差在固定时间内收敛于平衡点。仿真结果说明,所提控制律可以使多无人船在固定时间内形成高精度且稳定的编队形式并且在设置的预设性能下实现包容控制偏差的收敛。

步态周期中“8”字绷带外固定对微创治疗拇外翻术后截骨端动态稳定性的有限元分析

目的建立中西医结合微创技术拇外翻足底压力生物力学模型,研究“8”字绷带外固定系统在拇外翻足术后动态力学环境中的足底应力力学数据分布特点及其生物力学规律。方法将同步的三维运动测试与地面垂直反力相应的时相结合,获得足部3个不同的角度,并对术后足踝部分在步行状态下的受力情况进行模拟。在微创治疗拇外翻术后“8”字绷带外固定有限元模型中实施加载及约束,对步行周期状态过程中各个工况时期位移及截骨端用力的情况进行计算(足跟着地时期、支撑时期、加速蹬离时期),进而对该手术步态周期中固定截骨及移位端应力的不断变化进行探究。结果中足跟着地期工况,第一跖骨截骨端最大总应力为0.118 MPa,第一主应力位于Z轴方向,为-0.116620 MPa;截骨端的最大总位移为0.447 mm,最大位移发生在X轴上,为-0.446 mm,位移方向与X轴相反,提示向外侧移位。加速蹬离期工况,截骨端最大总应力为1.485 MPa,第一主应力为-1.467620 MPa;截骨端的最大总位移为1.667 mm,最大位移发生在X轴上,为-1.658 mm。全足支撑期工况与蹬离期方向相同,数值次之。结论在步态周期中,第一跖骨截骨端所受应力以压应力为主,位移主要是截骨远端向外侧移位。术后“8”字绷带外固定能够保证步态周期中微创治疗拇外翻术后截骨端的动态稳定,增加截骨端压应力,促进截骨端愈合。

Dynesys动态固定联合显微内镜减压术治疗老年退行性腰椎管狭窄症的疗效观察

目的观察Dynesys动态固定联合显微内镜减压术治疗老年退行性腰椎管狭窄症的临床疗效。方法选取2017年4月至2020年4月青岛市中心医院脊柱外科收治的186例老年退行性腰椎管狭窄症患者为研究对象,将其中采用Dynesys动态固定联合显微内镜减压术治疗的101例患者为观察组,采用经椎间孔腰椎椎体间融合术(TLIF)治疗的85例患者为对照组。比较两组的手术指标以及手术前后的疼痛情况、腰椎功能恢复情况、手术节段与邻近节段椎间隙高度、保留手术节段活动度(ROM)及手术并发症的发生率。结果观察组患者的切口长度、术中出血量、手术时间、住院时间以及并发症发生率均优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。术后3d、7d、30d观察组患者的视觉模拟评分法评分较术前及同时间点对照组更低,差异有统计学意义(P<0.05);术后6、12、24个月观察组患者的Oswestry障碍指数表评分、日本骨科协会下腰痛疾患评分均较术前及同时间点对照组更优,差异有统计学意义(P<0.05)。末次随访时,两组患者手术节段与邻近节段椎间隙高度均较术前升高,但观察组患者对于椎间隙高度的维持较对照组较差,差异有统计学意义(P<0.05);两组患者的ROM均有不同程度的下降,但观察组仍保留手术节段部分ROM,差异有统计学意义(P<0.05)。末次随访时,观察组患者的ASD加重率明显低于对照组(P<0.05),而两组的症状性退变率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论Dynesys动态固定联合显微内镜减压术治疗老年退行性腰椎管狭窄症中远期临床疗效显著;可保留手术节段部分ROM,仍不能消除ASD的发生。

基于路谱采集的牵引车氢气瓶固定支架动态分析研究

以某一牵引车氢气瓶固定支架为例,介绍了其耐久失效现象,通过整车道路载荷谱采集和动态特性分析,确定了薄弱部位和改进方向,并对改进后的支架进行验证试验,结果发现未出现疲劳失效。所研究内容为后续产品验证和改进设计提供了重要的参考。

固定翼无人机动态逆控制方法与工程实现

无人机的稳定性和平稳性是飞行控制的一项重要指标,而无人机飞行时产生的非线性问题是控制率设计中亟需解决的问题。本文以固定翼无人机为研究对象,研究了固定翼飞行控制的动态逆控制方法,搭建了固定翼无人机飞行控制系统框架图,并设计了自适应动态逆控制器及多种飞行控制模式,完成数据接收和解算,在飞控硬件设备上完成了工程实施并进行了飞行试验。初步飞行试验表明,所设计的动态逆控制器满足了固定翼无人机飞行控制的需求。

椎管减压Dynesys动态固定治疗多节段腰椎管狭窄症的中期临床疗效

目的:评估椎管减压Dynesys动态固定治疗多节段腰椎管狭窄症的中期临床疗效。方法:回顾性分析2010年3月~2015年6月在我院接受椎管减压以及3节段以上Dynesys动态固定手术治疗的59例腰椎管狭窄症患者的临床资料,其中男性28例,女性31例,年龄67.6±8.9岁(49~80岁)。统计患者手术时间、失血量、手术并发症情况;术前、术后3个月及末次随访时进行疼痛视觉模拟量表(visual analog scale,VAS)评分评价腰腿痛情况,采用Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index,ODI)评价腰椎功能情况,同时行腰椎X线检查并评估腰椎前凸角、固定节段活动度及上端邻近节段活动度,计算固定节段活动度保留百分比。结果:3节段Dynesys动态固定44例,4节段13例,5节段2例。手术时间259±58min,失血量593±296mL,随访7.2±1.3年(5~9年)。患者术后3个月VAS腰腿痛评分以及ODI明显下降,与术前相比差异具有统计学意义(P<0.05)。末次随访时,4例患者出现螺钉(6枚)松动,但无腰痛症状;1例患者术后34个月发生深部感染,经穿刺排脓、灌洗以及静脉使用抗生素4周后治愈;无翻修手术病例。末次随访时,固定节段活动度为13.1°±4.7°,较术前(28.9°±8.1°)平均保留了43.8%的活动度;上端邻近节段活动度及腰椎前凸角与术前相比差异无统计学意义(P>0.05)。结论:椎管减压Dynesys动态固定治疗多节段腰椎管狭窄症是一种安全、有效的方法,且创伤较小,术后腰椎活动功能较好。

动态事件触发下多智能体系统固定时间一致性

针对具有未知干扰和非线性动态的多智能体系统,研究了它基于事件触发的固定时间一致性问题。在传统的静态事件触发策略的基础上,通过引入一个可调节的动态变量,提出一种基于动态事件触发策略的固定时间一致性协议,给出各个智能体基于状态信息和动态变量的动态事件触发函数,只有当各智能体的测量误差满足给定的触发函数时,事件才会被触发。引入的动态变量是可调节的阈值参数,能够进一步减少事件的触发次数,更有效地利用系统有限的资源。利用图论、固定时间一致性理论和李雅普诺夫稳定性理论推导出系统达到固定时间一致性时,一致性协议和触发函数中的参数需要满足的条件,同时证明了系统不存在芝诺行为。最后,数值仿真结果验证了理论分析的正确性与有效性。

容积弧形动态旋转调强与固定野调强放疗技术在乳腺癌根治术后患者中的剂量学分布特征

目的:探讨乳腺癌根治术后患者开展容积弧形动态旋转调强放疗(VMAT)与固定野调强放疗(IMRT)技术的剂量学分布.方法:选取本院2022年2月至2023年6月收治的60例乳腺癌患者作为研究对象.采用随机数字表法将其分为研究组(n=30,采用VMAT技术)和对照组(n=30,采取IMRT技术).对两组患者靶区剂量分布、危及器官剂量分布、体内受照剂量分布及加速器输出机器跳数与治疗时间进行统计学比较.结果:VMAT与IMRT两种技术均符合靶区处方要求,为确保比较的可操作性,将计划靶区95%剂量统一为5000cGy.与对照组比较,研究组患者V100、D98%靶区剂量分布较高,Dmean与CI值较高,D2%、Dmax、HI值较低,差异均有统计学意义(P<0.05);两组患者V106、D95%比较,差异无统计学意义(P>0.05).与对照组比较,研究组患者健侧乳腺Dlcc、Dmax、Dmean较低,健侧肺V5、Dmax较低,患侧肺V20、V30、Dmax、Dmean较低,心脏V5、V20、V30、Dmean较低,肝V5、V50、Dmax较低,脊髓Dlcc、Dmean值较低,差异均有统计学意义(P<0.05);其余指标比较,差异均无统计学意义(P>0.05).与对照组比较,研究组患者V5、V10、V20、V30参数较低,差异均有统计学意义(P<0.05),两组患者V40、V50参数比较,差异均无统计学意义(P>0.05).与对照组比较,研究组患者平均机器跳数较少,平均治疗时间缩短,差异均有统计学意义(P<0.05).结论:对乳腺癌根治术后患者采取VMAT技术,较采取IMRT,更有利于确保靶区剂量分布均匀与适形度,减少体内受照与危及器官剂量,加速器输出机器跳数更少,治疗时间更短.

通道肌间隙入路经椎弓根动态棒固定治疗腰椎退变性疾病效果观察

目的:评估通道肌间隙入路(Wistle入路)经椎弓根动态棒固定手术(Dynesys)治疗腰椎退变性疾病的临床疗效。方法:回顾性分析2018年1月至2019年10月收治的腰椎退变性疾病患者36例,在全麻下通过微创通道Wistle入路完成神经减压及双侧Dynesys椎弓根螺钉置入(微创组);选取同期后正中入路神经减压辅助Dynesys手术的患者40例作为常规组。记录两组的手术时间、术中出血量、术后引流量;术前,术后第1、3、5天检测血清肌酸磷酸激酶(CPK)水平;术前、术后第5天、术后3个月、术后12个月、末次随访时记录腰腿痛视觉模拟评分(VAS);术前,术后3、6、12个月,末次随访时记录Oswestry功能障碍指数(ODI)、手术节段及上邻节段的活动度(ROM)以及手术节段的椎间隙高度(DH);记录末次随访时的MacNab优良率;记录围手术期及随访期间的并发症发生情况。结果:微创组术中出血量、术后引流量均小于常规组(P<0.05)。两组术后CPK水平先升高后降低,微创组升高幅度小于常规组(P<0.05);两组术后腰腿痛VAS均降低,微创组腰痛VAS降低幅度大于常规组(P<0.05);两组术后ODI、手术节段ROM均逐渐减小,上邻节段ROM逐渐增大,DH先增加后降低;微创组上邻节段ROM小于常规组(P<0.05)。两组MacNab优良率、围手术期及随访期间并发症发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:Wistle入路Dynesys手术治疗腰椎退变性疾病的疗效令人满意,优于后正中入路。

高阶系统变增益固定时间动态面Backstepping控制

为解决一类存在未知建模误差、外部扰动的非线性系统控制在快速性、准确性、鲁棒性方面的问题,提出变增益固定时间动态面Backstepping控制器。首先,为每一层子系统设计具备新型结构的固定时间Backstepping控制器和固定时间动态面滤波器,使系统状态跟踪误差和滤波误差可在固定时间内完成收敛,收敛时间上界仅与设计参数有关。然后,为控制器和滤波器设计变增益函数,兼顾了大误差阶段的收敛快速性与小误差阶段的收敛准确性。仿真结果表明,所提方案可使系统在1.76 s内完成收敛,快于对比方案的5.51 s和3.68 s,证明了所提方案的优越性和有效性。

两段法固定床甲醇制芳烃工艺动态模拟与优化

两段法固定床甲醇制芳烃工艺复杂,产物种类多,各个单元间相互影响,变量间相互耦合,如何保证产品收率,推进其工业化发展,是该工艺亟需解决的难题。基于两段法甲醇制芳烃实验数据,采用UniSim软件对工艺进行动态模拟,研究了不同时刻进料醇质量分数、一段反应温度、二段反应温度和空速变化对芳烃选择性的影响,并对操作条件进行了优化。结果表明:进料醇质量分数与空速对芳烃选择性的影响显著。在实验范围内,当甲醇进料100%,一段反应温度450℃,二段反应温度480℃,空速为0.55 h^(-1)时的芳烃选择性S_(Aro)达到最大值93.34%;当甲醇进料90%,一段反应温度450℃,二段反应温度480℃,空速为0.6 h^(-1)时的三苯(苯,甲苯,二甲苯)选择性S_(BTX)达到最大值70.9%。

切换拓扑下动态事件触发多智能体系统固定时间一致性

针对有扰动的一阶非线性多智能体系统在切换拓扑下的实际固定时间平均一致性问题,提出了基于动态事件触发机制的固定时间一致性协议.该一致性协议在节约更多资源的情况下,使多智能体系统以更快的速度达到一致.相对于有限时间一致性控制算法,固定时间一致性控制算法的收敛时间不依赖于初始状态,并且可以通过选择合适的控制器参数设定相应的收敛时间上界.通过设计一个包含双曲正切函数的测量误差,证明系统不存在Zeno行为.由于内部动态变量的引入,大量不必要的触发被取消,从而节省能量损耗.最后,通过仿真实验验证算法的可行性和有效性.

动态事件触发机制下多智能体系统固定时间跟踪

针对受扰非线性多智能体系统跟踪控制问题,提出一种基于动态事件触发机制的固定时间积分滑模控制方法。设计与相对状态信息相关的新型积分滑模面且提出分布式控制协议,基于测量误差和滑模面构造动态变量和动态事件触发函数。采用固定时间稳定性原理证明,若选取适当的控制参数则可使多智能体系统在固定时间内实现动态事件触发机制下的跟踪控制,且避免Zeno现象。该控制方案能够有效抑制系统扰动的影响,减少多智能体系统通信和计算资源的消耗,且避免收敛时间对系统初始状态的依赖。仿真结果表明,新提出的动态事件触发控制器使得多智能体系统在固定时间内实现跟踪控制,降低触发频率而节省资源,更适用于实际应用。

髓核摘除Dynesys动态内固定系统固定治疗青壮年单节段腰椎间盘突出症的中长期疗效分析

目的:观察髓核摘除Dynesys动态内固定系统固定治疗青壮年单节段腰椎间盘突出症(lumbar disc heniation,LDH)的中长期疗效。方法:回顾性分析2010年12月~2014年8月于我院骨科手术治疗且资料完整的62例青壮年单节段LDH病患者的临床资料,其中31例采用髓核摘除Dynesys动态内固定系统固定术治疗(Dynesys组),31例采用单纯髓核摘除术治疗(对照组),两组患者的年龄、性别比、体重指数、病程、合并基础病、吸烟史、手术节段等基线数据无显著性差异。收集两组患者手术相关资料及并发症,比较两组术前及末次随访时的疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)、Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index,ODI)、手术节段和近端邻近节段的椎间盘高度(disc height,DH)、椎间活动度(range of motion,ROM)和椎间盘改良Pfirrmann分级。结果:对照组手术时间和术后住院时间更短、术中出血更少(P<0.05)。Dynesys组3例、对照组1例术中发现硬膜撕裂,予以仔细缝合修补,术后均未发生脑脊液漏;Dynesys组和对照组各有1例患者住院期间因发热使用抗生素治疗,均排除手术部位感染。对照组1例患者术后1个月因切口渗液、愈合不良再入院行清创术。Dynesys组随访72~109个月(91.8±11.1个月);对照组随访72~116个月(93.7±12.7个月)。末次随访时两组患者腰痛和腿痛VAS评分、ODI均较术前显著性改善(P<0.05),两组同时间点比较无显著性差异(P>0.05);两组手术节段DH均较术前显著性下降(P<0.05),对照组下降比Dynesys组更显著(P<0.05);两组近端邻近节段DH较术前均无显著性变化。Dynesys组手术节段ROM在末次随访时得到部分保留(2.7°±2.1°),但较术前显著性降低(P<0.05);近端邻近节段ROM均较术前显著性增加(P<0.05),但与对照组比较无显著性差异。末次随访时两组手术节段和近端邻近节段的椎间盘改良Pfirrmann分级均较术前进展(P<0.05),对照组手术节段退变进展较Dynesys组更明显(P<0.05)。随访期间Dynesys组所有患者手术节段椎间盘突出均无复发,均未发现内固定断裂及松动并发症,无再手术病例,5例手术节段术前合并不稳患者均采用Dynesys动态固定系统固定,术后未再发节段不稳定;对照组3例患者因椎间盘突出复发且保守治疗无效行椎间融合术,1例患者因术后再发腰痛伴手术节段不稳,行椎间融合术。两组患者均未出现症状性邻近节段退变,总体并发症发生率无显著性差异(P>0.05)。结论:髓核摘除Dynesys动态固定系统固定治疗青壮年单节段腰椎间盘突出症安全有效,可减少复发并保留手术节段一定的活动度。

基于终端滑模的F-16固定翼飞行器有限时间编队控制

以F-16固定翼飞行器为研究对象,采用终端滑模控制方法,实现了六自由度固定翼飞行器的有限时间编队控制。首先,根据奇异摄动理论,将固定翼飞行器十二阶微分运动方程按照响应速度快慢分为外环位置编队控制系统和内环姿态跟踪控制系统。外环应用有限时间稳定性理论和非线性滑模控制方法设计了分布式控制器,实现多固定翼飞行器系统的有限时间编队控制。然后,将外环分布式控制器产生的控制信号转换为内环单架固定翼飞行器的姿态跟踪参考信号,内环应用非线性动态逆(nonlinear dynamic inversion,NDI)控制和增量非线性动态逆(incremental nonlinear dynamic inversion,INDI)控制在可能存在执行器故障的情况下实现单架固定翼飞行器姿态的跟踪控制。最后,通过仿真实例验证了该控制方法的有效性。

后路Dynesys矫形内固定术治疗Lenke1、Lenke5型青少年特发性脊柱侧凸的早期疗效

目的:评估后路Dynesys矫形内固定术治疗Lenke1、Lenke5型青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)的早期疗效。方法:回顾性分析2019年11月~2023年9月于我科接受Dynesys矫形内固定治疗的15例(男4例,女11例)AIS患者,平均年龄15.5±2.2岁(12~21岁),其中Lenke1型5例、Lenke5型10例,以胸腰段畸形为主。通过复习病历,对手术时间、出血量以及手术并发症进行记录;同时对影像学资料进行测量分析。测量指标包括术前、术后1周内(初次复查)及末次随访时侧凸Cobb角、胸椎后凸、腰椎前凸、腰椎活动度等,评估后路Dynesys矫形内固定对脊柱侧凸的矫正效果。结果:所有患者均顺利完成手术,平均手术时间280.8±45.8min,平均出血量194.0±145.5mL,主弯节段数为4.7±1.1,手术节段数为4.7±1.1,随访3~48个月,冠状面主弯Cobb角术前40.8°±5.5°,术后5.5°±4.5°,末次随访时7.6°±5.5°。冠状面脊柱侧凸术后较术前明显改善(P<0.05),主弯术后总矫正率为86.9%,Lenke1型为89.8%,Lenke5型为85.4%,两者无明显统计学差异。末次随访时胸腰椎固定节段活动度8.2°±3.1°。所有患者均未发生手术相关并发症,随访期间未发现螺钉松动、绳索断裂等内置物并发症。结论:Dynesys矫形内固定术可以有效矫正Lenke1、Lenke5型AIS,手术创伤小,术后恢复快,能保留脊柱部分运动功能,术后早期疗效满意。

实际作息与固定作息对24 h动态血压结果的影响

目的 分析实际作息与固定作息(22:00~6:00)所得24h动态血压监测(ambulatory blood pressure monitoring,ABPM)参数的关系.方法 选取实际作息与固定作息有时间差的患者147例,进行ABPM后,根据时间差大小将患者分成三组,全体组(147例,时间差>0h);2h组(70例,时间差≥2h);3h组(33例,时间差≥3h).分别获取三组患者实际作息及固定作息的白天血压平均值、夜间血压平均值、夜间血压下降率.分析不同患者实际作息与固定作息对所得24h动态血压参数的影响.结果 三组患者所得动态血压参数比较,白天血压平均值和夜间血压下降率在三组实际作息与固定作息中,差异均有统计学意义(P<0.05),3h组夜间血压平均值实际作息与固定作息,差异有统计学意义(P<0.05).结论 当患者实际作息与固定作息存在时间差,尤其是时间差>3h的患者在监测后提供个体化的数据分析,可能对重视患者的血压昼夜节律变化具有一定意义.

高超声速变外形飞行器建模与固定时间预设性能控制

以一种折叠式高超声速变外形飞行器(Hypersonic morphing vehicle, HMV)为研究对象,综合考虑变形引起的气动特性、动力学特性的动态变化和模型不确定性、外部干扰的影响,开展飞行器建模与固定时间预设性能控制方法研究.首先,建立高超声速变外形飞行器的运动模型和姿态控制模型;然后,采用固定时间干扰观测器实现对模型不确定性和外部干扰构成的复合总扰动的精确估计,并设计一种新型固定时间预设性能函数以定量描述期望性能约束,在此基础上,基于预设性能控制架构并结合动态面控制技术设计预设性能姿态控制器,利用Lyapunov稳定性理论证明闭环系统的固定时间稳定性;最后,通过数值仿真验证所提出方法的有效性和鲁棒性.

Dynesys动态固定系统对腰椎间盘突出症的2年期疗效分析

目的探讨Dynesys内固定系统治疗腰椎间盘突出症(LDH)的安全性和短期疗效。方法选择LDH患者68例分为TLIF对照组(39例)和Dynesys试验组(29例)。比较2组手术前后疼痛视觉模拟评分(VAS)、功能障碍指数(ODI)评估临床治疗效果。测量手术前后2组手术节段和头侧相邻节段的椎间活动度(Range of motion,ROM),评估椎体间的稳定性。比较手术前后2组头侧相邻节段椎间小关节间隙距离及椎间盘髓核退变表现(Woodend分级),评估头侧临近节段退变情况。测量试验组手术节段椎间盘表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC),评估试验组固定节段椎间盘退变程度。结果随访时间(26.3±2.1)个月。2种方法术后末次随访,ODI和VAS评分均较术前有显著改善,但2组间差异无统计学意义(P>0.05)。试验组在固定节段仍保持活动度并能够限制相邻节段屈伸活动,2组间比较差异性有统计学意义(P<0.05)。比较手术前后试验组ADC值,差异无统计学意义(P>0.05)。末次随访,对照组头侧相邻节段椎间小关节间隙距离及该节段髓核信号较术前差异有统计学意义(P<0.05)。组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论Dynesys固定系统在保留了手术节段椎体间活动度的同时,延迟头侧相邻节段的退化。其治疗椎间盘突出症的短期疗效令人满意。