基于改进协方差自适应矩阵进化策略的永磁同步电机无传感器控制

针对永磁同步电机无传感器控制系统中搭载超螺旋滑模观测器(STSMO)的PID控制系统在改变工况时产生的伴随抖振的控制超调、转速波动等问题,提出了采用基于加入混沌扰动的改进协方差自适应矩阵进化策略(CMA-ES)算法优化转速环PID控制方法,抑制PID-STSMO控制系统的持续抖振和超调现象,增强永磁同步电机控制系统的鲁棒性。最后,通过MATLAB/Simulink软件对所设计的永磁同步电机无传感器控制系统在不同工况下仿真,验证了提出的观测控制策略的有效性。

缺氧诱导因子-1α与基质金属蛋白酶-2在慢性压迫性颈脊髓损伤大鼠模型中的表达及意义

目的 :探讨缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)和基质金属蛋白酶-2(matrix metalloproteinases-2,MMP-2)在慢性压迫性颈脊髓损伤大鼠模型中的表达及意义。方法 :将80只成年SD大鼠随机分为假手术组和慢性压迫性颈脊髓损伤组(脊髓压迫组),每组40只。大鼠麻醉后充分显露C5和C6椎板,切除C5左侧半椎板,显露硬脊膜,脊髓压迫组在C6椎板和硬脊膜之间置入吸水后可膨胀聚氨酯薄板(1×3×1mm);假手术组只显露硬脊膜不置入压迫物。两组分别通过BBB(Basso Beattie Bresnahan)评分和体感诱发电位(somatosensory evoked potential,SEP)检测评估脊髓功能;于造模后7d、28d、42d和70d时处死大鼠取颈脊髓组织进行HIF-1α及MMP-2免疫组化染色,检测其在各时间点的表达量(IOD值),采用独立样本t检验比较两组各时间点的差异,分析HIF-1α、MMP-2与脊髓功能变化的相关性。结果:造模后7d时,两组BBB评分无显著性差异;SEP潜伏期显著性延长,波幅显著性降低;HIF-1α显著性降低,MMP-2显著性升高。28d时脊髓压迫组BBB评分显著性低于假手术组,SEP潜伏期与7d比较显著性延长(P<0.05)、波幅显著性降低(P<0.05),HIF-1α表达显著性增高(P<0.05),而MMP-2表达显著性降低(P<0.05)。42d时,脊髓压迫组BBB评分、SEP潜伏期和波幅与28d时比较无显著性差异,HIF-1α表达显著性增高(P<0.05),而MMP-2表达显著性降低(P<0.05);70d时脊髓压迫组神经功能较28d时显著性改善,BBB评分显著性增高(P<0.05),SEP潜伏期显著性缩短(P<0.05)、波幅显著性升高(P<0.05);HIF-1α表达较前显著性降低,而MMP-2表达升高,但与假手术组比较仍有显著性差异(P<0.05)。HIF-1α表达量与BBB评分呈显著性负相关(r=-0.458,P<0.05),MMP-2表达量与BBB评分呈显著性正相关(r=0.903,P<0.05)。结论:大鼠慢性压迫性脊髓损伤后具有一定程度的自我修复能力,HIF-1α、MMP-2表达变化与慢性脊髓压迫性损伤后神经功能改善相关。

混合组网环境下VLAN互通问题及实现

介绍了异构网络设备在VLAN实现上的差异,研究和实现了混合组网环境下异构网络设备之间的VLAN互通的问题,为校园网的资源整合和利用提供借鉴。

基于唯一域方法的机器人逆向运动学求解

针对机器人的逆运动学多解问题,提出一种基于唯一域求解的新方法。利用机器人的雅可比矩阵行列式等于0确定的边界,将机器人的关节空间划分为与逆运动学多解数目一致的唯一域;各唯一域的边界作为约束条件,将唯一域内的逆运动学求解转换为CMA-ES算法的有约束寻优;利用佳点集均匀分布性的特点,优化唯一域中CMA-ES算法求解的初始均值点。通过求6R工业机器人的逆运动学多解,阐述了该方法的应用,并以机械臂逆解数值法为参照,在钱江一号6R工业机器人和KUKA仿人机械臂上进行了2个仿真实验对比。仿真结果表明,本文所提方法在满足精度要求的前提下,平均求解时间更短。实验1中,CMA-ES算法求解一组逆解的平均速度约为5.1 ms/次,数值法求解的平均速度约为7.5 ms/次;实验2中,一组逆解的求解平均速度约为18.9 ms/次,数值法求解的平均速度约为54.8 ms/次;CMA-ES算法对两款机器人的位置跟踪精度均稳定在10-6mm数量级。

基于边光滑有限元法的结构振动与稳定性研究

用一种新型的数值方法—边光滑有限元方法(edge-based smoothed finite element method,ES-FEM)对梁、板等简单结构的振动与稳定性问题进行分析与研究。光滑有限元方法在计算系统总体刚度矩阵时在构造的光滑域内对应变进行光滑操作,这样得到的刚度矩阵改善了有限元方法过刚的数值缺陷。对梁和板结构在一定边界条件下的振动与稳定性问题的分析结果表明:与其它有限元方法相比,光滑有限元方法提高了数值计算结果的精确度和收敛性。

解聚复肾宁对糖尿病大鼠肾组织基质金属蛋白酶-9、金属蛋白酶组织抑制剂-1表达的影响

目的观察解聚复肾宁(JJFSN)对糖尿病(DM)大鼠肾组织基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、金属蛋白酶组织抑制剂-1(TIMP-1)表达及肾脏保护作用机制。方法建立STZ诱导的DM SD大鼠模型,将成模DM大鼠随机分成4组:模型组、JJFSN组、厄贝沙坦组、JJFSN+厄贝沙坦组,同时设正常对照组。各组大鼠采用相应的干预措施处理12 w。检测各组大鼠第12周时肾重/体重、血糖、尿素氮、血肌酐、尿白蛋白排泄率(UAER),免疫组化法检测肾组织MMP-9、TIMP-1表达,透射电镜观察肾脏超微结构。结果模型组肾脏超微结构改变明显,血糖、UAER、尿素氮、血肌酐、肾重/体重显著增高。模型组大鼠肾组织TIMP-1的表达较正常对照组明显上调(P<0.01),JJFSN组、厄贝沙坦组、JJFSN+厄贝沙坦组肾组织TIMP-1表达明显下调(P<0.01),但仍高于正常对照组(P<0.01),JJFSN+厄贝沙坦组下调最明显(P<0.01)。DM模型组大鼠肾组织MMP-9的表达较正常对照组明显下调(P<0.01),解聚复肾宁组、厄贝沙坦组、解聚复肾宁+厄贝沙坦组肾组织MMP-9表达明显上调(P<0.01),但仍低于正常对照组(P<0.01),解聚复肾宁+厄贝沙坦组上调最明显(P<0.01)。结论 MMP-9、TIMP-l的表达变化与肾小球细胞外基质(ECM)降解减少相关,可能促进了糖尿病肾病(DN)的发生,JJFSN可能通过干预这种表达变化,减缓DN的发生和发展。

混沌协方差矩阵自适应进化策略优化算法

为了改进进化策略算法的性能,提出了一种混沌协方差矩阵自适应进化策略(ChaosCMA-ES)算法,该算法在协方差矩阵自适应进化策略(CMA-ES)算法的基础上引入了混沌算子,并利用其更新种群中心的位置,使得种群具备良好的全局搜索能力。试验结果表明,本文算法对复杂多峰函数的寻优效果好于其他几种算法。最后,将本文算法用于优化网络安全态势的预测模型,预测结果的精度高于其他方法。

基于进化策略有频率禁区的结构优化设计方法

有频率禁区的桁架结构优化设计是在结构保证静态强度的前提下,通过调整构件的截面或节点坐标来改变结构的动力特性,从而避开激振频率带宽。自适应协方差矩阵进化策略(CMA-ES)算法是一种寻优效率高、鲁棒性好的全局优化算法,对处理复杂的非线性多维度的优化问题有很好的适应性。在考虑工艺可行性的基础上,结合有限元分析软件,提出了基于CMA-ES算法的有频率禁区的桁架结构优化设计方法。算例研究表明,该方法是可行的,与传统优化方法、粒子群优化方法相比较,具有全局寻优性能好、效率高的优点。

求解风力发电机布局问题的超启发式算法研究

针对大规模问题求解效率不高、结果不理想等问题,以影响参数多变的风力发电机布局问题为研究对象,设计并实现了超启发式算法策略,底层算子用差分进化(Differential Evolution,DE)算法和适应性协方差策略(Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy,CMA-ES)算法,高层策略用启发式调用策略选择底层算子求解在不同场景、不同风力参数等多种情况下的风力发电机布局情况。实验将权值选择策略与DE算法、CMA-ES算法和随机调度策略进行比较,最终数据表明该策略求解风力发电布局的效果远高于其他三种。

基于置信规则库的航空发动机气路系统健康状态评估

针对航空发动机气路系统健康状态评估建模中有效故障数据贫乏的问题,文中基于置信规则库(BRB)理论,融合监测信息与专家知识建立了航空发动机气路系统健康状态评估模型。首先,为了减小BRB模型的复杂度,考虑相关性对特征量进行选择;将特征量作为BRB模型输入,建立BRB健康状态评估模型;最后,利用带有投影操作的约束协方差矩阵P-CMA-ES算法对模型进行参数优化,提高了模型的评估精度。通过对某型航空发动机气路系统进行健康状态评估仿真分析,验证了所提模型的有效性和准确性。

丹参多酚酸盐治疗不稳定性心绞痛的疗效及对血清OX—LDL和MMP-9水平的影响

目的通过检测不稳定性心绞痛患者治疗前后血清中氧化低密度脂蛋白（ox—LDL）和基质金属蛋白酶-9（MMP-9）水平，探讨丹参多酚酸盐治疗不稳定性心绞痛的机制。，方法采用随机分组的方法，将60倒不稳定性心绞痛患者分为治疗组（30例）和对照组（30例）。两组均给予常规治疗，治疗组在常规治疗的基础上加用丹参多酚酸盐注射液，干预14d。观察两组治疗前后心绞痛症状以及心电图改善情况；测定治疗前后血清中ox-LDL以及MMP-9水平。结果①常规治疗及丹参多酚酸盐治疗均可明显改善心绞痛症状、心电图变化，并且有效降低血清中ox-LDL及MMP-9水平。②治疗组心绞痛症状及心电图改善总有效率均明显优于对照组（P〈0．05）；③治疗组ox-LDL以及MMP-9的降低幅度均明显大于对照组（P〈0．05）。结论丹参多酚酸盐能明显改善不稳定性心绞痛患者的临床症状及心电图的缺血性改变，其机制可能与降低ox—LDL与MMP-9有关.

基于螺旋模型的仿人机器人步态参数优化算法

步行运动是仿人机器人运动控制的关键环节之一.为了实现快速、稳定的步态,在协方差矩阵自适应进化策略(CMA-ES)的基础上,文中提出仿人机器人螺旋模型算法.在步行优化过程中,将优化任务先划分为3个子任务,按照优化目标分别挑选参数加入相应优化组,同时构建CMA-ES优化器.根据不同的学习目标设计每个CMA-ES优化器,在前一优化组优化结果基础上结合新的需求进行螺旋迭代优化,最终达到既定的学习目标,获得最佳参数值.文中算法应用在HfutEngine仿真3D球队中,机器人的相关步态测试数据显示算法效果较佳.

奇数阶幻方、泛对角线幻方构作数集的拓广

本文提出偏差分均匀矩阵、有心偏差分均匀矩阵、3等分偏差分均匀矩阵的概念 ,证明凡构成 2m +1(m≥ 1)阶有心偏差分均匀方阵的数集 ,均可构成 2m +1阶幻方 ;构成 6m +1(m ≥ 1) ,6m +5 (m ≥ 0 ) 阶偏差分均匀方阵的数集 ,均可构成相应阶的泛对角线幻方 ;构成 6m+3(m≥ 1) 阶 3等分偏差分均匀方阵的数集 ,均可构成 6m+3阶泛对角线幻方 .因偏差分对称矩阵是有心偏差分均匀矩阵的特例 ,因而本文将构成奇数阶幻方、n =6m +1、6m+5 阶泛对角线幻方的数集拓广为目前最为广泛的范围 ;n=6m+3的情况 ,偏差分对称矩阵与 3等分偏差分均匀矩阵是交叉概念 。

基于变形力数据的结构件残余应力场重构方法

残余应力是引起零件加工变形和失效的重要因素,残余应力场的重构有助于消除和控制零件在设计、制造、评价和使用过程中的残余应力。针对已有方法难以准确重构残余应力场的问题,提出了一种通过零件加工过程中的变形力数据实现零件残余应力场重构的方法。该方法首先提取了由于材料去除引起的应力重新分布带来的装夹力变化数据,即变形力。残余应力到变形力之间通过协方差矩阵自适应进化策略(CMA-ES算法)反复迭代求解出映射关系,从而构建出零件的残余应力场,最后在仿真环境下对该方法进行了验证。验证结果表明:该方法能较好地预测残余应力场,重构出的零件的初始残余应力场与原始施加的应力场平均误差值约0.38 MPa,为零件残余应力场的重构提供了一种新思路。

基于证据推理和置信规则库的涡扇发动机故障预测

针对某型涡扇发动机故障预测的问题,提出一种基于证据推理和置信规则库的涡扇发动机故障预测模型。为描述涡扇发动机的健康状态,利用证据推理算法融合发动机系统状态信息;结合先验知识建立混合驱动的置信规则库仿真预测模型;采用投影协方差自适应进化策略用于优化模型参数;通过实验验证了模型的有效性。研究结果表明:该方法不仅准确预测涡扇发动机故障风险概率,而且为故障诊断和维修保障提供了有力的支撑。

M-矩阵与其逆矩阵Hadamard积最小特征值的新下界估计式

设A,B是非奇异M-矩阵,A?^1是双随机矩阵,利用其性质和特征值包含域定理,给出了BoA?^1和AoA?^1的最小特征值的新下界估计式,数值例子表明这两个新估计式优于已有结果.

动脉粥样硬化性脑梗死患者血清C反应蛋白及血浆MMP-9的表达及意义

目的通过检测动脉粥样硬化性脑梗死患者血清C反应蛋白(hs-CRP),血浆基质金属蛋白酶-9(MMP-9)的水平以及血清中血脂相关指标,以探讨它们在脑梗死中的表达及意义。方法选择35例动脉粥样硬化性脑梗死患者为病例组,选择同期年龄、性别相匹配的健康体检者20例为对照组,用免疫比浊法测定血清hs-CRP水平,用酶联免疫吸附法测定血浆MMP-9水平,同时运用多普勒超声测定颈动脉内膜中层厚度(IMT),全自动生化仪测定血脂指标(TC,TG,LDL),采用NIHSS评分量表对患者进行神经功能缺损评分。结果动脉粥样硬化性脑梗死患者hs-CRP、MMP-9、TC、TG、LDL、IMT值均较对照组增高(P<0.05)。病例组hs-CRP、MMP-9水平均与NHISS评分相关,与TC、TG、LDL、IMT值无相关性。MMP-9与hs-CRP水平呈直线正相关。结论 MMP-9及hs-CRP可能参与了动脉粥样硬化性脑梗死的病理过程,可以提示病情的严重程度。

结直肠癌转移模型裸鼠血管因子变化及健脾消癌方干预作用

目的：探讨结直肠癌裸鼠转移模型组织中血管内皮生长因子（VEGF）,内皮抑素（ES）,血管生成素（ANG）,血管抑素（AS）,基质金属蛋白酶-9（MMP-9）,组织金属蛋白酶抑制物（TIMP）变化及健脾消癌方干预的机制。方法：在BALB/C-nu裸鼠盲肠内注射HCT116细胞50μL,造裸鼠结直肠癌转移模型。将模型裸鼠分为模型组、健脾消癌方组（40 g·kg-1）,另设空白组。所有动物灌胃给予相应药物4周后,蛋白免疫印迹法（Western blot）测定裸鼠结肠、肝、肺及盲肠肿瘤组织中相关血管因子蛋白表达。结果：HCT116结直肠癌模型裸鼠的结肠、肝、肺与肿瘤组织的VEGF,MMP-9,TIMP明显升高（P〈0.05,P〈0.01）;ANG在结肠、肝与肿瘤组织也明显升高（P〈0.05,P〈0.01）;ES在结肠、肺与肿瘤组织显著降低,AS在肝、肺及肿瘤组织显著降低（P〈0.05）。健脾消癌方组的结肠MMP-9,肿瘤TIMP,肝组织ANG,MMP-9及肺组织VEGF明显降低,肺组织AS明显升高（P〈0.05）。结论：HCT116结直肠癌模型裸鼠VEGF,ANG,MMP-9在结肠、肝、肺及肿瘤组织中蛋白表达升高,ES,AS降低,TIMP升高;健脾消癌方能比较全面地改善机体抗肿瘤血管生成的能力。

血脂异常人群颈动脉内中膜厚度与血清基质金属蛋白酶-9的相关性观察

目的对比正常人群，评价血脂异常人群颈动脉内中膜厚度及血清基质金属蛋白酶-9水平，并分析其相关性。方法选择血脂异常患者77例对比正常健康人群82例，以超声测定入选人群颈动脉内中膜厚度，双抗体夹心酶联免疫吸附试验法检测入选者血清基质金属蛋白酶-9水平，并分析两者相关性。结果血脂异常患者颈动脉内中膜厚度（1．17±0．19）mm及血清基质金属蛋白酶-9水平（803．37±91．28）ng／ml经统计明显高于对照组颈动脉内中膜厚度（0．61±0．12）mm及血清基质金属蛋白酶-9水平（352．81±19．26）ng/ml，P〈0．05。结论血脂异常人群颈动脉内中膜厚度及血清基质金属蛋白酶-9水平增高，颈动脉内中膜厚度及血清基质金属蛋白酶-9可能是反应血脂异常人群早期动脉粥样硬化的指标，血脂异常人群颈动脉内中膜厚度与血清基质金属蛋白酶-9有关。