应用TPS方法缩短首台择期手术患者在手术室的等待时间

目的:应用TPS方法缩短首台择期手术患者在手术室的等待时间。方法:成立由麻醉医生、手术室护士、外科医生、护理部主任组成TPS改善小组。通过问题与背景分析、现状把握、流程现状分析、目标设定、确定数据类型,分别对30例病人进行改善前后数据根本原因分析,确定解决问题的方案。结果:30例病人应用TPS方法改善后,首台手术病人切皮前在手术室的等待时间平均缩短了13.1分钟,等待时间降低了23.3%,差异有高度统计学意义(P<0.01)。结论:应用TPS方法缩短首台择期手术患者在手术室的等待时间,有效利用手术室人力物力资源,使流程合理化,降低了医院的运行成本,减少医疗资源浪费。

基于TPS的人体内部脏器分割过程中控制点的精确检测

对于不同的人体,内部脏器的大小差别比较大,这是对CT图像进行内部脏器分割处理过程中存在的困难问题之一,为了避免这一问题,一般采用以下方法,以一定患者的CT扫描图像作为基准图像,然后以患者的CT扫描图像作为输入图像,为了与基准图像保持一致,必须对输入图像进行变形处理。为了提高对输入图像进行变形与匹配处理的准确性,本文应用TPS变形方法,对于每个内脏器官形状的控制点的大小、位置和检索范围的精确检测技术进行了研究。

基于层序列数组的可重构机器人动力学建模方法

可重构模块化机器人系统具有单元模块种类多、结构复杂且构型种类多样等特点,由于每次重构其动力学方程随构型变化而发生改变,使得传统建模方法不适合直接应用到其建模过程中。针对这一问题,文章提出一种具有模块化思想的动力学模型自动生成方法。首先根据各模块的特点采用旋量理论建立单元模块运动学、动力学模型,然后利用层序列数组(Layer Sequence Array)对系统拓扑结构及构型信息进行表达,确定各模块之间的相互作用关系,并结合牛顿-欧拉公式给出了可重构机器人动力学自动生成算法。最后通过仿真计算验证建模方法的可行性和有效性。

基于WheatGrow和CERES模型的区域小麦生育期预测与评价

【目的】研究小麦生长模型在区域应用中的关键技术,并利用WheatGrow和CERES-Wheat两套模型模拟区域小麦生育期,以检验和评价模型区域应用方法的有效性。【方法】首先利用薄盘样条法(thin plate spline,TPS)对各站点逐日气象数据进行空间插值,得到研究区域气象要素表面数据;其次利用TPS方法对各站点历史多年小麦播种期进行空间插值,并将插值后的结果进行多年平均得到研究区域播种期表面数据;进一步将MarkovChain Monte Carlo(MCMC)方法与生长模型相结合,利用典型站点历史多年小麦生育期实测数据,估算出典型站点的品种参数,并将其作为各省份的代表性生态型品种参数;最后将生成的气象要素和播种期表面数据以及生态型品种参数等输入到WheatGrow和CERES-Wheat模型中,并以栅格为单元进行研究区域小麦生育期的模拟,进一步结合不同站点历史年份的生育期观测资料,检验和评价模型区域应用方法的有效性,并量化区域生育期模拟结果的不确定性。【结果】两个模型在区域尺度上的生育期预测效果均较好,区域尺度上拔节期、抽穗期、成熟期的预测值和观测值之间的R2分别为0.85、0.87和0.86(WheatGrow),0.87、0.85和0.82(CERES);RMSE分别为9.6、7.2和6.3 d(WheatGrow),9.4、7.8和6.6 d(CERES)。另外,WheatGrow模型对抽穗期和成熟期区域预测的准确度略高于CERES-Wheat,但由品种参数导致的区域模拟结果的不确定性也相对较高。【结论】通过气象数据和小麦播期数据的TPS插值技术结合MCMC方法的品种参数估计技术,将基于机理的生育期模型拓展到区域尺度,较好地预测区域小麦生育期,量化了由品种参数导致模拟结果的不确定性,研究结果可为进一步量化中国小麦主产区的区域生产力提供技术支撑。

基于鲁棒H_(∞)控制的无人机纵向自动驾驶仪设计

针对传统增益调度技术在许多无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)应用中存在的昂贵和耗时的缺点,通过某型固定翼无人机的6自由度非线性模型,在已知气动系数、飞机转动惯量和推力系数的情况下,利用雅可比线性化方法从6自由度非线性模型推导出线性变参数(linear parameter varying,LPV)飞机模型。应用张量-乘积(tensor product,TP)模型变换方法将无人机纵向非线性参数依赖的LPV模型变换为TP型凸多面体模型形式,将增益调度输出反馈鲁棒H_(∞)控制器设计方法应用于所得到的TP凸多面体模型,设计了常规固定翼无人机的鲁棒增益预测自动驾驶仪飞行控制系统。在MATLAB SIMULINK环境下对该控制系统进行了全六自由度的飞行器仿真试验,结果表明闭环控制系统具有良好的指令跟随性和干扰抑制能力,在定义的飞行包线范围内具有较好的稳定性和鲁棒性,验证了所提出的飞行控制系统设计方法的有效性。