基于TwinCAT3软件平台的风机流程控制

风力发电机组的运行状态有运行状态、暂停状态、停机状态和紧急停机状态,每一种运行状态有不同的特征。风力发电机组只能处于一种运行模式下,而各种运行模式需要根据风速大小、机组实际情况及转换条件等实现自动切换;这种模式的切换需要控制软件根据设定好的控制策略自动实现。本文介绍了一种先进的软件平台-Twin CAT 3,该平台具有编程界面友好性、实用性和调试更便捷等优势,其在线监控功能、有条件的断点等方面功能更完善,该平台支持IEC 61131-3第三版标准,工程师可以采用面向对象的技术进行编程完成对风机状态监视、转换和控制,大大提高风电主控的可复用性和质量。

PBL模式结合3D Slicer软件在神经病学临床教学中的应用

目的探讨以问题为基础的教学法(PBL)结合3D Slicer软件应用与单纯采用PBL教学模式教学效果的比较。方法将在郑州大学第二附属医院神经康复科实习的32名康复治疗学专业实习生随机分组,教学中应用PBL模式结合3D Slicer软件的16名实习生为观察组,单纯应用PBL模式的16名实习生为对照组,按教学大纲完成对两组实习生的授课,以出科理论、技能考试、满意度问卷结果为评判方法。结果观察组出科理论考试成绩优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组临床技能考试成绩优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组在教学形式、学习氛围、学习效率、神经系统解剖的掌握、神经系统疾病诊疗临床思维能力的养成5个方面满意程度的总分与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论在神经康复科实习生临床教学过程中,采用PBL教学模式结合3D Slicer软件较单纯采用PBL教学模式,可显著提高实习生的神经病学理论、临床技能水平与教学满意度。

微磁学软件MuMax3与OOMMF及其应用

随着计算机科学技术的进步,微磁学作为磁学的一个重要分支近年来发展迅速.微磁学理论中的Landau-Lifshitz-Gilbert(L-L-G)方程能够有效分析磁矩的运动,但对于大多数较为复杂的自旋结构,研究者只能通过计算机软件进行数值模拟,如MuMax3和Object Oriented MicroMagnetic Framework(OOMMF)这2款最为常用的微磁学软件能够模拟出复杂的自旋结构.对比分析这2款软件,发现MuMax3和OOMMF的计算方法相同,都是利用有限差分法对材料进行离散化,但2款软件的运行环境、计算精度和计算速度存在较大的差异.MuMax3和OOMMF应用较为广泛,能够计算铁磁、反铁磁和亚铁磁等多种磁性材料的性质,可用于研究磁滞回线、温度效应和铁磁相变等多种物理机制.对MuMax3和OOMMF这2款微磁学模拟软件的介绍和对比发现,这2款软件各有优点,有利于科研人员系统地了解这2款软件,为科研人员在选择微磁学模拟软件时提供重要依据.

3Dbody解剖软件与翻转课堂结合在骨科临床教学中的应用

《骨科学》是一门专业性很强的临床学科,且与解剖学、影像学等基础学科密切相关,因此,掌握起来有一定难度[1]。在传统的讲授式课堂上,学生被动地接受知识,缺乏兴趣和热情,还受到空间和时间的限制,不能满足骨科临床教育的需要[2]。现代医学教育强调增加实践教学,提高解决现实临床问题的能力,各种新式的教学方法应运而生[3-6]。COVID-19流行期间,在线课程已经变得越来越多元,翻转课堂(?ipped classrooms,FC)也得到了迅速发展[7],鼓励学生在课前在线观看教学视频,在课堂上,主要是互动和交流,可以最大限度地提高课堂学习的效率[8,9]。在翻转课堂上,学生们表现出更高的满意度、积极性和参与度[10,11]。3Dbody解剖软件是一款良好的临床解剖辅助软件,可以帮助学生形象的理解复杂的解剖结构,提高临床学习效率。目前,国内外尚无关于3Dbody解剖软件结合翻转课堂应用到骨科临床教学的报道。

基于Smart 3D软件的船舶二维与三维集成设计变更

船舶二维与三维集成设计流程复杂、变更需求大。梳理船舶设计变更研究现状。基于Smart 3D软件,从数据处理、二维与三维映射转换和设计变更管理等方面进行船舶二维与三维集成设计变更关键技术分析,并对船舶二维与三维集成设计变更的可行性进行实例验证。结果表明,基于Smart 3D软件进行船舶二维与三维集成设计变更可有效提升集成设计变更的精度与管理效率。

基于TwinCAT3的一种开源机器人控制系统设计

目前主流工业机器人为封闭式控制结构,存在不开源、二次开发难的问题,因此设计一种基于TwinCAT3(the windows control and automation technology)的跨平台、可移植性好的机器人控制系统架构。该架构包含视觉、运动控制和算法集成与仿真控制模块,采用倍福自动化设备规范(automation device specification,ADS)通信技术和实时工业以太网总线技术(ethernet for control automation technology,EtherCAT),建立以计算机(personal computer,PC)和倍福控制器为EtherCAT主站,控制多组从站执行器的一主多从工作模式。该模式结合离线与在线控制、集成数字孪生技术,完成虚拟样机与物理样机的联动;采用开源可扩展架构,便于视觉算法、智能算法等算法集成。经实验验证,此架构具有拓展性好、实时性强的特点。

基于3D Slicer软件的局限性肾癌供血动脉解剖分布研究

目的利用3D Slicer软件分析局限性肾癌供血动脉进入肿瘤的位置、数目与分布规律,为肾部分切除术中精准缝合提供解剖依据。方法收集2021年1月—2022年6月西安交通大学第二附属医院泌尿外科因肾癌行肾部分切除术的患者资料,将患者术前肾动脉计算机断层扫描(CT)血管成像资料以DICOM格式导入3D Slicer软件,从水平面、矢状面和冠状面对肿瘤-血管的相对位置进行重建,分析各平面中肿瘤供血动脉的数目及分布特点。结果共收集112例(男59例、女53例)肾癌患者相关资料,肿瘤均为单发,RENAL评分为4~10分,肿瘤分期T1a 58例、T1b 48例、T2a 6例。其中38例(33.93%)有1条肿瘤供血动脉、53例(47.32%)有2条肿瘤供血动脉、21例(18.75%)有3条肿瘤供血动脉。这207条肿瘤供血动脉中有22条(10.63%)经肿瘤-肾脏接触面(肿瘤床)浅部进入肿瘤,有185条(89.37%)经肿瘤床深部进入肿瘤。结论在局限性肾癌中,近90%的供血动脉由肿瘤床深部进入肿瘤,为肾部分切除术中精准肿瘤切除及创面缝合提供了解剖依据。

基于问卷调查的PBL结合3D解剖软件在中医骨伤科学实习带教中的应用

目的探讨基于问卷调查的以问题为基础的教学法(problem-based learning,PBL)结合3D解剖软件的教学模式在中医骨伤科学临床实习带教中的应用效果。方法选取2022年8—9月于首都医科大学附属北京中医医院病房内可以进行住院医师规范化培训的40名医师为研究对象,采用随机数字表法随机分为对照组和观察组,每组各20名。以膝关节解剖和磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)诊断为授课知识点,对照组采用PBL进行教学,观察组采用基于问卷调查的PBL结合3D解剖软件的教学模式。评价2组的考核成绩及激发学习兴趣、提高自学能力、提高临床思维能力和教学满意度方面的差异。结果观察组的专业考核成绩为(85.47±11.09)分,高于对照组的(77.40±10.50)分,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组的学习兴趣、自学能力、教学满意度提高占比均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。在临床思维能力方面,2组差异无统计学意义(P>0.05)。结论基于问卷的PBL结合3D解剖软件的教学模式可在中医骨伤科的教学中发挥积极作用。

基于3D Body软件的混合模式在放射肿瘤学教学中的应用

目的分析基于3D Body软件的线上线下混合式模式应用于放射肿瘤学教学中的效果。方法选取两个阶段参与放射肿瘤学教学的实习生,其中2022年1月—12月的32名实习生(对照组)采用传统带教模式;2023年1月—12月的32名实习生(观察组)采用基于3D Body软件的线上线下混合式教学模式,评估两组放射肿瘤学教学效果。结果观察组理论考核、实践操作考核、平时成绩均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组专业技术(包括靶区勾画、制定计划、计划评估,计划验证)能力评分均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组评判性思维能力高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组实习生的自我能力评价分值高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组实习生对教学模式满意度评价分值高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论放射肿瘤学教学实践中,相比传统带教模式,基于3D Body软件的线上线下混合式教学模式具有明显改善教学效果、提高实习生专业技术能力与评价满意度的作用。

3D body解剖软件联合PACS系统在骨科临床实践教学中的应用

目的探讨3D body解剖软件结合医学影像存档与通信系统(PACS)在骨科临床实践教学中的应用效果。方法选择2023年1月至2023年12月在浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科轮转的60名实习生,按照随机数字表法分成实验组和对照组,每组30名。对照组采用传统线上结合线下的混合式教学方法,实验组采用3D body解剖软件联合PACS系统带教模式。在实习期结束时,对两组实习生进行闭卷理论考试与临床实践操作考核,并采用问卷调查方式评估实习生对课程的满意度。结果实验组实习生的理论考试与临床实践操作成绩均高于对照组,差异均有统计学意义(t分别=6.59、4.22,P均<0.05)。实验组实习生在学习兴趣、教学难度、专业能力以及医患沟通能力提升方面的满意度均高于对照组,差异均有统计学意义(χ^(2)分别=9.93、3.77、6.94、8.52,P均<0.05)。结论3D body解剖软件联合PACS系统带教模式运用到骨科实习生的临床教学中,能帮助实习生提高学习兴趣以及医患沟通能力,加强对骨科知识的掌握,降低知识的理解难度,对于提升临床医学教学质量具有重要意义。

4 m×3 m风洞大迎角机构上位机软件

针对大迎角机构机械装置、控制硬件的改造升级,基于Labview框架平台设计编写上位机控制软件。优化更新基于TCP/IP协议的Socket通信,增设虚拟支杆设定、模型防碰撞识别等功能。编制的控制软件已成功应用于气动中心4 m×3 m低速风洞大迎角试验。结果表明,该软件有效提升了试验质量效率和设备运行安全。

3DMine三维矿业软件在矿山地质中的应用

以夏甸金矿为例,利用3DMine三维矿业软件建立钻孔数据库,采用勘探线切剖面图、圈定矿体轮廓等信息构建三维矿体模型,估算矿产资源储量,对矿体在深部赋存情况进行分析。通过3DMine三维矿业软件建立三维模型,实现矿产资源可视化,指导矿山生产,为矿山后续探矿工作提供模型数据依据。

3D Body解剖软件结合CBL教学法在骨科实习生临床带教中的应用

目的:探讨3D body解剖软件结合CBL教学法在骨科实习生临床带教中的应用效果。方法:随机选取2022年1月~2023年12月在我科室实习的36名骨科实习生为研究对象,随机分为观察组和对照组,对照组采用CBL教学模式,观察组在对照组的教学模式上运用3D body解剖软件。教学结束后,比较两组学生的理论知识考试成绩,PPT汇报成绩以及教学满意度。结果:观察组学生理论知识考核成绩、PPT汇报成绩、教学满意度明显高于对照组,差异具有显著性(P < 0.05)。结论:3D body解剖软件结合CBL教学法应用于骨科实习生临床带教,可以有效提高学生成绩,调动学生积极性及自主学习能力,提升教学满意度。

3D Slicer软件在神经内镜视神经管减压手术的应用研究

目的:研究3D Slicer软件在神经内镜视神经管减压手术的应用效果。方法:选取2022年1月—2023年5月期间于我院接受神经内镜视神经管减压手术治疗的患者60例,使用随机数字表法将纳入患者随机分为观察组与对照组,各30例。对照组患者接受单纯神经内镜视神经管减压术治疗,观察组患者接受3D Slicer软件辅助下的神经内镜视神经管减压术治疗。比较两组手术情况、视力水平、预后情况以及并发症发生情况。结果:观察组手术时间、术中出血量以及住院时间均低于对照组(P<0.05);术后3个月时,观察组指数视力水平优于对照组(P<0.05);术后3个月时,观察组格拉斯哥预后评分(GOS)、Barthel指数(BI)评分均高于对照组(P<0.05);两组术中及术后并发症总发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:3D Slicer软件帮助提高神经内镜视神经管减压手术治疗效果,加强手术对患者视功能、预后及生活质量的改善效果。

基于FLAC3D软件的岩质边坡稳定性分析方法研究

山地丘陵地貌中普遍分布岩质边坡,此类边坡存在严重滑坡隐患,因此本文基于FLAC3D软件研究岩质边坡的稳定性。以金属开采矿区为研究对象,获取基本工程概况与边坡参数,并分析滑坡基本概念。利用混合离散技术与拉格朗日差分法求解FLAC3D软件运动方程,构建研究区域边坡稳定性模型,通过仿真计算分析岩质边坡稳定性。实验结果表明:该研究区域整体稳定性较好,仅边坡上部被结构面控制的区域应力与位移较大,存在安全隐患;弱面倾角比坡脚倾斜度更大时,顺倾向边坡的稳定性更高;坡脚倾斜度越大,岩质边坡的稳定性越差。

基于TwinCAT 3的YB518单包美容装置的控制分析

通过对ZB48的辅机YB518单包美容装置的各硬件构成和控制系统功能分析,介绍了在TwinCAT 3控制系统下对小盒透明纸的六面进行热收缩美容的的控制过程。

基于3D建模软件的服装结构创新优化研究

随着数字技术的快速发展,服装设计和生产迎来了新的发展机遇。3D建模软件为服装结构设计带来了更多的可能性,提高了设计效率和准确性,有助于实现服装设计的个性化,推动服装产业向着更加高效、精准和可持续的方向发展。

SPECTG-CT断层扫描后应用3DSlicer软件测量Graves病患者甲状腺体积的研究

目的评价SPECT-CT断层扫描后应用3DSlicer软件在计算Graves病患者甲状腺体积的应用效果,为Graves病患者进行^(131)I治疗时甲状腺体积计算提供一种新方法。方法对41例拟行^(131)I治疗的Graves病患者分别行高锝酸钠(^(99m)TcO_(4)^(-))甲状腺核素平面显像和SPECT-CT断层扫描,然后分别相应采用GE型Himanka法计算甲状腺体积、应用3DSlicer软件测量甲状腺体积,比较两种方法测得的甲状腺体积、变异系数,计算两种方法对甲状腺体积测定的相关系数。结果3DSlicer软件测得甲状腺体积为(42.26±23.35)mL,甲状腺核素平面显像测得甲状腺体积为(44.78±8.29)mL,两种方法测得的甲状腺体积比较,差异无统计学意义(t=0.949,P=0.348)。两种方法对甲状腺体积测定的相关系数(r=0.837,P=0.348>0.05)。3DSlicer组测得甲状腺体积最大值为104.88 mL,最小值为9.17 mL,变异系数为55.25%;甲状腺核素平面显像的GE型Himanka法测得甲状腺体积最大值为58.7 mL,最小值为25.6 mL,变异系数为18.51%。结论SPECT-CT断层扫描后应用3DSlicer软件可实现对甲状腺体积的精确测量,与甲状腺核素平面显像测量方法的一致性较好,为甲状腺肿大程度的计算提供了一种新方法,为Graves病患者进行^(131)I治疗剂量的计算提供参考依据。

基于SM3算法的工业控制软件加密方法设计

随着工业的发展,工业控制系统的软件使用权问题日益受到关注。为了保护工业控制软件的使用权以及知识产权,本文设计了一种基于SM3算法的注册码生成与校验的方法。采用注册码授权的方式保护其知识产权,防止盗版软件传播。本文首先对SM3算法进行概述,随后分析工控机的特征并提出针对工业控制软件的加密方案。采用流程图、时序图的方式详细描述了整个流程,为工业控制系统软件安全问题提供一种有效的解决方案。

一种基于Unity3D的可视化雷达仿真软件设计

为有效解决基层军士学习相控阵雷达存在的现实困难,使用虚拟现实技术,以Unity3D为平台,采用Blender建立模型,设计了面向用户互动的3D可视化雷达仿真软件,给出了该仿真软件的关键技术实现.该软件可以将复杂的雷达结构重现于虚拟3D软件空间之中,通过用户操作,可轻松观看到雷达每一个部位,能用于结构学习、线路分析,也可演示电子信号的交互效果.用户使用体验说明,此雷达仿真软件能带给用户超越现实的交互体验,拥有实物系统不具备的视角效果.