基于Bouc-Wen模型的肌腱-鞘结构非线性位置控制

针对肌腱-鞘结构在传递过程中存在严重摩擦、间隙滞后等非线性因素导致无法精准控制的问题,提出了一种基于BoucWen模型的非线性位置控制器。首先,根据Bouc-Wen模型对肌腱-鞘结构的迟滞进行建模;其次,在输出位置反馈的情况下,提出了一种迟滞观测器以补偿系统的非线性干扰;然后,根据迟滞观测器构建了非线性控制器以实现远端的精确位置控制。同时,还利用Lyapunov稳定性准则分析和证明了肌腱-鞘系统的稳定性和有界收敛性;此外,还考虑了远端外部干扰对系统输出的影响。最后,仿真结果表明所提控制器不仅可以显著改善肌腱-鞘结构的精确控制性能,还能有效抑制外部干扰对系统的影响。与常见的逆前馈控制相比,所提出的控制策略在正弦信号的跟踪误差方面表现出色,其峰值仅为0.011 rad,相较于常规情况下的0.251 rad,显著降低。

基于Bouc-Wen模型的非线性实时混合模拟稳定性分析

实时混合模拟(real-time hybrid simulation,RTHS)中不可避免的作动器响应延迟会影响试验系统稳定性。为研究同时含非线性构件和作动器时滞的复杂试验系统稳定性,文章采用分段线性方法将非线性模型近似简化为多个线性状态的叠加,基于T-S模糊模型理论建立试验系统运动方程,通过Lyapunov稳定理论分析其近似稳定性,获得线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)形式的稳定性判据。数值分析和试验结果验证在外荷载输入下,简化模型高度近似于原模型,表明该近似方法具有良好的计算精度。对于具有刚度软化特性的Bouc-Wen模型,最大刚度决定试验系统稳定性。当试验系统时滞小于临界时滞,处于渐近稳定状态时,结构的动力响应逐步收敛;而当试验系统时滞大于临界时滞处于失稳状态时,系统仍能通过材料屈服耗能保持能量平衡。而在线性系统中,能量则不断积累,导致试验系统响应无限增加,是线性与非线性试验系统的最大差异。

一种自复位摇摆墙的改进Bouc-Wen滞回模型

Bouc-Wen模型是一种可表征结构及构件刚度、强度退化等的多功能非线性光滑滞回模型,可广泛应用于各类结构滞回行为的描述。自复位摇摆墙(Self-centering rocking wall, SCRW)结构由于其优越的抗震和自复位性能,滞回曲线呈“旗帜型”。为了更好地表征这种“旗帜型”滞回特性,在Bouc-Wen模型的基础上,建立一种具有较高精度和较好实用性的改进Bouc-Wen滞回模型。改进的Bouc-Wen模型参数是决定结构滞回性能力学特征的关键。由于该模型参数众多且选择范围不明确,为适应该类模型参数高效识别的需求,通过在MATLAB/Simulink环境中搭建程序框图,实现了对该理论模型控制参数的定性及定量分析,并运用遗传算法对10个SCRW试验结果进行参数识别,对识别结果进行统计分析,建立各参数与滞回曲线关键点的关系式,基于统计结果给出了各参数的建议取值范围;最后,通过SCRW拟静力试验对改进的滞回模型和参数取值范围进行了验证。结果表明:这种单自由度改进的Bouc-Wen滞回模型能较好地反映SCRW在往复荷载作用下无残余变形和强度、刚度退化特点的“旗帜型”滞回特性。所提出的参数取值范围显著提升了改进Bouc-Wen模型的识别精度与效率,识别过程对类似模型的参数识别具有参考价值。

基于Bouc-Wen前馈及模糊PID反馈的三层MFC-PBP并联变形翼大位移控制

三层预压缩压电宏纤维复合材料双晶片(MFC-PBP)并联变形翼存在较强的迟滞非线性,严重影响变形控制精度。为了实现对其的精确变形控制,本文提出了以Bouc-Wen逆模型为前馈补偿,以模糊PID作为反馈控制器的三层MFC-PBP并联变形翼的大位移跟踪控制策略。首先,利用遗传算法对Bouc-Wen模型进行参数识别,构建前馈模型并对变形翼进行开环控制;其次,加入模糊PID反馈控制器,得到可以自适应改变PID参数的闭环控制。变形跟踪控制试验结果表明,BoucWen前馈控制的相对误差(RE)约为13.5%,将Bouc-Wen前馈模型与模糊PID结合后控制的相对误差在4%以内,提高了变形控制精度。

压电执行器改进Bouc-Wen模型及其定位补偿控制研究

针对多数迟滞模型无法描述压电陶瓷执行器(piezoelectric actuator,PEA)的非对称、率相关迟滞非线性,提出一种改进Bouc-Wen(improved Bouc-Wen,IBW)模型并基于提出的IBW模型对其补偿控制进行试验研究。首先,基于传统Bouc-Wen(classical Bouc-Wen,CBW)迟滞模型引入两项非对称项并引入二阶IIR滤波器以精确描述压电陶瓷执行器的迟滞非线性,进一步分析了模型参数值与频率变化规律并修正率相关参数。然后,搭建基于NI CompactRIO测控系统压电陶瓷执行器精密定位试验平台,对提出的IBW模型进行了试验验证并基于IBW模型对其补偿控制进行了试验研究。试验结果表明:IBW模型性能显著优于传统Bouc-Wen模型和增强型Bouc-Wen(enhanced Bouc-Wen,EBW)模型,对于激励频率10~100 Hz多频正弦信号,IBW模型均方根误差相较于CBW模型和EBW模型分别下降了82.07%和62.10%,试验中压电陶瓷执行器实测最大输出位移6.15μm,基于IBW模型所提出复合补偿控制均方根误差为0.039μm,仅为最大输出位移的0.64%,最大跟踪误差仅为0.153μm。若忽略测量噪声,定位误差接近于零,说明所提出的IBW模型及其补偿控制算法有助于实现压电陶瓷执行器的高速、宽频超精密定位及主动振动控制。

外敷温经药酒联合针刺对骨质疏松大鼠的影响

目的探究外敷温经药酒联合针刺对骨质疏松大鼠的影响。方法选取SPF级雌性大鼠40只,分为正常组、模型组、针刺组、联合组,每组10只。除正常组外其余均建立骨质疏松(osteoporosis,OP)大鼠模型。建模成功后正常组、模型组不予处理,针刺组入穴关元、三阴交(双)、肾俞(双)、后三里(双)后连接电针仪治疗,5 d/周,每日一次,20 min/次,共12周。联合组在针刺治疗基础上外敷温经药酒,每日两次,共12周。用ELISA法检测血清中骨钙素(OC)、吡啶酚(PYD)、Ⅰ型前胶原羧基端肽(PICP)水平;用计算机断层扫描检测骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁间隔(Tb.Sp)、骨密度(bone mineral density,BMD)、皮质骨面积(Ct.Ar);运用TUNEL法检测成骨细胞凋亡;通过HE染色观察股骨组织病理改变;通过Western blot法测Notch1、Notch2、Jagged1、Jagged2。结果与正常组比较,模型组PYD、Tb.Sp、成骨细胞凋亡率升高,OC、PICP、Tb.Th、BMD、Ct.A、Notch1、Notch2、Jagged1、Jagged2降低(P<0.05);与模型组比较,针刺组PYD、Tb.Sp、成骨细胞凋亡率降低,OC、PICP、Tb.Th、BMD、Ct.A、Notch1、Notch2、Jagged1、Jagged2升高(P<0.05);与针刺组比较,联合组PYD、Tb.Sp、成骨细胞凋亡率降低,OC、PICP、Tb.Th、BMD、Ct.A、Notch1、Notch2、Jagged1、Jagged2升高(P<0.05);正常组大鼠骨形态结构良好;模型组骨损伤严重;针刺组与联合组骨形态结构有所改善,其中联合组改善更为良好。结论外敷温经药酒联合针刺对骨质疏松大鼠的骨钙素、成骨细胞活性及Notch信号通路等的改善作用良好,建议推广使用。

夏号考

有关夏代的国号问题,向无异辞,传世文献及东周金文皆称其为“夏”。然而据此梳理夏商及西周史料,对夏史的追寻却了无踪迹。山西襄汾陶寺遗址出土的“文邑”朱书,闻喜酒务头商墓出土的文氏铜器,以及传世的有关文氏与文夏的铭文资料,为重建有夏国号提供了重要材料。本文考证夏代初以“文”为其本号,体现了夏道重文崇德的文化传统。商人则以覆屋之形的“文”作为亡夏之氏,更晚又增地名“夏”而以“文夏”为氏,最终则剔除“文”字,仅存“夏”而为国号。有夏国号转变事实的揭示对夏史的研究无疑具有重要的意义。

“国家”、“民族”与“人民”的三重纠葛——重述闻一多的思想道路

中国现代作家闻一多的一生被文学史概括为从诗人到学者再到战士的思想历程,这也是现代知识分子追求进步的典型。在他理想的追求和思想逻辑中,其实就是“国家”、“民族”与“人民”这三重概念的发展和纠缠:“国家”是他认知的起点,“民族”是贯穿始终的情感中心,而“人民”则是思想的升华,从中,也折射出现代中国社会历史的跌宕起伏和知识分子的曲折探索。重述这里的思想演变,对于我们洞见现代国家意识在知识分子精神史上的深刻流变,具有十分重要的典范意义。

先秦儒家理论中“文”字的思想内涵

“文”字是先秦儒家理论中的“文”“文学”“文章”等概念的理论核心。殷商甲骨文中以“文”作为美称来赞美先王,西周初年沿袭“文”字的这种用法,并以有礼为“文”,以有“文”为德,大力提倡明德精神,提出“文德”概念。春秋时期,以个人道德操守、个人品行、文化素养与言辞文采为“文”,同时认为《诗》《书》等典籍的学习可以培养这种品性,“文”概念的礼仪与文化的思想观念有了分化趋势,《论语》中提出的“文学”概念是礼的范畴,是孔子授徒课业的主要内容,《论语》中多以“文”指代这种课业中《诗》《书》等典籍学习,以“礼”字指礼仪学习,“文”概念理论内涵分化趋势更明显。战国时代,“礼文”与艺文被区分开来,以“文章”指礼,以“文学”指学子课业的《诗经》《尚书》等典籍,“文学”概念就逐渐脱离了礼学的理论阈限,特别是《荀子》一书中,“文学”直接与《诗》《书》经典相关联,为后代文艺理论的文学概念的提出,开创了理论源头。

从连续体关系视角论“文心”与“立文之道”

从连续体关系角度研究《文心雕龙》术语,首先认为整个理论体系可以分解为一系列核心术语,其次强调术语释义要始终联系全书宗旨和周边术语。本文由关乎写作宗旨的“文心”“圣谟”“文德”,到关乎写作总则的“立文之道”“情文”“声文”“形文”“文采”等,展开系列考察,以说明《文心雕龙》内在的连续体关系,并在此视角上对这些术语作出具有一定新意的解释:“文心”是明道设教的“圣谟”及后世作者对圣人用心的传承;“道”特指圣人作为天地之心所悟之道,“文”特指具有明道设教功能的圣贤书辞;“立文之道,其理有三”意思是,立言的根本尺度和旨归是明道,需要同时考虑形文、声文、情文要素,形、声成采,情采兼备方可谓“立”;“立文之道,惟字与义”指传承明道设教之用心须着落于准确用字和整体立意。

球型钢丝绳隔振器非对称迟滞模型

针对球型钢丝绳隔振器的非线性刚度和阻尼特性导致迟滞模型表征困难的问题,提出了非线性弹性因子和修正因子改进的归一化Bouc-Wen迟滞模型,结合Simulink仿真完善改进的迟滞模型,采用最小二乘法和遗传算法相结合的方法对改进模型进行参数识别。通过数值仿真绘制GGQ25-62L型球型钢丝绳隔振器在不同工况的迟滞环,并和实验数据进行对比。结果表明,参数识别方法准确可靠,实验数据和理论计算曲线具有较强的一致性,该模型能够有效地描述隔振器的动态特性。

《增广贤文》中的纺织服饰信息源考及其文化内涵探析

目前《增广贤文》中关于纺织服饰的信息解读存在着一些误解,这些误解不利于中国传统文化和纺织文化的传播。文章基于文献考据和考古实物相结合的二维互证研究方法,对《增广贤文》中关于纺织服饰的信息进行再研究,研究认为:第一,“红粉”并不是指红色的粉,而是指胭脂和粉妆。第二,“假缎染就真红色,也被旁人说是非”一句,其实是被人篡改了,“缎”应该是“饶”字,此句是一种反面警示教育,告诫即使有真本事也会被人诋毁。第三,“种麻得麻,种豆得豆”一句中的麻是指麻籽,而非麻纤维。第四,“会使不在家豪富,风流不用着衣多”“有钱堪出众,无衣懒出门”涉及“衣”的解读两句看似相互矛盾,但二句反映的是中国君子对于自己的内心强调的是淡然,对外则强调“光前裕后”,强调“礼”在生活中的重要,同时强调礼只有通过心才能起到作用。第五,“光阴似箭,日月如梭”一句,体现了中国古代的纺织与世界观、宇宙观的联系。第六,“一毫之恶,劝人莫作。一毫之善,与人方便”中的毫是重量单位。

基于形状描述符的滞回曲线相似性指标的形成

为了形成全面的相似度指标以评价滞回曲线的拟合程度,引入了已广泛用于图像特征提取的形状描述符,并提出了基于这些描述符形成计算数值模拟曲线相对于实验曲线的相似度指标的具体流程.根据该流程,形成了一个基于形状上下文的相似度指标.先计算两曲线滞回圈之间的相似度,再对这些相似度进行加权组合,形成整个滞回环的相似度.为了验证该指标,采用Bouc-Wen模型进行数值模拟研究.改变Bouc-Wen模型的5个参数,并形成51条数值模拟曲线,计算这些曲线相对于中值曲线的相似度与力峰值点、耗能、刚度误差.结果表明,相似度与误差之间的斯皮尔曼相关系数绝对值均大于0.78,有强烈的相关性,从而验证了该指标的可行性和指标形成流程的有效性.

高竖向承载力MRE支座的试验和力学模型研究

磁流变弹性体(magneto-rheological elastomer,MRE)隔震支座竖向承载力低,竖向荷载对支座力学性能影响显著,限制了MRE支座的工程应用。通过增设竖向连杆承担竖向荷载,永磁铁提供恒定磁场,研发了MRE片与钢板交替叠合、剪切刚度双向可调的隔震支座。采用有限元方法分析了MRE片厚度、永磁铁厚度和永磁铁放置位置等对支座磁路的影响,设计制作了芯体直径为60 mm,由26片MRE和25片钢板组成的MRE叠层隔震支座。开展了不同频率、振幅、电流大小和配重下支座力学性能试验,基于试验结果,采用粒子群算法对支座的Bouc-Wen模型进行参数识别,建立了支座的Bouc-Wen模型。结果表明,所设计的MRE支座竖向承载力高,力学性能稳定,Bouc-Wen模型可以准确地描述支座的滞回特性,拟合数据与试验结果吻合较好。

钱基博骈文批评对刘勰文学批评的继承与发展

钱基博在文学批评方面对刘勰特别推崇,其《骈文通义》一书就是明证。该书一方面继承刘勰《文心雕龙》中“擘肌分理,唯务折衷”的总体批评方法,对骈文产生的原因、流变过程、典型作家与作品,以及骈文与散文之关系等问题做了深刻的阐释;另一方面又取法刘勰《文心雕龙》中“原始以表末、释名以章义、选文以定篇、敷理以举统”的文体批评方法,深入辨析骈体文。同时,在继承的基础上,他又自出机杼,进一步发展创新:一方面,将“骈文话”引入书中,并且加以改造,进一步丰富和发展了文体批评的方式和方法,另一方面,在论证体制上将《文心雕龙》文体论中各个步骤都由原来的语段状态发展成专题论文,形成完整的议论体系,在当时和以后的骈文批评中都具有启发意义。

白话诗的“新”逻辑--闻一多新格律诗理论及意义重估

闻一多是中国现代新诗的一个醒目存在,学界对其新格律诗理论的认知却始终存在一些模糊认识。回到历史现场,重新认识闻一多对新诗发展所做的努力,有不少新的发现。闻一多新格律诗理论回应了新诗对于白话诗“新”质的发展要求,在诗形和诗质两个方面展开了积极探索,将民族性与时代性、诗形与诗质、听觉美学与视觉美学糅合在一起,奠定了现代诗歌接受由听觉美学向视觉美学转换的理论基础,拓宽了新诗的审美空间。他扎根民族土壤思考新诗发展的努力,开启了中国现代诗歌思考中国经验的阀门。

“学科主体”和“学生主体”的双向奔赴——百年前两场学生本位应用文教学实验的批判性分析

在新文化运动中,刘半农和潘文安先后开展了学生本位主导的现代应用文写作教学实验。刘氏教学法绵延至今,得到传承和发展,潘氏教学法却随实验结束而终止。对比分析可见,潘文安沿袭的原教旨实用主义设计教学法把学生放在合作学习者的位置上,这对师生双方的职业素养要求都很高,以致超出了他们的实际承载能力,最终难以为继;刘半农采用“学科主体+学生主体”的教学法,把学生放在受教育者的位置上,让教师的主导作用和学生的主体地位取得一致,让教师本位、学生本位和知识本位有效融通,适时转换,达成趋于理想的教学效果,泽被后世。时移世异,曾在中国短暂流行过的学生本位教学理念和设计教学法等,在21世纪前后强势回归。批判性反思教学设计可否以学生本位为目标,可否以满足学生兴趣、事半功倍为目的,有助于我们在教学改革中理清思路,让“学科主体”和“学生主体”双向奔赴,助力解决好课程的本体问题。

国际中文教育视野下文学作品的文化叙事研究——以余华当代长篇小说《文城》为例

余华新近发表的长篇小说《文城》里有精彩的故事情节,亦有深厚的文化内容,值得作为国际中文教育尤其是高级阶段留学生的教学内容。优秀的当代长篇小说里不仅有鲜活生动的语言,也有千姿百态的文化。教师应该通力合作,挖掘并讲好当下优秀小说里的中国文化故事,以激发留学生中国语言文化的学习兴趣。

清代总集编纂中的骚体观念——以严可均《全上古三代秦汉三国六朝文》为中心

文学总集对于文体观念的研究具有不可替代的价值。清人严可均就通过《全上古三代秦汉三国六朝文》的编辑整理呈现他的骚体观念。借由对《全上古》凡例、按语、所录作品的分析梳理确认该书录唐前“骚”文59篇,由作品标题或序文体现的拟“骚”(《楚辞章句》所收作品)的立意,是《全上古》确立为“骚”的首要指标,而不论语言形式。题目体类特征不明显的作品“,兮”字句、句腰虚字句则成为《全上古》“骚体”判断的主要依据“。骚”从《诗》出“,骚”包含传统的“辞”体,也是广义的“赋”的一个亚类。严可均的观念受《艺文类聚》影响较大,但有所调整。《全上古》为代表的总集表达的骚体观念在清代较有代表性,刘熙载《赋概》等相关讨论与之呼应。

刘勰文体论对《翰林论》的因革

《文心雕龙》文体论极大地受惠于李充《翰林论》所建构的关于各类文体的经典秩序、论文体例和简略评说;又充实、丰富、发展了《翰林论》“成文”“德音”“体要”等文体学思想,并探讨“深极骨髓”的文学根本问题,建构了完善的文学理论体系。其视野之开阔、思想之精深、方法之自觉、理论之完善远超出了李充论文水平。刘勰评《翰林论》“浅而寡要”大体合乎事实,“浅而寡要”之“浅”指精省浅近的措辞风格,未必贬辞;“寡要”为少要,亦并非完全否定判断。相较钟嵘贬之“疏而不切”,刘勰批评态度相对温和,且更公允。