香蕉枯萎病菌内源报告基因Foc4carS的鉴定及其应用

香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴转化型(Fusarium oxysporum f. sp. cubense, Foc)引起的香蕉毁灭性土传病害,其中4号生理小种(Foc4)能感染几乎所有的香蕉品系,危害最严重。carS基因通过调控下游car结构基因参与调控镰刀菌类胡萝卜素的生物合成,本研究克隆鉴定了Foc4carS基因(FOIG_05085),Foc4carS蛋白具有典型的RING-finger蛋白结构域。利用分割标记法(Split-marker PCR)获得Foc4carS基因的融合片段,同时构建含有Foc4carS基因sgRNA591序列的pUC-fFuCas9-HTBNLS-hph-Foc4carS基因编辑载体,通过PEG介导的原生质体转化获得该基因的敲除突变体、回补突变体以及基因编辑敲除体,并对敲除和回补突变体的生物学特性和致病力进行分析。结果显示:ΔFoc4carS突变体的菌落直径、产孢量和致病力等生物学表型与野生菌株Foc4无显著差异,而ΔFoc4carS突变体菌落颜色呈深橙色,Foc4carS基因的缺失影响了次生代谢产物类胡萝卜素的生物合成;基因编辑的ΔFoc4carS(HDR)突变体不论是再生筛选板还是继代后的PDA平板,其菌落均出现典型的深橙色,表明Foc4carS可作为内源报告基因,在香蕉枯萎菌Foc4中进行基因质粒型CRISPR/Cas9编辑可行。

早期香蕉枯萎病Foc4双探针核酸纸基检测传感器研制

为实现对早期香蕉枯萎病4号生理小种(fusarium oxysporum f.sp.cubense 4, Foc4)的准确检测,该研究提出一种基于胶体金的双探针纸基传感器。该传感器将2种不同粒径的胶体金分别与检测探针和信号增强探针结合,利用DNA探针代替抗原和抗体,形成双探针体系,通过增加信号增强探针降低检测限。基于目标序列与双探针体系的碱基互补配对形成“金标探针-目标序列-T线探针”复合物并在传感器的测试区被捕获,10 min内形成肉眼可见的目标产物,通过分析测试条带得到光强度峰面积并代入标准曲线中,实现Foc4定量检测。试验结果表明,双探针纸基传感器的检测限达到0.001 nmol/L,是传统纸基传感器的100倍,提高了检测灵敏度;在0.001~1 000.000 nmol/L范围内,Foc4浓度与测试线光强度峰面积呈线性关系;使用高浓度非互补探针进行试验干扰,发现非互补序列对检测效果基本无影响,表明该传感器具有较好的特异性;香蕉叶片Foc4检测的平均回收率为77.6%~102.3%,相对标准偏差为7.4%~7.7%。与传统形态学观察等检测方法相比,该研究提出的双探针核酸纸基检测传感器可以及时、快速、准确地判断早期Foc4的存在,具有良好的推广性和实际应用价值。

永磁同步电机FOC控制下相电流直流分量影响与抑制策略研究

永磁同步电机在矢量控制时需要对电机相电流进行采样,采样过程中参考电平波动等诸多因素都会造成相电流中包含直流分量,此外直流电压注入法等永磁同步电机参数在线估计方法,也会在相电流中引入直流分量。本文详细分析了不同情况下直流分量的产生机理,研究了直流分量对控制效果、转矩脉动、效率等性能的影响。提出一种可滤除三相交流信号中直流分量的数据处理方法,该方法对不同因素引入的直流分量均能起到良好的抑制作用,从而增加控制稳定性,降低转矩波动,仿真和应用实践验证了算法有效性。

基于FOC的越野汽车系统设计与实现

室外越野车辆目前广泛应用于军事、农业、工业之中,随着最近几年无人驾驶技术的兴起,室外无人越野车辆的研究也成了自动化设计领域的重点研究方向之一。其采用先进控制算法和传感器技术实现自主行驶本设计以室外越野车模为载体设计了基于英飞凌AURIX系列单片机的室外越野车硬件平台,该平台使用卫星定位模块与惯性测量单元实现定位功能。其中电机选择了直流无刷电机,对直流无刷电机的驱动方法进行研究,并设计了配套的无刷电机驱动软硬件,使用磁场定向控制的方法对无刷电机进行转动控制,为室外越野车提供了强劲的动力保证。

基于滑膜观测的FOC无刷电机控制系统设计

针对目前全驱动型机器人的高工作精度以及高稳定性需求,设计全驱动型机器人关节驱动控制系统。基于无刷电机数学模型,电机驱动方案采用矢量电机控制算法FOC,电机角速度位置采用有感、无感相结合获取,即在启动以及低速转动下采用位置传感器,在中高速转动下切换使用滑模观测器。观测器对电机反电动势观测值进行运算处理,获得电机位置和速度。在MATLAB/Simulink搭建控制模型,验证算法可行性。仿真结果表明:在负载情况下,中低转速下,控制精度低,低成本位置传感器足以满足控制需求;在中高转速下,位置获取方法切换为滑模观测器,此时无位置传感器控制,无需使用高精度位置传感器,根据电机运行的电流观测到的位置,足以满足中高转速需求。且观测器监测内部运行状态,无视外界影响,大大提高控制系统的响应性与稳定性。

基于改进型FOC算法的电机控制系统的设计

设计了一种以STM32为主控芯片,基于改进型磁场定向控制(Magnetic Field Oriented Control,FOC)的电机控制系统。该系统采用的CAN总线控制,具有自动检测错误和修复功能,减少布线,有效降低控制系统的故障率,实现控制系统内部模块之间的复杂通讯和电机之间的交流。运用FOC矢量控制算法来控制电机的运转,选择霍尔传感器作为FOC的位置传感器,来获取转子的角度信息和速度信息,经过Clarke变换、Park变换、Park逆变换后输出轴与轴的电压传输给逆变电桥,进行矢量脉宽调制,驱动电机转动,最终实现系统的精准控制,其中基于自抗干扰控制(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)算法代替了传统的PI速度控制环,只保留了PI电流环。控制系统中还加入了预充电和故障处理检测功能,实时检测高压安全状况,在功率管发生短路等故障情况时可及时采取保护措施,实现最大程度保护控制器和操作人员的安全。该控制系统具有较好的现实性以及适用性。

基于STM32F411的无刷直流电机FOC控制系统设计

以STM32F411CEU6单片机作为主控制芯片,采用矢量控制策略,设计了一种基于STM32F411的无刷直流电机矢量控制系统,实验结果表明,该无刷直流电机矢量控制系统可以对电机的转速进行精准的控制。

基于FOCS的液位控制实验系统的开发

介绍了基于FOCS系统的液位控制实验系统的开发,并详细介绍了实验系统的硬件结构、软件、特点和实验系统可进行的实验内容。

基于FOCS的炉温模糊控制实验系统开发

应用MatLab FIS辅助设计结果,开发了以PD型离散论域模糊控制器(DFC)为核心的模糊控制系统,对SK-1-9型实验电炉温度进行控制,并在和利时FOCS集散系统上得以实现.

FOC4的2个过氧化氢酶基因的克隆与表达分析及其引起的香蕉苗活性氧迸发研究

为探讨香蕉枯萎病菌与寄主互作过程中过氧化氢酶的作用,分别利用硫酸钛法和羟胺氧化法测定了尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种(FOC4)侵染香蕉苗根部后H2O2及超氧阴离子(O2-.)的含量变化;同时,借助GenBank中香蕉枯萎病病原菌Fo5176菌株基因组信息,采用RT-PCR方法克隆获得了FOC4的2个过氧化氢酶基因cDNA序列并对其进行了生物信息学分析以及在外源H2O2和普通巴西蕉苗诱导下的不同阶段表达模式分析。结果表明,FOC4的侵染能引起香蕉苗根部H2O2及超氧阴离子的含量增加,香蕉苗根部存在活性氧迸发;2个过氧化氢酶中,一个为孢子特异的过氧化氢酶,另一个为细胞质特异的过氧化氢酶;在香蕉苗及外源H2O2诱导下,2个过氧化氢酶表达均有上调,其中Foc4CatalaseA可能是消除强氧化胁迫环境起主要作用的过氧化氢酶之一。

带观测器的FOC算法在电池散热风扇驱动器中的设计与应用

针对新能源汽车电池散热风扇的工作特点和要求,设计了一种能满足使用要求的风扇驱动控制器。驱动器设有稳压模块、过欠压保护模块、过热保护模块、逆变模块、FOC计算控制模块、过流保护模块和接口通讯模块,并采用带观测器的磁场定向矢量控制算法,以提高系统的鲁棒性。实验结果表明驱动器可使风扇稳定可靠工作,从而保障蓄电池正常散热,新能源汽车安全可靠行驶。

基于模糊控制FOC的永磁同步电机死区补偿

为了保证死区时间效应的消除效果,针对实际使用中永磁同步电机解耦参数不定、逆变器存在个体差异及温漂,并且静态补偿效果差的问题,提出一种在理论计算调整SVPWM占空比的基础上,基于模糊控制算法和磁场定向控制算法(FOC)的永磁同步电机死区补偿方法。通过采集和观测实时的输出电压等数据,动态调节SVPWM死区补偿大小,使输出波形在变化环境下有更好的补偿效果。选择实际输出波形存在的谐波成分多少作为评价标准,通过仿真和实验验证了该方法相对传统方法具有更好的实时响应性能。

电动车用永磁同步电动机FOC控制系统实现

电动机驱动系统性能是决定电动车驾驶品质的因素之一。为提高驱动性能要从系统水平上进行优化,包括控制策略、电机、功率电子器件以及微电子技术等4方面内容。FOC控制因转矩平稳、速度范围宽、启动制动性能好而成为动力牵引方面的首选控制策略。基于FOC的电动车控制效果取决于3个主要因素:PI控制器参数、定子电流采集的精确度以及转子位置信号采集的精确度。为实现不同工况下永磁同步电动机大范围调速的基本功能,提出了基于FOC的永磁同步电动机控制系统方案,该方案通过对关键参数的调节和相关信号的处理,可使被控电动机取得良好的调速效果。

基于硬件FOC的无刷直流电机驱动器设计

针对目前无刷直流电机(BLDC)驱动器尺寸大、控制效果不理想、稳定性差等问题,设计了基于硬件矢量控制(FOC)的无刷直流电机驱动器。以TMC4671为控制核心,通过电流采集电路实时跟踪相电流,通过编码器获得电机实时位置信息,通过半桥驱动电路驱动电机。TMC4671为硬件FOC芯片,内部通过硬件的方式实现FOC算法。对比软件方式,运算速度更快、稳定性更高。该驱动器的设计能能够为相关开发人员提供参考,并且由于芯片集成度高,尺寸小,使得高性能的嵌入式电机控制成为可能。

电动汽车永磁同步电机无传感器FOC-DTC混合控制系统

针对电动汽车中永磁同步电机(PMSM)的高效控制问题,提出一种基于磁场定向控制-直接转矩控制(FOC-DTC)混合系统的无位置传感器控制系统.首先,在考虑FOC和DTC的各自优势下,构建FOCDTC混合控制系统,提高系统的稳定性和鲁棒性.然后,融入弱磁控制技术,提高电机高速运行时的控制性能.最后,利用滑模观测器,根据电机αβ轴的电流信息来估计电机转速,实现无位置传感器的PMSM控制系统.仿真结果表明,提出的系统能够准确且稳定地控制电机转速,具有可行性和有效性.

基于可编程控制器的永磁同步电机控制方法

为降低永磁同步电机的速度和扭矩波动,该文提出基于可编程控制器的控制方法。基于永磁同步电机数学模型,利用PLC结合FPGA构建控制架构。编码器解码模块确定电机方向并测量速度,PLC模块根据输入速度及期望值,运用PID算法获取期望电流。ADC模块采集实时电流,经变换后与期望电流作为PLC输入,得到期望电压。该电压经逆变换后输入SVPMW模块调制,控制电机功率。实验显示,该方法能精准测量电机实时转速,快速控制电机到达期望转速,保证扭矩和速度波动平稳。

基于FOC系统的实验教学平台的开发

飞行运行控制(FOC)是航空公司的综合运行管理系统。将FOC系统引入实验室,并对其进行二次开发,构建FOC实验教学平台,探索利用企业生产系统建设实验室的途径。应用客户端/服务器访问模式和数据库管理技术,在FOC系统上附加教务管理子系统、检查评估子系统、模拟练习子系统、动态数据模拟生成子系统,建立了基于FOC系统的实验教学平台。采用"应用服务器"的访问策略和"数据库分区"技术,解决了动态数据模拟生成子系统运行速度慢、效率低等问题。

基于FD6288设计的经济型无刷电机驱动器

无刷电机是大多数机器人主要动力来源,而配套的无刷电机驱动器也成为决定机器人成本的关键部件。市面上应用于机器人无刷电机驱动器的主流硬件方案为德州仪器的DRV8301驱动方案,该器件由于庞大的需求量而一直处于高昂的价格,针对此问题,基于STM32嵌入式控制系统,采用国产FD6288驱动IC配合INA240电流采样芯片低成本硬件驱动方案。电机的控制方式采用场定向控制(FOC)算法。通过AD (Altium Design)对选定的器件设计原理图和PCB,并焊接元器件,通过示波器检测功能板输出波形的稳定性。驱动软件使用Keil IDE编写,通过串口将代码无刷电机驱动驱动电机过程中的各相关键数据打印到上位机,通过数据分析驱动器控制及电机的响应能力,进而调整对应的参数。驱动器电路板调试结果证明提出的驱动方案能使无刷电机稳定运行,为机器人无刷电机驱动器提供一个可行的方案。

香蕉枯萎病菌全局性调控因子FocVeA基因的克隆及功能预测

根据轮枝样镰刀菌(Fusa rium ve rticillioides)和藤仓镰刀菌(F.fujikuroi)veA同源基因相关序列设计引物,利用PCR与RT-PCR技术分别克隆了香蕉枯萎病菌2个生理小种的FocV eA基因序列和开放阅读框,同时对该基因的编码蛋白进行序列特征、系统发育与结构域分析。结果表明,2个生理小种的FocVeA基因(分别命名为F1VeA和F4VeA)的DNA片段全长分别为1 693 bp和1 690 bp,开放阅读框分别为1 599 bp和1 596 bp,分别编码532个和531个氨基酸。F1VeA和F4VeA基因预测氨基酸序列相似性均为9 9%,与G enBank中公布的Fusarium spp.veA基因氨基酸序列均有78%-99%相似性。系统聚类分析显示,F1V eA和F4VeA与GenBank中已登录的轮枝样镰刀菌(F.verticillioides)和藤仓镰刀菌(F.fujikuroi)等veA同源蛋白高度同源。蛋白质保守域搜索表明,FocVeA具有veA蛋白的功能域,属于veA蛋白家族的一员,推测该基因可能参与调控F.oxysporum f.sp.cubense的生长、毒素合成及致病性等。

针刺对再狭窄血管平滑肌中原癌基因c—myc及c—focmRNA表达的影响

目的探讨针刺对家兔实验性动脉血管平滑肌细胞c—myc及c—foc基因表达的影响。方法家兔随机分为正常对照组（8只），再狭窄组（24只）。再狭窄组应用PTCA球囊导管对实验兔行双侧髂动脉内膜剥脱以建立动脉粥样硬化模型，术后1month髂动脉造影示50％以上狭窄者再行PTCA球囊扩张术，以建立再狭窄模型成功后，将造模动物随机分成模型组、针刺组、药物组，每组8只。自术前2d至术后14d为l疗程，针刺内关（双）、厥阴俞（双）、心俞（双）、膻中、足三里（双）等穴。标本石蜡切片，免疫组化，DAB显色，苏木素复染。观察各组血管平滑肌细胞c—myc、c—foc基因表达。结果模型组平滑肌细胞c—myc及c—foc基因表达明显高于正常组（P〈0．01）；针刺组c—myc及e—foc基因表达明显低于模型组（P〈0．01）。结论针刺能抑制兔再狭窄血管平滑肌细胞增殖，抑制c—myc及c—fnc基因表达，调节平滑肌凋亡，可能是针刺预防动脉再狭窄的作用机制之一。