摘要：针对传统制冷站控制系统易产生振荡,且无法实现系统性能整体优化的问题,本文提出一种制冷站非线性预测控制策略,优化目标函数设计为满足建筑冷量需求的同时,尽可能提高系统整体能效.为解决上述两个优化目标之间的矛盾关系,本文采用模糊逻辑设计了优化目标权重自适应模块,实时求取权重因子最优解;针对非线性系统在线优化求解困难问题,本文提出了基于神经网络的非线性滚动优化算法,采用神经网络作为反馈优化控制器,并将系统优化目标函数作为在线寻优性能指标,结合Euler-Lagrange方法和随机梯度下降法对控制器权值和阈值进行在线寻优,算法计算量小,占用存储空间适中,便于采用低成本的现场控制器实现制冷站预测控制.仿真实验结果表明,本文所提出的预测控制策略与PID控制相比,在未加入优化目标函数权重自适应模块情况下,系统平均能效比提高约32.5%;进行优化目标函数权重自适应寻优后,系统平均能效提高约39.43%.

摘要：作为花青苷合成通路中的关键酶,类黄酮3′–羟化酶(flavonoid-3′-hydroxylase,F3′H)对植物花的呈色非常重要。为探究SoF3′H在紫丁香(Syringaoblata)花青苷合成中的作用,克隆SoF3'H基因,并进行蛋白同源序列比对和进化树分析,通过qRT-PCR分析该基因在不同花发育时期与器官中的表达模式,在紫丁香花瓣中瞬时沉默和过表达SoF3'H进行功能验证,并对其启动子进行克隆与分析,利用酵母单杂交试验验证SoAN2与SoF3′H的结合关系,对SoAN2的表达模式进行初步探索。结果显示,SoF3′H的CDS序列长1587 bp,推测编码528个氨基酸;SoF3′H具有保守的p450 superfamily结构域,属于细胞色素P450家族,与油橄榄(Oleaeuropaea)相似性最高(82.46%)。随着花发育,紫丁香花瓣褪色,SoF3′H的表达水平逐渐降低;SoF3′H在盛花期花冠裂片中表达最高,在同时期根、雄蕊和茎中相对较低。沉默SoF3′H后花瓣显著褪色,花青苷含量显著降低;过表达SoF3′H的花瓣着色明显,花青苷含量显著升高。克隆得到2000 bp的SoF3′H启动子序列具有MYB识别位点,并发现MYB家族成员SoAN2可以与该启动子直接结合,且So AN2在紫丁香花不同发育阶段的表达呈降低趋势,与SoF3′H在不同开花时期的表达趋势基本一致,表明SoAN2可能促进SoF3′H的表达,从而调控花青苷含量变化,影响花瓣着色。

摘要：目的建立基于重组酶介导等温扩增技术(RAA)-规律成簇的间隔短回文重复序列及其相关蛋白(CRISPR-Cas13a)准确检测肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶(KPC)型碳青霉烯酶基因的方法。方法收集2020—2021年北京市垂杨柳医院保存的25株产耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌(CRKP)临床分离株和5株碳青霉烯类敏感肺炎克雷伯菌(CSKP),提取菌株总DNA。设计检测KPC DNA特异性RAA引物和检测CRISPR RNA(crRNA),建立基于RAA-CRISPR-Cas13a技术快速准确检测KPC型碳青霉烯酶基因的方法。通过KPC质粒和临床样本菌株对方法进行评价,同时使用荧光定量聚合酶链反应(qPCR)方法进行检测,比较2种方法的检出率和一致性。结果本研究建立的RAA-CRISPR-Cas13a方法检测KPC质粒和样本的检测灵敏度均可达到1拷贝/μl,高于qPCR(101拷贝/μl)。RAA-CRISPR-Cas13a检测方法和qPCR方法均从30株临床菌株(包含25株CRKP菌株和5株CSKP菌株)中检出23株携带KPC基因,7株未检出KPC基因,25株CRKP菌株中KPC基因检出率为92%(23/25),2种检测方法阳性符合率为100%(23/23)。结论将RAA扩增技术结合CRISPR-Cas13a技术,建立了一种准确检测KPC型碳青霉烯酶基因的方法。该方法有助于精准的筛选产KPC型碳青霉烯酶的菌株。

摘要：针对水下侧扫声呐图像对比度低、噪声强度大,现有深度学习方法特征提取能力不足的问题,提出基于PP-YOLOv2引入注意力机制的改进侧扫声呐多目标识别方法.首先,针对侧扫声呐图像信噪比大、不同声呐设备生成的图像大小不一等特点,设计有效的图像预处理方法,包括噪声过滤、图像增强等;其次,基于当前目标检测性能很好的PP-YOLOv2模型设计改进,更换BotNet_dcn为模型主干网络,引入注意力机制提高网络特征提能力;最后,设计新的解耦头替换原耦合检测头,针对侧扫声呐图像的小目标进行精细化预测.结果表明:与原始PP-YOLOv2相比,所提方法在平均识别精度上提升了4.4%;与两种主流的基于卷积神经网络的方法相比,所提方法在平均识别精度上分别提升了4.66%和5.42%,同时在识别效率上分别提升32.4%和27.6%.

摘要：设计并制作了一种高灵敏压电平面水声换能器。该换能器敏感元件是对1-3-2型压电复合材料结构的改进,即在带基底的压电陶瓷小柱阵列间不注入聚合物,并在其上表面直接覆盖金属板,构成“带基底的压电小柱阵列+金属盖板”结构敏感元件(称为“空气填充型”敏感元件)。对“空气填充型”敏感元件的谐振频率进行了理论计算和有限元仿真,与实测结果较吻合。为便于对比性能,同时制作了同尺寸“1-3-2型压电复合材料+金属盖板”结构敏感元件(称为“聚合物填充型”敏感元件)换能器。分别对“空气填充型”和“聚合物填充型”敏感元件换能器的有效机电耦合系数、发送电压响应和接收灵敏度进行有限元仿真和实测,结果均显示,“空气填充型”敏感元件换能器具有较高的接收灵敏度,相较于“聚合物填充型”敏感元件换能器可提高21 dB。该敏感元件换能器能有效提高灵敏度,可为研制高灵敏换能器提供参考。

摘要：地铁站空调系统能源消耗较大,传统控制方法无法兼顾舒适性和节能问题,控制效果不佳,且目前地铁站空调控制系统均是对风系统和水系统单独控制,无法保证整个系统的节能效果.鉴于此,提出基于强化学习的空调系统节能控制策略.首先,采用神经网络建立空调系统模型,作为离线训练智能体的模拟环境,以解决无模型强化学习方法在线训练收敛时间长的问题;然后,为了提升算法效率,同时针对地铁站空调系统多维连续动作空间的特点,提出基于多步预测的深度确定性策略梯度算法,设计智能体框架,将其用于与环境模型进行交互训练;此外,为了确定最佳的训练次数,设置了智能体训练终止条件,进一步提升了算法效率;最后,基于武汉某地铁站的实测运行数据进行仿真实验,结果表明,所提出控制策略具有较好的温度跟踪性能,能够保证站台舒适性,且与目前实际系统相比能源节省约17.908%.

摘要：为了提升声纳系统的探测性能,该文从扩展水声换能器带宽和提高灵敏度两方面出发,研制了一种“金字塔”结构的宽带高灵敏水声换能器,并选择单金属板空气柱型压电材料作为宽带高灵敏换能器的有源材料。对敏感元件进行机电等效分析和有限元仿真,获得压电材料尺寸的优选范围。根据多模耦合理论设计了“金字塔”型的换能器敏感元件结构。通过建立换能器的制作工艺流程,研制出宽带高灵敏换能器样机。测试结果表明,发送电压响应最高为182.9 dB,发射带宽为170 kHz,接收灵敏度最高达到-173.7 dB,接收带宽为110 kHz,-6 dB波束开角为8.1°。

摘要：在视频理解任务中,人体行为识别是一个重要的研究内容,但视频序列中存在时空信息融合困难、准确率低等问题。针对这些问题,提出一种基于时空信息融合的双流时空残差卷积网络模型。将视频分段采样提取RGB图像和光流图像,并将其输入到双流时空残差网络,通过设计的时空残差模块提取视频的深度时空特征,将每个视频片段的类别结果加权融合得到行为类别。提出的双流时空残差模块引入了少量的三维卷积和混合注意力机制,能够同时获取不同尺度的时空信息并且抑制无效信息,可以有效平衡时空信息的捕捉和计算量问题,并且提升了精度。实验基于TSN网络模型,在UCF101数据集上进行验证,实验结果表明提出的模型比原TSN网络模型的精准度提高了0.9个百分点,有效地提高了网络的时空信息捕获效率。

摘要：针对传统磁吸附攀爬机器人攀附力较小、带载能力差的问题,研究高攀附力/自重比磁吸附履带式攀附机构的设计与制造方法。提出一种新型磁吸附履带结构设计方案,研制攀附机构样机并进行性能测试研究。基于ANSYS有限元分析,对比分析4种Halbach磁铁阵列单元的最佳组合模式,实现了轻量化设计的攀附机构,有效提高了磁铁阵列单元的吸附力与自重比。为了实现磁铁阵列在攀爬机器人系统中的应用,融合链条传动和同步带传动方式,设计一种履带式攀附机构,并将它用于磁吸附攀爬机器人系统,完成了垂直攀爬和倒置攀爬运动,最大吸附力/自重比可达2.54。

摘要：为挖掘新的拟除虫菊酯类农药降解基因,在大肠杆菌中实现异源高效表达,以本课题组前期筛选出的降解谱广泛、降解率较高的菌株解鸟氨酸拉乌尔菌(Raoultella ornithinolytica)为研究对象,克隆其菊酯类农药降解酶基因BioH,在大肠杆菌中表达。通过解鸟氨酸拉乌尔菌全序列进行基因组注释、蛋白注释和通路注释,和已有菊酯类农药降解基因序列比对,筛选出潜在的具有菊酯类农药降解功能的基因;以解鸟氨酸拉乌尔菌基因组DNA为模板,根据功能基因序列设计特异性引物进行PCR扩增,回收目的片段后与pMD19-T载体连接,筛选阳性克隆并鉴定;酶切回收目的片段后和pET32a(+)表达载体连接,转化至大肠杆菌BL21(DE3)中,将验证正确的重组菌经IPTG诱导表达,通过SDS-PAGE分析蛋白表达情况。结果表明:通过筛选得到BioH基因,该基因具有水解酶的作用,同时也具有其他菊酯类农药降解基因序列中存在的保守五肽motif-GXSXG,PCR扩增后得到大小为783 bp的条带,通过重组技术获得阳性克隆,PCR扩增、酶切和DNA测序进行验证,重组菌经0.2 mmol/L IPTG诱导4 h后获得约为43 ku(包括6×His标签)分子量大小的重组蛋白,该蛋白以包涵体形式存在。本试验筛选并克隆出BioH基因,成功构建原核表达载体,并在大肠杆菌BL21(DE3)中得以表达。