摘要：本文针对不确定空间机器人预设性能约束下的鲁棒跟踪控制问题,结合一种具有指定时间收敛性质的预设性能函数,利用双向无约束映射将空间机器人的跟踪问题转化为映射误差的有界性控制问题.进一步,基于降阶方法设计了参考加速度,通过神经网络补偿系统的不确定性,实现了对时变期望轨迹的鲁棒跟踪,保证了映射误差始终有界且跟踪误差满足指定时间收敛的预设性能指标,数值仿真结果验证了所提方法的有效性.

摘要：南极天文望远镜控制软件是望远镜软件系统的重要组成部分,是控制计算机在望远镜用户层和设备层之间运行的关键技术。对于用户层,控制软件需具备全自动观测的交互接口、卫星通信条件下的远程访问和故障诊断等功能;对于设备层,控制软件不但要完成对天体目标的精确指向和精密跟踪、计算并补偿系统误差和控制关键部件以达到目标像质,而且需实现对电源分配系统、除霜及加热系统的控制、设备及环境信息的采集和监测等。相比于普通台址,在南极大陆运行的光学天文望远镜有其独特的特点,控制软件需进行特殊设计。本文重点从操作系统选择、远程建立望远镜指向误差修正模型方法、全自动观测软件接口、卫星通信及远程运维、望远镜实时状态监测和故障诊断等方面探讨了南极天文光学望远镜控制软件的关键技术和设计原则,并展望未来技术的发展,为南极天文望远镜的研制和控制系统研发提供技术储备。

摘要：复杂应力状态下泥质砂岩遇水软化,严重降低围岩承载力,导致围岩破坏范围和变形压力增大,严重威胁输水隧洞运行期安全。为此,以兰州水源地输水隧洞泥质砂岩为研究对象,开展了不同浸润时间下的三轴压缩试验研究。试验结果表明,随着浸润时间的延长,泥质砂岩岩样峰值强度和残余强度对围压的敏感程度逐渐降低,水在一定程度上降低了峰值强度和残余强度对围压的敏感程度;浸润前期,残余强度随浸润时间的降低速率明显小于峰值强度随浸润时间的降低速率,水对泥质砂岩岩样峰值强度的软化作用较为明显;泥质砂岩岩样的峰值强度、残余强度和弹性模量均随浸润时间的增长呈负指数关系减小;随着围压的升高,浸润时间对弹性模量的影响程度逐渐减弱,围压升高在一定程度上降低了水对泥质砂岩岩样弹性模量的软化作用。

摘要：电网发生不对称故障会造成公共连接电压(Point of Common Coupling,PCC)跌落、储能变流器(Power Conversion System,PCS)输出电流幅值增大等不利影响,严重时可能引起PCS切机.针对上述问题,提出了一种不对称故障下的PCC电压动态支撑策略.首先,分析了不对称故障下PCS的运行特性,得到了电压支撑方程;然后,根据并网标准划分了故障穿越运行区域,基于电压支撑方程和故障穿越运行区域设计了PCC电压动态支撑方案;同时对PCS输出电流幅值进行限制,在保证电压支撑效果和容量充足的情况下,进一步对负序电压进行抑制;最后,在Matlab/Simulink中验证了所提策略的有效性.

摘要：MicroRNA(miRNA)是一类由内源基因编码的长度约为22个核苷酸的非编码单链RNA分子,在动植物中参与转录后基因表达调控。大量研究表明,miRNA调控骨骼肌的发育,主要表现在肌卫星细胞的激活及增殖、分化、肌管的形成等生物学过程。本实验室前期对大白猪背最长肌(longissimus dorsi,LD)和比目鱼肌(soleus muscle,Sol)进行miRNA测序,筛选鉴定到一个在不同骨骼肌中差异表达并且序列高度保守的miR-196b-5p,目前miR-196b-5p在骨骼肌方面的研究尚未见报道。本研究进一步设计合成miR-196b-5p mimics和inhibitor对C2C12细胞进行miR-196b-5p过表达及干扰表达,利用蛋白免疫印迹、实时荧光定量PCR检测、流式细胞术、免疫荧光染色等方法探究miR-196b-5p对成肌细胞增殖分化的影响,并利用生物信息学预测和双荧光素酶报告系统鉴定了miR-196b-5p的靶基因。结果显示,过表达miR-196b-5p显著增加细胞周期基因Cyclin B、Cyclin D和Cyclin E的mRNA和蛋白表达水平(P<0.05);流式细胞周期检测结果显示,过表达miR-196b-5p显著增加S期细胞比例(P<0.05),表明miR-196b-5p能够加快细胞周期进程;EdU染色结果显示,过表达miR-196b-5p显著促进细胞增殖能力;相反,抑制miR-196b-5p的表达可以显著减弱成肌细胞增殖能力。进一步的功能研究发现,过表达miR-196b-5p能够显著增加成肌标志基因MyoD、MyoG和MyHC的表达水平(P<0.05);MyHC免疫荧光染色结果显示miR-196b-5p可以促进成肌细胞肌管形成,表明miR-196b-5p可以促进成肌细胞分化。生物信息学预测和双荧光素酶实验证明miR-196b-5p可以靶向Sirt1基因,抑制该基因的表达。改变Sirt1表达,不能够挽救miR-196b-5p影响细胞周期的表型,可以减弱miR-196b-5p对成肌细胞分化的促进作用,表明miR-196b-5p通过靶向Sirt1促进成肌细胞分化。

摘要：气体绝缘输电线路(GILs)的温升计算对于其可靠性设计与运行状态监测具有重要意义。为了提高GIL温升计算的精度,建立了包含外部空气在内的GIL电磁场、流体场以及温度场耦合计算的有限元模型。迭代计算了与温度相关的焦耳热损耗,并将其按照单元映射方式耦合至温度场进行温升计算。采用多组分传输理论将SF6气体与空气的物性参数进行线性组合,实现了单一模型中存在不同流体时的换热分析。利用该模型研究了运行电流与环境温度对GIL温升的影响。对比了是否考虑气体非线性热物性参数以及变化表面对流换热系数时的温升计算结果。通过实验验证了有限元计算结果的正确性,该模型与结论为GIL设计与导体运行温度监测提供了可靠的理论依据。

摘要：考虑钢筋锈蚀对混凝土结构的抗力影响,根据我国现行结构可靠度设计规范设计原理,提出了钢筋混凝土建筑结构预期使用期可靠度设计的实用方法。首先,考虑三种荷载组合以及不同恒荷载与可变荷载效应比影响,给出了代表性钢筋混凝土构件在给定环境下、不同使用期的可靠度分析方法;提出了预期使用期结构设计可靠度水平的确定原则,即预期使用期内结构构件可靠度指标不能低于现行规范的标准;在我国结构可靠度设计表达式基础上引入耐久性折减系数,给出了该系数的确定方法,通过该系数在设计阶段保证和实现预期使用期内结构构件可靠度指标不低于现行规范的标准。最后,通过算例验证了该方法的有效性和简便性。

摘要：采用逆均匀化方法优化设计具有特定性能的材料的微结构时,初始设计的选择和优化迭代算法的收敛相当困难.在人工培养晶体时,常常放入籽晶以加速晶体的生长.论文模拟这一物理过程,提出了构造初始设计的晶核法.在描写晶核法后,讨论了算法中的几个问题,包括采用SIMP模型时弹性模量插值中幂指数的取值,晶核法密度过滤影响域的选取方法,晶核位置对指定性能材料设计优化微结构的影响,指定性能材料设计时目标函数的选取方式.从晶核法构造的初始设计出发,结合上列方法,对指定性能和极值性能材料的设计,给出了多个算例,表明了本文方法的有效性.

摘要：针对可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)连续检测技术中,二次谐波背景信号存在漂移的现象,提出改变激光器中心电流实时提取背景信号,以消除连续检测过程中背景信号的漂移对浓度反演的影响。依据波长调制理论推导了二次谐波背景信号的理论表达式,并分析了实际情况下影响二次谐波背景信号的因素。给出激光器在不同工作温度时电流和输出光强度之间的关系曲线,并分析了改变激光器中心电流实时提取背景信号的可行性。结合背景信号搜索方法设计了基于LabVIEW的背景信号提取流程图。设计以氨气为检测对象的TDLAS实验系统,选取了氨气的吸收谱线以及对应的吸收中心电流。在激光器电流全工作区间内只存在唯一吸收峰的情况下,确定实验中各参数的数值及搜索背景的电流范围。实验结果表明:该方法可实时提取谐波背景信号。结合线性最小二乘法拟合反演可有效地减小检测误差及背景信号对浓度反演精度的影响,提高浓度的检测精度及准确性。在连续检测实验中,反演浓度的标准差由2.688 3降到1.856 1,减小背景信号漂移对检测浓度准确性的影响,提高了连续检测的准确性。

摘要：近年来随着非整数阶微积分理论的不断完善,使分数阶微积分在控制方面的应用受到越来越多的关注。特别是分数阶PIλDμ控制,在很多领域中得到了应用。针对运动控制系统中经常采用的比例微分控制器,提出了一种分数阶PDμ控制器的设计和整定方法。由于所设计系统的相角裕度与超调量有确定的对应关系,所以通过对相角变化率的设计可以使系统相角在剪切频率附近保持稳定,从而减小系统开环增益波动对超调量的影响。以给定的剪切频率ωc和相角裕度γm作为设计指标,由系统相频特性方程和相角变化率方程可以确定PDμ控制器的微分阶次μ和微分系数Kd,通过剪切频率点的幅频特性方程可以确定比例系数Kp。将方法应用于一个直线运动控制试验台,通过与整数阶ITAE最优控制方法进行的对比仿真和试验验证了方法的有效性和优越性。由试验结果可以看出,在保证系统设计指标的前提下所设计的PDμ控制器对于系统参数波动引起的超调量的变化具有很好的抑制作用。