摘要：气道阻抗的监测对肺功能疾病的准确评估及早期诊断具有重要临床价值。针对当前肺功能设备中振荡源系统体积大、功耗高等难以满足动态测量需求的问题,本研究采用可控呼气振荡与状态可视化反馈的新策略,设计了微型电磁振荡源、集成传感控制电路和动态反馈系统,开发了一种结构轻巧、功耗低及带可视化状态反馈的气道阻抗监测系统。呼吸阻抗测量实验及统计对比结果表明,该系统可实现稳定的5 Hz气道阻抗测量,呼吸系统阻抗(R和X)频谱曲线与临床肺功能仪IOS的频谱曲线均具有较为一致的变化趋势,其差值均小于1.1 cm H_(2)O·s/L;运动与静息状态组的呼吸阻抗R5差异有统计学意义,且呼吸电抗X5的波动幅值较大,表明本系统能测量气道阻力参数的动态变异性。因此,本研究开发的阻抗监测系统支持受试者可手持移动、较长时间段内连续测量气道阻抗的动态变化,为进一步开发低功耗、便携化甚至可穿戴的动态肺功能监测设备提供了研究基础。

摘要：现有的基于融合策略的车辆质心侧偏角(vehicle sideslip angle,VSA)获取方法需要针对不同的场景、结构或信号进行优化和改进,计算复杂度和系统成本也随之增加。本文提出一种基于切换策略的VSA软测量方法。在传感器量测信号预处理部分,利用贝塞尔滤波器对侧向加速度信号进行时延处理和噪声滤除,设计可靠性检验模块对横摆角速度等信号中的突变实现有效清除。在此基础上,根据现有运动学和动力学方案的优势确定切换策略,尽量缩短运动学方案的连续工作区间以抑制其误差累积,同时将动力学方案限制在线性区工作以避免其性能下降,并在多个工况下进行仿真和硬件在环试验,以验证所提出的VSA获取方法的效果。试验结果表明,相较于采用典型的融合策略的对比方法,本文提出的方法在精度和运行时间方面都具有明显的优势,且二者对路况的变化均具有较强的鲁棒性。

摘要：相比于传统且经典的比例–积分–微分(PID)控制,带有指数参数的有限时间控制方法具有更好的控制性能,因而引起广泛的关注和研究.本文首先从方法设计和稳定性分析角度,对现有主流有限时间控制方法进行整理和归纳,将其分为17种有限时间状态反馈控制方法及6种有限时间输出反馈控制方法.其次,以一类具有普遍和基础性的二阶系统为例,统一变量和参数,给出了每种控制方法对应的控制器的显式结构.然后,通过原理分析和比较分析,对每种控制方法的优点及不足之处进行了总结,尤其是给出了终端滑模控制具有“控制奇异与收敛时间矛盾性”的结论,以及指出了一些方法存在较大保守性的问题.最后,通过列表的方式展示了所有有限时间控制方法的优缺点及值得进一步深入研究的课题.

摘要：目的建立血浆虫草素及代谢物3’-脱氧肌苷(3′-Deo)的液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)测定方法,研究其在大鼠体内的药动学。方法以2-氯腺苷(2-Chl)为内标,甲醇沉淀蛋白,色谱柱为Kinetex C18(3 mm×100 mm,2.6μm),流动相为水(5 mmol·L^(-1)乙酸铵)-甲醇溶液,梯度洗脱。电喷雾离子源,正离子多反应监测。研究大鼠灌胃虫草素(10 mg·kg^(-1))后血浆虫草素及3′-Deo药动学。结果虫草素和3′-Deo分别在0.5~100和1~200 ng·mL^(-1)范围内线性关系良好,定量下限分别为0.5和1 ng·mL^(-1)。大鼠灌胃虫草素后,血浆虫草素浓度较低,主要转化为3′-Deo。虫草素和3′-Deo的峰浓度(C_(max))分别为(5.4±3.4)和(142.0±50.0)ng·mL^(-1),血药浓度-时间曲线下面积(AUC_(0-360 min))分别为(658.4±459.3)和(18034.9±4981.1)ng·min·mL^(-1)。结论该方法简单、灵敏、准确,适用于虫草素与3′-Deo血药浓度测定及药动学研究。

摘要：为了能够在大型减震阻尼器性能测试试验中更好反馈试验台的重载液压缸动态位移变化信息,从而真实模拟大型减震阻尼器所需振动激励信号,进而获得更好的特性参数,对比传统变步长LMS算法,根据试验台重载液压缸实际振动的加载工况,在预期参考信号不可知的情况下,通过小波变换对原始信号进行拟合,并使用MATLAB建立误差与步长之间的非线性函数表达式,提出一种基于小波变换的LMS自适应滤波器,最后通过LabVIEW编写了测控程序进行了试验。试验结果表明,相较于传统变步长LMS算法,基于小波变换的自适应滤波器收敛速度更快、稳态误差更小且跟踪能力更强,在实际应用中,相较于其他类型滤波器具有更好的滤波效果。

摘要：由于锻造液压机受到诸多内在、外在因素的影响,使得其双缸同步控制精度不满足工况需求。针对此问题,以传统双缸同步控制系统为研究对象,建立液压缸位置控制系统运动学模型,结合Lyapunov稳定性理论,设计反步法控制器,并且应用于并联同步控制结构中;分别搭建基于反步法控制器和PID控制器的双缸同步控制系统AMESim与Simulink联合仿真模型,并进行联合仿真。结果表明:与PID控制器相比,从阶跃响应方面看,反步法控制器最大同步误差减小了62.3%,调定时间减少了26.96%;从正弦跟踪能力方面看,反步法控制器滞后性显著降低,并且能够满足双缸同步控制要求。

摘要：减震阻尼器是用于建筑、桥梁、风电、管道等领域减震的核心零部件,减震阻尼器试验台是测试减震阻尼器动/静态特性的试验装置。针对减震阻尼器试验台在位移加载时实际位移与期望位移跟踪误差较大的问题,建立试验台液压伺服位移控制系统数学模型,设计鲁棒自适应控制器,并基于李雅普诺夫理论验证控制器的稳定性,提出一种基于鲁棒自适应的位移跟踪控制方法。搭建Simulink与AMESim联合仿真模型,对试验台电液伺服系统的控制方法进行仿真分析;搭建试验台并对比验证鲁棒自适应控制器与传统PID控制器的控制性能。结果表明:鲁棒自适应控制器具有较强的抗干扰能力,跟踪误差较PID控制器减少了55%,响应速度提高了66.7%,较大程度提高了试验台加载系统的位移跟踪控制精度。

摘要：随着能源工业化的高速发展,如今地下水石油烃污染趋势日益严重.本实验以柴油模拟地下水环境中石油烃C10—C40成分,筛选出两株可以高效降解地下水石油烃的菌株,分别为赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)和杆菌属(Bacillus).利用微生物固定化技术,把其制成了一种稳定性较高的基于吸附-降解功能为一体的石油烃降解材料.扫描电镜结果显示,该微生物固定化材料具有较为出色的吸附能力;降解动力学实验表明该材料降解石油烃符合二级动力学模型.采用单因素实验结合响应面法设计正交实验探索该材料最佳环境条件,结果表明,生物炭固定化石油烃降解菌在地下水中使用的最佳条件为:pH值6.93、石油烃初始浓度2803.17 mg·L^(−1)、固定化时间为26.96 h,固定化菌群投加量3.62 g,经过7 d后石油烃降解率可达70.51%.该微生物固定化材料能够较好的适应地下水高浓度石油烃环境,并且显著降低石油烃浓度,研究可对地下水石油烃的修复提供重要的参考依据.

摘要：车辆质心侧偏角是车辆主动安全控制的重要参考信息,难以直接测量。提出一种含时变轮胎侧偏刚度的车辆质心侧偏角鲁棒估计方法。利用一种车载传感器量测信号可靠性判别方法,滤除横摆率和侧向加速度中的不可靠量测值。设计一种基于侧向加速度信息的轮胎侧偏刚度计算方法,以解决非线性区域的时变轮胎侧偏刚度表征问题。利用容积卡尔曼滤波算法进行迭代,以获得鲁棒的车辆质心侧偏角。数值验证结果表明,所提出的车辆质心侧偏角估计方法在精度和鲁棒性方面具有较为明显的优势。

摘要：轮胎力的准确获取对车辆主动安全系统精确控制的实现至关重要。本文提出了一种轮胎力的鲁棒估计方法。在假设系统噪声特性为分布未知但有界的同时,该方法将集员滤波算法引入到轮胎力估计器的设计中,并结合强跟踪理论和序贯更新的思路对该算法进行优化。在此基础上,结合车轮转动动力学模型和双轨车辆动力学模型分别设计轮胎纵向力和侧向力估计器。最后,利用联合仿真平台对所提出的方案进行验证。结果表明:相较于卡尔曼滤波方案,改进的集员滤波方案能够获得更好的估计效果,且对系统噪声和道路状况的变化具有很好的鲁棒性。