摘要:针对单连杆柔性关节机械臂系统,提出了一种基于强化学习策略的优化反步跟踪控制方法.首先,在每个反步步骤中利用Actor-critic结构来执行强化学习策略,进而得到每个子系统的最优虚拟控制器,最终得到系统的最优控制器.然后基于设定的李雅普诺夫函数,推导出单连杆柔性关节机械臂系统的所有信号是有界的,证明了所设计控制方法的稳定性.最后,仿真实验验证了基于强化学习策略的优化反步跟踪控制在单连杆柔性关节机械臂系统中的有效性.
摘要:水杨酸(Salicylic acid,SA)作为植物体内关键调节因子,对植物生长调控意义重大.本研究基于 SA结构,围绕其羟基和羧基合成 18个 SA衍生物,旨在借助调节 SA信号通路探寻新型除草剂.通过小杯平皿实验,以 10 Pg/L和 100 Pg/L剂量对油菜、稗草种子开展活性初筛,发现 SA-1和 SA-8对杂草种子发芽率抑制效果显著.为深入验证 SA衍生物对根长的抑制作用,以 10 Pg/L剂量处理苹果幼苗,证实 SA-1、SA-2和 SA-8对其根长有显著抑制效果.进一步放大实验,以 375 g/ha、750 g/ha、1 500 g/ha剂量对油菜、苋菜、稗草、马唐进行喷洒处理,测试除草活性,结果表明 SA-1、SA-2和 SA-8相较 SA展现出更优除草活性.本研究以 SA信号通路为切入点,经活性测试筛选出 SA-1、SA-2和 SA-8三个对杂草抑制效果显著的化合物,为新型除草剂研发开拓了新路径.
摘要:近年来,过渡金属碳酸盐因其易于制备和价格低廉的特点被认为是一种很有前景的锂离子电池(LIBs)负极材料,但其阳离子半径小、极化力大、较差的结构稳定性和倍率性能阻碍了其高性能的充分发挥.以MnCO3为基础,采用双金属碳酸盐策略,利用简便的溶剂热法掺入镍离子,制备出了复合碳酸盐NixMn1-xCO3(x=0.2、0.25、0.5)材料.通过X射线衍射图谱、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜等,对材料的结构和形貌进行了表征.作为锂离子电池负极材料,对复合碳酸盐NixMn1-xCO3的电化学性能进行了研究.结果表明:镍离子的掺入会改变NixMn1-xCO3材料的形貌;同时,双金属协同效应改善了其电化学性能.当x为0.25时,制备的Ni0.25Mn0.75CO3材料表现出最小的粒径和最佳的电化学性能;在1 A/g电流密度下,经500次循环后,仍然具有595 mA·h·g-1的可逆容量,证明了双金属碳酸盐策略在LIBs中的优越性.研究结果为高容量和循环稳定性的新型无机碳酸盐基材料作为锂离子电池负极的发展提供了理论依据.
摘要:封装功能组分的微胶囊因其易于制备、可设计性强的优势而受到广泛关注.利用微胶囊构筑功能涂层可以便捷实现功能性赋予,有效拓展了涂层的应用场景.目前,微胶囊技术在涂层领域的研究持续深入推进,旨在系统阐述微胶囊的组成及构筑策略,分析了原位聚合法、溶剂蒸发法、光聚合法等多种制备工艺的优势及不足.此外,针对基于微胶囊的自修复涂层、防腐涂层、自润滑涂层、防火涂层、抗菌涂层、隔热保温涂层等功能涂层的研究现状进行阐述,为微胶囊在功能涂层领域的进一步研究与工业化应用提供理论参考与技术借鉴.预计未来对功能微胶囊及涂层的开发主要集中在高性能微胶囊的构筑策略、多功能集成以及推进微胶囊的可定制化等方面.
摘要:1 基因交叉方法和变异方法示意图及程序流程图 2 实验数据结果 2.1 实验数据 Goeke的测试算例详见链接:https://data.mendeley.com/datasets/h3mrm5dhxw/1.算例的名称型如[c/rc/r][序列号][c5/c10/c15/_21]可以分成三个部分:第一个部分代表着节点的分布特征,在R类数据集中,节点的坐标位置随机生成,较为分散;在C类数据集中,节点的坐标位置有明显的聚簇,较为集中,而RC类数据集则混合了随机和聚簇的特点.第三部分代表换点站个数或者客户个数即问题的规模大小.
摘要:针对轴承状态实时监测中故障样本稀缺的问题,提出一种轻量化孪生网络框架,以实现小样本条件下的高效故障诊断.采用连续小波变换对一维振动信号进行预处理,有效抑制噪声并提取关键时频特征,将信号映射为二维时频图.基于度量学习构建正负样本对,实现小样本数据的增强与泛化能力提升.在模型设计上,采用MobileNetV3S作为主干网络构建孪生结构,引入ECA通道注意力机制以降低模型复杂度并强化关键特征提取;结合深层Bneck模块的跳跃连接,优化深层特征的信息传递路径;最终以全局平均池化替代全连接层,进一步压缩参数量与计算开销.实验结果表明,所提方法在样本极度有限的条件下仍可实现91.67%的故障识别精度,参数量仅为1.16 M,计算量为0.05 GFlops,在诊断准确性、模型轻量化和实时性方面均展现出优异性能.
摘要:线粒体电子传递链(Electron transport chain,ETC)通过四个酶复合体将电子从还原供体传递到氧气,同时驱动质子跨内膜转运,形成质子梯度,F1F0 ATP合酶利用该梯度合成ATP,完成细胞能量转换.在此过程中,有少量电子泄漏出ETC从而产生了活性氧(Reactive oxygen species,ROS).ROS在干细胞的增殖、分化及自我更新中发挥着重要的生理作用,因此ROS水平的精确调控对干细胞的稳态与功能至关重要.研究ETC如何通过ROS的生成来调控干细胞的命运,对于深入理解干细胞的调控机制具有重要意义.本文围绕ETC复合体的结构功能、线粒体ROS产生及其调控干细胞命运机制进行综述,探讨该机制不仅为氧自由基研究提供了新视角,也为临床治疗肿瘤、衰老、神经退行性疾病以及干细胞功能相关疾病提供潜在的治疗靶点.
摘要:针对时变扰动环境下无人直升机的轨迹跟踪问题,提出了一种预定义时间跟踪控制方案.旨在突破现有有限时间(Finite-Time)控制对初始状态的依赖性以及固定时间(Fixed-Time)控制收敛时间上界估计保守的局限,引入预定义时间理论,实现了仅需单一控制参数即可精准预设系统收敛时间的目标,且无需复杂的参数整定.首先,构建无人直升机非线性动力学模型,并设计时变增益扰动观测器以对未知时变扰动进行估计.其次,基于观测补偿机制,提出一种基于滑模的预定义时间控制器,确保直升机姿态与高度在预设的时间窗口内严格收敛至期望轨迹,该过程完全独立于系统初始状态.基于Lyapunov稳定性理论的严格分析证实了闭环系统的预定义时间收敛特性.最后,对比仿真实验表明,该策略在收敛时间的可控性、跟踪误差抑制及稳态鲁棒性方面均显著优于现有控制方法.
摘要:口服固体制剂的溶出度测试是药物研发和质量控制的关键环节,选择合适的溶出度测试方法准确表征其溶出行为,对保证药品的质量和临床疗效一致性具有重要的研究价值.近年来,溶出度测试方法持续优化,其选择趋向生物相关性,从而更好地模拟体内环境.为深入探究不同溶出度检测方法的特性,本文将从溶出度测试设备的工作原理及流体动力学特性方面剖析口服固体制剂溶出度测试方法的特征.在此基础上,聚焦于影响溶出结果的因素及溶出曲线相似性评价,进一步论述了溶出度测试方法的应用及体外-体内相关性的关联规律.
摘要:基于二氧化钒(VO2)的独特相变特性设计了一种具有吸收-传感功能的超材料太赫兹多功能器件.器件由五层结构组成,从上到下依次是VO2图案层、PTFE介质层、VO2图案层、PTFE介质层和底部金属层.结果表明,当VO2处于全金属态时(电导率为200 000 S/m),器件具有吸收功能,3.9~14.8 THz之间的频率范围内,吸收率超过90%,相对带宽达到116.6%,特别是在6.4、9.8和11.0 THz处吸收率超过99%,达到了完美吸收.当改变VO2的电导率使VO2处于绝缘态时,该设计结构可作为生物传感器,在16.26 THz处有一个窄带吸收峰.吸收率接近90%,其灵敏度达到972 GHz/RIU,品质因子Q值为81.3.
摘要:监督学习的训练和增强效果依赖于配对的数据集,但多数情况下使用的是合成数据集,导致在迁移到真实图像时恢复效果不佳,泛化能力有限.针对上述问题,本文提出了一种结合物理模型和多重先验知识的无监督低照度图像增强方法.该方法首先利用合成数据集对网络模型进行有监督的预训练;随后,基于大气散射模型理论从输入图像中估计其中参数;最后,计算多重物理先验和神经网络估计的参数与增强图像之间的损失,端到端的训练网络模型,并更新网络参数.实验结果表明:与现有的主流算法相比,该算法可有效提高图像照度和对比,保持图像自然性,并具有一定的泛化能力.
摘要:研究了一类受未知随机环境干扰的无人艇轨迹跟踪控制问题.首先,基于随机微分方程理论,构建了包含随机干扰项的系统动力学模型,以精确刻画现实环境扰动对无人艇运动轨迹的影响.其次,基于back-stepping控制方法,设计了一种轨迹跟踪鲁棒控制器.理论分析表明,在所提出的控制策略下,所设计的控制器能够确保无人艇实际轨迹以期望精度渐近跟踪任意给定的参考轨迹,证明了闭环系统中所有信号均满足全局一致最终有界性.最后,通过数值仿真验证了轨迹跟踪控制器的有效性和鲁棒性.
摘要:提出一种加载引向器的人工表面等离激元(Spoof Surface Plasmon Polaritons,SSPPs)超宽带Vival-di天线.针对传统Vivaldi天线增益较低的问题,通过集成SSPPs波导和加载引向器结构实现性能突破.首先,在传统Vivaldi天线中引入周期性凹槽的SSPPs波导结构,通过优化其椭圆渐变匹配设计,激发表面SSPPs模式,显著提升天线增益,同时保持超宽带特性.进一步在SSPPs超宽带Vivaldi天线基础上加载"凹"形引向器阵列,通过优化单元尺寸与周期性排布,有效调控表面电流分布并抑制表面波,使峰值增益提升至12.28 dBi,辐射效率最高达98%,工作带宽为14.63~36.54 GHz.结构上采用低损耗Rogers RT5880介质基板,实现了低剖面、高阻抗匹配及稳定的端射辐射特性.仿真结果表明,该设计在毫米波频段兼具超宽带、高增益与高效率优势,为未来毫米波通信系统的高性能天线设计提供了新思路.
摘要:针对传统表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)中存在的金属催化剂残留及基底适用性受限的问题,提出了一种基于聚多巴胺辅助的表面引发无金属ATRP(metal-free ATRP)新策略,旨在实现基体表面的可控功能化改性.首先以玻璃片为基底,通过多巴胺的自聚反应形成聚多巴胺(PDA)涂层,再用2-溴异丁酰溴对玻璃片表面进行酰溴化处理,得到溴代的玻璃片(Glass@PDA-Br),以Glass@PDA-Br为引发剂,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,在365 nm紫外光照射下进行表面引发的 metal-free ATRP聚合.通过X-射线光电子能谱、扫描电子显微镜和凝胶渗透色谱等测试方法对产物进行了表征和分析.结果表明,玻璃片表面成功接枝了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),接枝PMMA后的玻璃片表面接触角达到136.9°,呈现明显的疏水状态;MMA在玻璃表面进行的 metal-free ATRP聚合反应具有"活性"/可控自由基聚合的特征.该方法实现了对玻璃表面的可控疏水化改性,将进一步拓宽固体表面功能化改性的途径和无金属AT-RP的应用前景.
摘要:研究了一类非线性系统自适应智能跟踪问题,旨在解决非线性系统中参数未知、控制律与Barbalat引理条件的兼容性等的挑战.通过Barbalat引理和反步法框架,提出了一种新型智能控制算法.该算法通过引入适配的调节函数,并采用在线估计的方法,有效地规避了传统方法中常见的过参现象.以此构造的新型智能控制器不仅结构简洁,而且具备快速响应跟踪信号的能力.这一改进突破了传统Lyapunov函数构造方法中控制器构建复杂、计算难度高、鲁棒性不足等局限.最后,通过仿真实验,验证了所提控制算法在非线性系统中的有效性.
摘要:稀土元素(REEs)在增材制造(AM)钛合金中展现出显著的组织调控与性能优化潜力.在原材料中适当的添加REEs是改善AM钛合金组织和力学性能的新方法,综述了钇、镧、铈和铒REEs在当前主流的AM方法中的作用机制与性能影响.总结了稀土含量的添加对材料的强度、硬度和耐磨性的影响.过量的添加将会诱发更多的脆性相、偏析和孔洞等缺陷,进而导致塑性下降.稀土掺杂为高性能钛合金AM提供了可行途径,但需在稀土成分、工艺与热历史三者间进行平衡,以实现强度、塑性和稳定性的协同优化.
摘要:模糊逻辑算子在模糊控制中起着非常关键的作用.本文旨在提出模糊Peirce arrow算子的定义,并将模糊Sheffer stroke算子和模糊Peirce arrow算子纳入到一个统一的框架中,即定义 HP算子,进一步分析HP算子的结构,讨论其与模糊弱HP算子、模糊Sheffer stroke算子以及模糊Peirce arrow算子之间的关系,构造和刻画非平凡HP算子.最后,在某些非平凡HP算子集上提出两种特殊的运算,通过这两种运算可分别构成半群和可交换幺半群.
摘要:反向散射通信因能够实现低功耗无线数能同传而被作为下一代无源物联网的关键技术之一,但其性能受限于双重信道衰落.为此,本文提出一种基于线性最小均方误差的联合信道估计与智能反射面相移优化算法.通过建立直连链路与级联链路信道模型,利用信道统计特性构建闭式解信道估计器;同时,结合智能反射面反射特性进行相移矩阵优化,在保证估计精度的前提下显著降低计算复杂度.仿真实验验证了所提方案相较于基准方法在估计精度上的优越性.
摘要:为提高城市交通管理效率,应用智能交通系统是当前较为高效可行的办法,车流量实时监测技术可为整个系统提供有效的实时数据,研究聚焦于提升车流量实时监测终端设备性能的关键需求,提出一种基于YOLO目标检测算法的方法,结合图像预处理技术提升系统准确度并减少了终端资源消耗.研究基于CO-CO公开数据集整理和处理部分素材图,构建符合本次测试的自训练数据集,分别训练YOLOv5s与YOLOv8s模型,在动态视频和实时视频流等多种场景下进行全面测试,同时引入背景差分、CLAHE图像增强和中值滤波等图像预处理技术,有效验证了模型在复杂环境下对目标识别能力的提升,同时降低了设备资源占用.实验结果说明,图像预处理技术在不同测试方式和环境下提高约1.2%~1.8%的检测精度,相应的资源占用情况也有所降低,研究设计并分析了从模型训练、图像处理及性能评估等主要环节,凭借一系列视频测试和现实模拟测试得出相应数据,有一定应用价值.