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关键词： 煤矸石   煤泥   燃烧特性   动力学参数  

摘要： 天地王坡煤矿生产无烟煤煤矸石,为将煤矸石焚烧处置,亟需研究基础燃烧特性。选取大块矸石和碎末矸石进行研究,无烟煤煤泥作为对比。研究结果表明:大块矸石和煤泥热值较高,超过10.3 MJ/kg,碎末矸石的热值极低;煤灰中SiO_(2)和Al_(2)O_(3)之和超过90%,软化温度大于1500℃;大块矸石和煤泥的着火指数(T_(d))、着火稳燃特性(R_(w))和燃尽特性(R_(j))相近,属于难以着火和燃尽的固体物料;对大块矸石和煤泥进行TG和DGT分析,大块矸石着火和燃尽温度分别为534℃和617℃,煤泥的着火温度和燃尽温度分别为430℃和500℃。采用Freeman Carroll法计算煤矸石的动力学参数,得到煤矸石挥发分热解反应级数为0.688,表观活化能为119 kJ/mol,指前因子为0.34×10^(11);煤矸石焦炭燃烧反应级数为1.87,表观活化能为189 kJ/mol,指前因子为1.56×10^(13)。

关键词： 学术谱系   隐性知识   科学共识   学科特征   科学范式  

摘要： 科学范式演进是科学发展的核心议题,而隐性知识在学术谱系中持续积淀,其传承对科学范式形塑至关重要。聚焦学术谱系传承中隐性知识转化对科学范式形成的作用机理,通过问卷调查收集967份有效样本,运用结构方程模型进行实证检验。研究表明,隐性知识转化通过认知、方法、规范等方面共识显著促进科学共识达成,进而推动科学范式形成。学科属性特征在这一过程中起调节作用,学科的成熟度、交叉融合度、开放包容度越强,隐性知识转化的效用则越高,越可能促进创新性科学范式形成。研究深化了学术谱系理论内涵,拓展隐性知识影响机制分析理路,对政府部门制定人才培养和学科建设政策、高校与科研机构改进学术管理及促进科研创新、学者个体追求卓越创新和拓展学术生涯路径具有启发意义。

关键词： 胎儿   血流动力学   超声检查   多模态   子痫前期  

摘要： 目的构建并分析基于胎儿血流动力学参数的超声多模态模型在预测重度子痫前期风险中的应用价值。方法横断面选取于我院规律产检并分娩的74例重度子痫前期孕妇临床资料作为观察组,另选取同期产检正常的50例孕妇设为对照组,对两组一般资料与胎儿的血流动力学参数;多元回归分析法分析影响孕妇发生子痫前期的因素;基于影响因素构建预测模型,并分析其预测效能。结果子痫前期组的体重指数(Body Mass Index,BMI)、收缩压(Systolic blood pressure,SBP)、舒张压(diastolic blood pressure,DBP)水平均高于对照组,分娩孕周则较低(P<0.05);观察组脐动脉的搏动指数(pulse index,PI)(1.37±0.13)、阻力指数(resistive index,RI)(0.81±0.19)和缩期峰值流速与舒张末期流速比值(peak systolic blood velocity/end-diastolic blood velocity,S/D)(3.67±0.43)均高于对照组,而胎儿大脑中动脉的PI(1.08±0.16)、RI(0.54±0.19)和S/D(2.42±0.31)则低于对照组(P<0.05);多元回归分析结果显示胎儿中高水平的脐动脉PI、RI、S/D比值为影响孕妇发生子痫前期的危险因素;胎儿大脑中动脉高水平的PI、RI和S/D比值为其保护因素;基于影响因素,构建预测模型方程,Y=3.063×脐动脉PI+1.051×脐动脉S/D比值+2.061×脐动脉RI+2.610×胎儿大脑中动脉的PI+3.762×胎儿大脑中动脉的RI+2.783×胎儿大脑中动脉的S/D比值-2.618;受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线表明,预测模型的曲线下面积(Areaunder curve,AUC)为0.856,对孕妇发生子痫前期具有较好的预测效能。结论胎儿血流动力学参数可作为早期识别高风险的重要标志,胎儿中高水平的脐动脉PI、RI、S/D比值为影响孕妇发生子痫前期的危险因素;胎儿大脑中动脉高水平的PI、RI和S/D比值为其保护因素,构建的预测模型方程有较高的预测效能,可提高早期预警能力,为临床干预提供依据。

关键词： 动态对比增强磁共振成像   乳腺癌   药代动力学模型   速率常数   容量转移常数   血管外细胞外间隙容积分数  

摘要： 目的探讨动态对比增强磁共振成像(DCE-MRI)药代动力学定量参数对乳腺癌患者新辅助化疗(NAC)效果的预测价值。方法选取接受完整周期NAC的106例女性乳腺癌患者,通过DCE-MRI药代动力学模型获得定量参数[容量转移常数(K^(trans))、速率常数(K_(ep))、血管外细胞外间隙容积分数(V_(e))],比较不同病理类型、分子亚型、组织分级乳腺癌患者的各参数。乳腺癌患者均经4~6个周期NAC治疗,采用Miller&Payne(MP)病理反应性分级系统评估乳腺癌患者NAC疗效,将MP分级Ⅴ级定义为病理完全缓解(pCR)组,Ⅰ~Ⅳ级为非病理完全缓解(npCR)组;并将MP分级Ⅳ、Ⅴ级定义为病理组织学显著反应(MHR)组,Ⅰ~Ⅲ级为非组织学显著反应(nMHR)组。比较MHR组与nMHR组、pCR组与npCR组之间NAC前、NAC 2个周期DCE-MRI药代动力学定量参数;采用ROC曲线分析DCE-MRI药代动力学定量参数对NAC疗效的预测价值。结果不同病理类型乳腺癌患者K_(ep)、K^(trans)比较差异有统计学意义(P均<0.05),不同分子亚型、组织分级乳腺癌患者K_(ep)、K^(trans)、V_(e)比较差异均有统计学意义(P均<0.05)。NAC前、NAC 2个周期MHR组K_(ep)、K^(trans)均低于nMHR组,pCR组K_(ep)、K^(trans)均低于npCR组(P均<0.05)。NAC前、NAC 2个周期K_(ep)、K^(trans)联合预测乳腺癌患者NAC 4个周期MHR的AUC分别为0.891、0.932(P均<0.05),NAC前、NAC 2个周期K_(ep)、K^(trans)联合预测乳腺癌患者NAC 4个周期pCR的AUC分别为0.881、0.916(P均<0.05)。结论K_(ep)、K^(trans)联合检测在乳腺癌患者NAC疗效中有较高预测价值,DCE-MRI药代动力学定量参数有利于指导临床制定、调整治疗方案。

关键词： 机器人动力学   参数辨识   加权最小二乘法   支持向量机   误差补偿  

摘要： 传统机器人运动控制通常采用PID控制,但传统PID控制反映滞后,动态性能差,精度较低。前馈控制能显著提升机器人控制性能,但需要建立精确的动力学模型,所以要辨识机器人动力学参数。利用牛顿-欧拉法建立机器人动力学模型,选用傅里叶级数型激励轨迹并以使得观测矩阵条件数最小为目标进行优化,采集机器人在该轨迹下的运动数据,使用加权最小二乘法辨识得到机器人动力学参数,因为工业机器人具有复杂和非线性的特点,通过参数辨识得到的动力学参数建立的逆动力学模型往往存在误差;因此,选用遗传算法优化的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)对动力学模型进行误差补偿,支持向量机输入数据是机器人各关节的角度、角速度、角加速度数据,输出数据为预测的动力学模型误差力矩,采集机器人在多条傅里叶轨迹下的运动数据,输入支持向量机训练并预测,结果表明,误差补偿后的动力学模型能更加准确地预测关节力矩。

关键词： 参数辨识   工业机器人   鲸鱼优化算法   动力学参数  

摘要： 提出一种基于改进鲸鱼优化算法(IWOA)的工业机器人动力学参数方法。采用不同捕食方式更新种群分布位置,最终寻找最优位置个体,对工业机器人参数进行识别,将测试路径平均均方误差(RMS)作为评价标准。以工业机器人为对象设计仿真验证了辨识算法的正确性,研究结果表明:在第35次迭代后IWOA适应度速度较快,具备较好参数估算性能,惯性参数辨识结果验证所提方法能够对机器人动态特性识别达到很高的精度,为提高机器人动作规划具有指导意义。

关键词： 交通事故   车辆动力学参数   多源融合   实时估计   验证体系  

摘要： 交通事故场景中,传统事后重构方法难以满足实时性与精确性要求。研究围绕动力学参数实时估计展开,构建事故条件下车辆动力学模型,分析速度、加速度、角速度等参数的耦合机理。在多源传感器数据基础上,提出基于扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)与鲁棒滤波相结合的实时估计算法,并设计参数自适应更新机制,以应对碰撞瞬间的传感器失效与数据突变。通过构建Carsim–Simulink仿真平台及实车碰撞试验,对估计结果的准确性进行验证,为快速分析交通事故与智能交通决策提供技术参考。

关键词： 协作机器人   参数辨识   Stribeck摩擦   优化算法  

摘要： 精确的动力学模型对于协作机器人的控制和安全在人机交互任务中至关重要,其研究核心为动力学模型参数辨识。动力学模型中的摩擦项建模不精确会导致机器人控制稳定性和运动精度较差,针对此问题提出一种改进Stribeck摩擦模型,其添加加速度项和速度项以更好地拟合动力学模型中的非线性。首先,利用拉格朗日法建立带关节摩擦力项的机器人动力学模型,并将其分为线性和非线性部分;通过六自由协作机器人平台,以三阶傅里叶级数信号作为关节轨迹输入,并对采集的数据处理并滤波,建立参数辨识的实验数据集;最后利用该数据集辨识动力学模型参数,即利用基于迭代加权的约束最小二乘法辨识线性部分;利用基于密度的带有噪声的空间聚类法(DBSCAN)和灰狼-布谷鸟混合优化算法(GWO-CS)辨识非线性部分。实验结果表明,改进Stribeck摩擦模型能准确拟合关节摩擦的非线性项,相比传统库仑-粘滞摩擦模型和标准Stribeck模型,关节力矩的均方根误差(RMSE)大幅降低,有效地提高协作臂动力学模型的参数辨识精度。

关键词： 莱州湾近海海域   中软场地   土动力学   动剪切模量比   阻尼比   剪切波速   统计分析  

摘要： 为研究莱州湾近海海域中软场地土的动力学特性,本文针对0-80m深度范围内不同种类土,开展了动剪切模量比(G/Gmax)、阻尼比(λd)与剪切波速(Vs)的试验与统计分析。基于试验数据,统计分析了莱州湾近海海域中软场地条件下,不同地质单元不同种类土在不同区间深度下的土动剪切模量比与阻尼比。结果表明:同一类型土,随着深度的增加,G/Gmax统计平均值总体呈现增大趋势,λd统计平均值是减小趋势;随着动剪应变的增加,各类土的动剪切模量比变异系数与动剪应变呈正相关,其阻尼比变异系数与动剪应变呈负相关。同时给出不同种类土的Vs随深度变化的最优回归公式与拟合优度。不同种类土的Vs随土体埋深的增大而增加,但增幅减小;土剪切波速的离散程度随土体埋深的增加而增大;不同回归模型对比分析表明:采用二次多项式函数模型的拟合优度最优(R2=0.807-0.890),显著优于线性模型及幂函数模型。其研究结果可为我国海域地震区划与近海海域深软场地的工程抗震设防工作提供科学依据。

关键词： 高超声速滑翔飞行器   机动目标跟踪   半弹道再入飞行器   状态估计   参数估计  

摘要： 在高超声速滑翔飞行器(hypersonic gliding vehicle,HGV)跟踪问题中,动力学模型起到了关键作用。然而,由于再入过程中目标的结构时变以及流场等不确定因素的作用,导致目标的运动模式时变且未知。基于此,提出了以扩维半弹道再入飞行器(semi-ballistic reentry vehicle,SBRV)模型估计目标的状态和气动参数。基于目标机动过程中升阻比有界以及气动参数耦合的特性,采用SBRV模型估计的爬阻比、转阻比具有较快的收敛速度,且阻力参数的估计误差也保持总体最小。进一步分析了该模型与两种典型动力学模型之间的转换关系。通过对HGV典型机动场景的仿真跟踪表明,基于SBRV模型设计的估计器跟踪误差更小,且对目标机动检测的延时更小。