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耦合分子振子同步化的能量代價及其最優設計原理的研究
北京大學物理學院/定量生物學中心歐陽頎課題組在Nature Physics發表題為“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章網址：https://www.nature.com/articles/s41567-019-0701-7）文章，揭示了互相耦合的分子振子達到同步化所需的熱力學代價，表明分子振子的同步化需要額外能量耗散，并揭示了能量耗散與所能達到的最優同步化效果及耦合的最佳設計之間的關系。 振子之間的同步化現象在自然界是非常普遍的現象，許多非線性理論與實驗很好地回答了很大一部分非線性振子中的同步化問題。然而，對于分子振子而言，他們的振蕩節律由隨機的、大噪聲的生化反應所決定，與之前相對成熟的非線性理論所涉及的情況有所不同。這類分子振子的同步化規律，尤其是同步化所需的熱力學代價尚不明確。 歐陽頎課題組與美國IBM T. J. Waston 研究中心/北京大學定量生物學中心杰出訪問教授的涂豫海教授展開合作研究，首次在理論上闡明了實現分子振子同步化所需的熱力學代價。該研究提出一個簡單而普適的隨機理論模型，假設不同的分子振子之間被一些額外的分子間化學反應耦合起來從而使彼此的相位相互靠近，用以描述一般的可產生同步化振蕩的分子振子。在這個理論模型中，研究者們找到了單分子穩定振蕩狀態的概率密度的解析解，由此計算了不同條件下的能量耗散，并通過平均場近似得到了該振蕩出現同步化現象的條件。通過比較不同條件下的能量耗散，研究者發現，若要實現分子振蕩的同步化，除去驅動單個分子振蕩的能量以外，還必須要有一部分不為零的額外的能量耗散。除此以外，當外界條件給定能量耗散的大小時，雖然可以通過調整模型中的參數達到各種不同的同步化效果，但是可以達到的最優的同步化效果由給定的能量耗散所限制。當能量耗散小于一個臨界值時（這個臨界值大于驅動單個分子振蕩的能量）同步化是不可能的，給定的能量耗散越大，所能達到的最優同步化效果越好。該結論具有一定的普適性。隨后研究者在藍藻的生物鐘系統中檢驗了該理論，驗證了生物體內的分子振蕩體系確實需要額外的能量來實現同步化。 北京大學物理學院博士生，歐陽頎課題組的張東良為該文章的第一作者，涂豫海教授為通訊作者，合作者包括歐陽頎教授和美國加州圣地亞哥分校的博士后曹遠勝博士。
北京大學
2021-04-11
基于分數階的永磁同步電機速度環控制參數的自整定方法
本發明公開了一種基于分數階的永磁同步電機速度環控制參數的自整定方法，其通過利用分數階 PI 控制器代替永磁同步電機交流伺服系統中的整數階 PI 控制器，并自動地整定所述分數階 PI 控制器的參數，實現對永磁同步電機交流伺服系統的控制，該方法具體包括：首先采集所述交流伺服系統的電流與速度信號；其次，根據所述采集信號，辨識永磁同步電機伺服系統速度環被控對象模型，識別出模型的參數；最后，對控制參數進行尋優整定，獲得最優的控制參數。本發明的方法利用分數階 PI 控制器取代原有的整數階 PI 控制器，并自動地
華中科技大學
2021-04-14
永磁同步電機的電角度旋向和初始值辨識方法及系統
本發明公開了一種永磁同步電機的電角度初始角度和旋向的辨 識方法及系統，首先通過算法得到轉子磁鏈角度的估計值，然后輸出 角度為轉子磁鏈角度估計值的定子電流，接著確定轉子磁鏈角度的估 計值與轉子磁鏈角度的真實值的位置關系，并依靠得到的位置關系， 得到一個更準確的轉子磁鏈角度的估計值，反復執行以上步驟數次， 轉子磁鏈角度的估計值將與轉子磁鏈角度的真實值重合，該磁鏈角度 估計值與編碼器反饋的轉子角度之差值即為電角度的初始值，最后， 利用電角度旋向辨識算法，辨識電角度旋向與編碼器反饋的旋向的相 對關系，若兩者
華中科技大學
2021-04-14
一種基于 FPGA 的模擬位同步時鐘信號傳輸及提取電路系統
本實用新型涉及通信工程技術，具體涉及一種基于 FPGA 的模擬位同步時鐘信號傳輸及提取電路系 統，包括 CLK 時鐘信號，還包括 m 序列信號產生系統，模擬信道傳輸系統，位同步時鐘提取系統；所 述 m 序列信號產生系統接 CLK 時鐘信號，所述 m 序列信號產生系統、模擬信道傳輸系統和位同步時鐘 提取系統依次連接。該提取電路系統適用時鐘頻率范圍 1Hz~1MHz，頻率精確度達到 10-5 數量級，檢測 速度快（小于 3 秒），運行穩定，人機交互
武漢大學
2021-04-14
一種用于同步 OCDMA 系統的變重二次同余碼獲取方法
本發明公開了一種用于同步 OCDMA 系統的變重二次同余碼獲 取方法，包括：構建原始二次同余碼碼集；對原始二次同余碼碼集中 的任意一個區內的 p 個碼字序列進行時移變換獲得移位序列碼集；對 移位序列碼集中的子序列進行子序列問插獲得問插序列碼集；將原始 二次同余碼碼集的碼字子序列與問插序列碼集的子序列進行交換處理 后獲得交換序列碼集；對交換序列碼集中的碼字序列進行轉置處理獲 得變重二次同余碼碼集。對 p 個組(G0，G
華中科技大學
2021-04-14
一種語音同步驅動三維人臉口型與面部姿勢動畫的方法
本成果是獲得授權發明專利的專利成果（ZL 201310080656.4）。該成果公開了一種語音同步驅動三維人臉口型與面部姿勢動畫的方法，通過用戶輸入新的語音信息，經過預處理之后，在虛擬人的人臉頭像上合成與語音同步的口型動畫和面部姿勢動畫。本發明具體包括兩個階段，在訓練階段，通過KNN和HMM的混合模型實現語音可視化建模；在合成階段，通過用戶輸入新的語音信息，先進行語音信號的特征提取，再經過KNN和HMM混合模型生成與語音信號相對應的人臉面部姿勢和口型幀序列參數，經過平滑處理后，使用Xface軟件合成更加細膩、豐富的三維人臉動畫。本成果不僅具有重要的理論研究價值，而且在可視通信、虛擬會議、游戲娛樂和教學輔助等領域有著廣闊的應用前景。
西南交通大學
2016-06-27
考慮鐵損的電動汽車永磁同步電機命令濾波模糊控制方法
本發明屬于電機控制技術領域,涉及一種永磁同步感應電動機的混合控制方法,先通過速度檢測單元和電流檢測單元測得永磁同步感應電動機的實際轉速參數和電動機電流值,然后將實際轉速參數和電動機電流值分別送給信號控制器模塊和能量控制器模塊,兩個控制模塊根據實際轉速參數、電動機電流值和給定轉速計算出控制電壓值并送給選擇開關模塊,再由選擇開關模塊根據判斷條件選擇控制電壓值并送給相逆變器,然后三相逆變器根據控制電壓值將直流電源轉變為三相交流電源驅動被控的永磁同步感應電動機,實現電動機穩定輸出;其設計原理簡單,安全可靠,控制步驟簡單,控制速度精確,控制環境友好。
青島大學
2021-04-13
一種水產品加工廢水的同步脫氮除碳裝置及方法
水產品加工行業是典型的高耗水行業，其廢水產生量大，對環境污染嚴重。水產品加工廢水具有有機物濃度高、氨氮濃度高、總磷濃度高、鹽度高和水溫低這“四高一低”的特點。廢水中較高的鹽度會導致滲透壓升高，使微生物發生質壁分離，影響廢水的處理效果；另外，由于較高的廢水密度，更容易導致活性污泥的上浮流失，導致常規污水處理工藝一般難以達到國家或地方規定的污水處理排放標準。本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，尋求設計提供一種新型工藝和原理的水產品加工廢水的同步脫氮除碳方法，該方法以水產品加工過程中排放的各種廢水為對象，采用生物新技術對廢水進行處理。本發明屬于污水處理技術領域，涉及一種海洋水產品類物質和產品加工過程中排放廢水的處理工藝技術，特別是一種水產品加工廢水的脫氮除碳方法。具有良好的環境效益、社會效益和經濟效益。
青島大學
2021-04-13
磁光雙控超分子納米纖維可抑制腫瘤侵襲轉移
利用修飾有線粒體靶向肽的氧化鐵磁納米粒子與修飾有β-環糊精的透明質酸構筑了一種超分子納米纖維。該超分子納米纖維可以經由光照或磁場（甚至包括很弱的地磁場）調控其形貌轉換。無論是體內還是體外條件下，由于透明質酸受體在腫瘤細胞表面過表達，該超分子納米纖維可以高效靶向腫瘤細胞，并且經過地磁場的導向聚集，誘導腫瘤細胞線粒體功能障礙和細胞間聚集，從而特異性抑制體內腫瘤細胞的侵襲和遷移。該超分子納米纖維可以作為一種方便的工具，不僅可以加深對動態或刺激響應性生物事件的理解，而且可以促進用于腫瘤治療的生物材料的設計和發展。
南開大學
2021-04-10
磁流體熱磁對流在電子器件散熱中的應用
項目概況 針對小型化、集成化、高頻率和高運算速度的電子器件，應用磁流體的熱磁對流效應，把磁流體作為新一代高效傳熱冷卻技術用于高密度高功率電子器件設備中。 主要特點 1. 選擇合適的外加磁場和屏蔽技術。 2．溫度區內磁場梯度條件和粒子濃度的準確控制 3．磁流體微型熱管散熱過程的磁場的準確定位。 技術指標 建立適合電子器件密集環境下適用磁流體散熱技術及相應的磁場條件和屏蔽技術，提高了磁流體在磁場、熱場和重力場協同作用下的流動傳熱效果。促進節能環保技術的發展，達到節能減排的綠色材料應用。市場前景 目前該項目已通過現場的工業化證明，散熱效果好，能達到電子器件冷卻要求，滿足工業生產的需求，在生產過程中無污染，無三廢排放。該項目可應用于高密度、高功率電子器件密集環境下的散熱設備中，具有較好的經濟效益和社會效益。
南京工程學院
2021-04-11