In order to enhance the control performance of piezo-positioning system,the influence of hysteresis characteristics and its compensation method are studied.Hammerstein model is used to represent the dynamic hysteresis...In order to enhance the control performance of piezo-positioning system,the influence of hysteresis characteristics and its compensation method are studied.Hammerstein model is used to represent the dynamic hysteresis nonlinear characteristics of piezo-positioning actuator.The static nonlinear part and dynamic linear part of the Hammerstein model are represented by models obtained through the Prandtl-Ishlinskii(PI)model and Hankel matrix system identification method,respectively.This model demonstrates good generalization capability for typical input frequencies below 200 Hz.A sliding mode inverse compensation tracking control strategy based on P-I inverse model and integral augmentation is proposed.Experimental results show that compared with PID inverse compensation control and sliding mode control without inverse compensation,the sliding mode inverse compensation control has a more ideal step response and no overshoot,moreover,the settling time is only 6.2 ms.In the frequency domain,the system closed-loop tracking bandwidth reaches 119.9 Hz,and the disturbance rejection bandwidth reaches 86.2 Hz.The proposed control strategy can effectively compensate the hysteresis nonlinearity,and improve the tracking accuracy and antidisturbance capability of piezo-positioning system.展开更多
综合能源系统(integrated energy system,IES)以其高度灵活、环境友好的特点,在实现低碳经济和提高能源效率方面具有巨大潜力。然而,现有的IES建模方法难以挖掘氢能多设备的协同耦合性、且调度策略缺少市场机制的支持。因此,文中提出一...综合能源系统(integrated energy system,IES)以其高度灵活、环境友好的特点,在实现低碳经济和提高能源效率方面具有巨大潜力。然而,现有的IES建模方法难以挖掘氢能多设备的协同耦合性、且调度策略缺少市场机制的支持。因此,文中提出一种综合考虑绿色证书交易、阶梯型碳交易和需求响应的含氢IES优化调度策略。首先,建立基于电转气(power-to-gas,P2G)两阶段运行的氢能多元利用模型,推动新能源的使用;然后,建立绿证-碳联合交易机制,通过市场激励减少对化石燃料的依赖;最后,考虑综合需求响应优化用户侧用能行为,建立以经济运行成本最小为目标函数的IES优化调度模型,并通过CPLEX求解器进行求解。算例结果表明,文中所提模型能够实现IES多能耦合,提高新能源的消纳能力,减少碳排放量。展开更多
芝麻是八大类食物过敏原之一,快速准确识别芝麻过敏原对预防其过敏有重要意义。核酸适配体可以高效识别靶标过敏原,在过敏原检测中有良好的应用前景。为了获得芝麻主要过敏原Ses i 2的特异性核酸适体,本研究以Ses i 2为靶标,通过磁珠筛...芝麻是八大类食物过敏原之一,快速准确识别芝麻过敏原对预防其过敏有重要意义。核酸适配体可以高效识别靶标过敏原,在过敏原检测中有良好的应用前景。为了获得芝麻主要过敏原Ses i 2的特异性核酸适体,本研究以Ses i 2为靶标,通过磁珠筛选法(磁珠-SELEX)开展10轮筛选,经由高通量测序获得6条候补序列(S1~S6),并进行家族性、同源性分析及二级结构预测。结果表明,6条候选核酸适体的重复率可达46.38%,其自由能在-9.02到-2.47 kcal·moL^(-1)之间,根据自由能能量稳定原则,S1和S5吉布斯自由能最低最稳定,分别为-6.70和-9.02 kcal·moL^(-1)。利用ELISA试验进行亲和力测试,结果表明核酸适体S1和S2的亲和能力较强,S1:KD=67.02 nmol·L^(-1),R2=0.925 8,S2:KD=97.65 nmol·L^(-1),R2=0.795 1。核酸适体S1与过敏原Ses i 2的结合力和其他过敏原蛋白相比有显著差异,可视为具有特异性。本研究最终获得一条兼具良好亲和力和特异性的核酸适体S1,为芝麻过敏原快速检测提供了技术支撑。展开更多
近年来存储行业经历了巨大的变革,以固态硬盘(solid state drive, SSD)为代表的半导体存储设备迅猛发展,在性能上显著超越了通过磁头移动寻址的机械硬盘(hard disk drive, HDD).目前支持SSD的2种协议主要包括非易失性内存主机控制器接...近年来存储行业经历了巨大的变革,以固态硬盘(solid state drive, SSD)为代表的半导体存储设备迅猛发展,在性能上显著超越了通过磁头移动寻址的机械硬盘(hard disk drive, HDD).目前支持SSD的2种协议主要包括非易失性内存主机控制器接口规范(nonvolatile memory express, NVMe)协议与串行SCSI(serial attached small computer system interface, SAS)协议,即SAS. NVMe是专为SSD设计的高性能存储协议,能够很大限度地发挥SSD的性能;而SAS协议则充分考虑数据中心的需求,在提供高可靠性与高可扩展性的同时,兼顾了系统性能与成本的平衡.相对于日益增速的存储介质,针对慢速存储设备所设计的软件栈在一次I/O过程中所耗费的时间开销愈发显著.针对该问题学界及工业界都相继提出了众多解决方案,例如Intel提出的高性能存储开发包(storage performance development kit, SPDK)通过将设备驱动实现在用户空间,并采用轮询感知I/O完成等方式大幅度缩短了NVMe SSD对应用程序的响应时间,极大地提升了整个系统的整体性能.然而之前的研究工作针对SAS SSD存储软件栈的优化非常有限,为此在用户空间实现了针对SAS SSD的软件栈优化.实验结果表明,该优化能够有效缩短存储设备对应用程序的响应时间,提高应用对存储设备的访存效率.此外,为了准确评估I/O栈中存储设备的时间开销,硬件性能测试工具HwPerfIO被提出,能够消除大部分软件开销的影响以测得更加准确的存储设备性能.展开更多
文摘In order to enhance the control performance of piezo-positioning system,the influence of hysteresis characteristics and its compensation method are studied.Hammerstein model is used to represent the dynamic hysteresis nonlinear characteristics of piezo-positioning actuator.The static nonlinear part and dynamic linear part of the Hammerstein model are represented by models obtained through the Prandtl-Ishlinskii(PI)model and Hankel matrix system identification method,respectively.This model demonstrates good generalization capability for typical input frequencies below 200 Hz.A sliding mode inverse compensation tracking control strategy based on P-I inverse model and integral augmentation is proposed.Experimental results show that compared with PID inverse compensation control and sliding mode control without inverse compensation,the sliding mode inverse compensation control has a more ideal step response and no overshoot,moreover,the settling time is only 6.2 ms.In the frequency domain,the system closed-loop tracking bandwidth reaches 119.9 Hz,and the disturbance rejection bandwidth reaches 86.2 Hz.The proposed control strategy can effectively compensate the hysteresis nonlinearity,and improve the tracking accuracy and antidisturbance capability of piezo-positioning system.
基金国家自然科学基金联合基金项目(U21A20485)浙江省高等教育“十四五”本科教育教学改革项目(jg20220019)+3 种基金浙江省产学合作协同育人项目(202018)浙江大学2023年度本科教学创新实践项目重点项目(202309)浙江省基础公益研究计划项目(LGG22F030008)浙江大学第一批AI For Education系列实证教学研究项目(202402)。
文摘综合能源系统(integrated energy system,IES)以其高度灵活、环境友好的特点,在实现低碳经济和提高能源效率方面具有巨大潜力。然而,现有的IES建模方法难以挖掘氢能多设备的协同耦合性、且调度策略缺少市场机制的支持。因此,文中提出一种综合考虑绿色证书交易、阶梯型碳交易和需求响应的含氢IES优化调度策略。首先,建立基于电转气(power-to-gas,P2G)两阶段运行的氢能多元利用模型,推动新能源的使用;然后,建立绿证-碳联合交易机制,通过市场激励减少对化石燃料的依赖;最后,考虑综合需求响应优化用户侧用能行为,建立以经济运行成本最小为目标函数的IES优化调度模型,并通过CPLEX求解器进行求解。算例结果表明,文中所提模型能够实现IES多能耦合,提高新能源的消纳能力,减少碳排放量。
文摘芝麻是八大类食物过敏原之一,快速准确识别芝麻过敏原对预防其过敏有重要意义。核酸适配体可以高效识别靶标过敏原,在过敏原检测中有良好的应用前景。为了获得芝麻主要过敏原Ses i 2的特异性核酸适体,本研究以Ses i 2为靶标,通过磁珠筛选法(磁珠-SELEX)开展10轮筛选,经由高通量测序获得6条候补序列(S1~S6),并进行家族性、同源性分析及二级结构预测。结果表明,6条候选核酸适体的重复率可达46.38%,其自由能在-9.02到-2.47 kcal·moL^(-1)之间,根据自由能能量稳定原则,S1和S5吉布斯自由能最低最稳定,分别为-6.70和-9.02 kcal·moL^(-1)。利用ELISA试验进行亲和力测试,结果表明核酸适体S1和S2的亲和能力较强,S1:KD=67.02 nmol·L^(-1),R2=0.925 8,S2:KD=97.65 nmol·L^(-1),R2=0.795 1。核酸适体S1与过敏原Ses i 2的结合力和其他过敏原蛋白相比有显著差异,可视为具有特异性。本研究最终获得一条兼具良好亲和力和特异性的核酸适体S1,为芝麻过敏原快速检测提供了技术支撑。
文摘近年来存储行业经历了巨大的变革,以固态硬盘(solid state drive, SSD)为代表的半导体存储设备迅猛发展,在性能上显著超越了通过磁头移动寻址的机械硬盘(hard disk drive, HDD).目前支持SSD的2种协议主要包括非易失性内存主机控制器接口规范(nonvolatile memory express, NVMe)协议与串行SCSI(serial attached small computer system interface, SAS)协议,即SAS. NVMe是专为SSD设计的高性能存储协议,能够很大限度地发挥SSD的性能;而SAS协议则充分考虑数据中心的需求,在提供高可靠性与高可扩展性的同时,兼顾了系统性能与成本的平衡.相对于日益增速的存储介质,针对慢速存储设备所设计的软件栈在一次I/O过程中所耗费的时间开销愈发显著.针对该问题学界及工业界都相继提出了众多解决方案,例如Intel提出的高性能存储开发包(storage performance development kit, SPDK)通过将设备驱动实现在用户空间,并采用轮询感知I/O完成等方式大幅度缩短了NVMe SSD对应用程序的响应时间,极大地提升了整个系统的整体性能.然而之前的研究工作针对SAS SSD存储软件栈的优化非常有限,为此在用户空间实现了针对SAS SSD的软件栈优化.实验结果表明,该优化能够有效缩短存储设备对应用程序的响应时间,提高应用对存储设备的访存效率.此外,为了准确评估I/O栈中存储设备的时间开销,硬件性能测试工具HwPerfIO被提出,能够消除大部分软件开销的影响以测得更加准确的存储设备性能.
