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摘要:目的:运用数值模拟的方法实现不同化学突触模型.方法:通过化学突触将两个Hodgkin-Huxley神经元连接构建简单的化学突触连接模型.运用Simulink软件和DSP Builder软件分别对5种化学突触数学模型建模,得到化学突触的突触电流模拟结果.采用相关系数法量化分析这几种化学突触的模拟结果.结果:不同化学突触的数学模型突触电流波形不同;数学描述和建模过程最简单的是化学突触模型1;化学突触模型1、突触模型2和突触模型3的相关系数较接近且较小,其次是化学突触模型4的相关系数,相关系数最大的是化学突触模型5,该模型实现了高精度神经元动作电位的传递.结论:突触模型5是最接近于生物学实际的化学突触;化学突触的模拟结果为后续运用硬件实现化学突触奠定了基础....
摘要:本文就目前我国液态环氧树脂的包装与运输现状,从降低成本和防止环境污染出发,就其包装与运输提出了若干意见.提升包装质量,规范监督管理,倡导绿色包装、防伪包装,并从环氧树脂的运输资源及运输方式着手,寻求高效快捷运输,倡导精益运输、协同运输、智能运输,以利于系统性、前瞻性和科学性地把握树脂包装与运输过程中的安全问题....
[专利] 实用新型 CN201821000736.9
兰州交通大学 2019-05-21
摘要:本实用新型提供了一种基于FPGA的电子突触实验平台,包括计算机,计算机分别与四个FPGA信号连接,与第二FPGA和第三FPGA既与第一FPGA信号连接也与第四FPGA信号连接,该四个FPGA均与数模转换器相连,数模转换器与示波器相连接;第一FPGA作为1号电子神经元产生动作电位;第二FPGA产生兴奋性突触电流;第三FPGA产生抑制性突触电流;第四FPGA作为2号电子神经元,不施加任何外界刺激,刺激来自于突触电流。该实验平台可以观察在不同耦合强度下,神经信息传递的异同;不同类型突触即抑制性和兴奋性化学突触分别对信息传递的作用,以及两种类型化学突触共同作用下对信息传递的影响。
[专利] 发明专利 CN201810677610.3
兰州交通大学 2018-10-26
摘要:本发明提供了一种基于FPGA的电子突触实验平台,包括计算机,计算机分别与四个FPGA信号连接,与第二FPGA和第三FPGA既与第一FPGA信号连接也与第四FPGA信号连接,该四个FPGA均与数模转换器相连,数模转换器与示波器相连接;第一FPGA作为1号电子神经元产生动作电位;第二FPGA产生兴奋性突触电流;第三FPGA产生抑制性突触电流;第四FPGA作为2号电子神经元,不施加任何外界刺激,刺激来自于突触电流。该实验平台可以观察在不同耦合强度下,神经信息传递的异同;不同类型突触即抑制性和兴奋性化学突触分别对信息传递的作用,以及两种类型化学突触共同作用下对信息传递的影响。
[专利] 实用新型 CN201720331975.1
兰州交通大学 2017-12-26
摘要:本实用新型提供一种基于声控的神经元动作电位发生器,包括:声电转换器、A/D转换器、电子神经元和D/A转换器;声电转换器、A/D转换器、电子神经元和D/A转换器顺序电性连接;声电转换器用于将用户的声音信号转化为模拟电信号;A/D转换器用于将所述模拟电信号转化为数字电信号;电子神经元用于将所述数字电信号转化为与用户的声音相匹配的神经元动作电位数字信号;D/A转换器用于将所述神经元动作电位数字信号转化为神经元动作电位模拟信号。使用该神经元动作电位发生器,可以有效将声音信号与电子神经元有机结合,实现对发声个体的音调、语速、音量的识别,减少其他个体的声音对声音控制设备形成的干扰。
[硕士论文] 陈凯
电气工程 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:在生物神经系统中,神经元之间是通过突触相互连接的,神经突触的传递作用主要在于实现神经元之间的信息交流,其中传递过程复杂且占主导地位的传递方式则是化学突触传递。本文以兴奋性化学突触为主要研究对象,采用用于描述神经元动作电位产生和传导机制的Hodgkin-Huxley模型作为突触前和突触后神经元,以基于不同机制的化学突触模型连接两个HH神经元模型构成简单的化学突触单向耦合结构,对五种化学突触模型进行建模仿真和硬件实现。
  首先,生物神经元和突触的基本理论及其数学模型。描述了生物神经元和神经突触的基本结构,并且说明了神经元的电生理活动以及突触的电生理特征。对所采用的神经元数学模型,即HH神经元模型和五种不同的化学突触数学模型进行了描述。
  其次,神经突触的数值模拟研究。对基于不同机理的五种化学突触模型进行了Simulink建模仿真,探究了其化学突触传递特性,并且采用相关系数法对五种化学突触的仿真模拟结果进行了比较研究,分析出了五种化学突触模型中最接近于生物学实际的模型。此外,以其中一种化学突触模型为研究对象,分析了在突触间隙神经递质的浓度和耦合强度不同的因素下对突触响应结果的影响和突触后神经元活动的影响,结果表明在突触间隙神经递质的浓度和耦合强度较小的情况下,突触后神经元活动是产生兴奋性突触后电位,而当突触间隙神经递质的浓度和耦合强度较大时,突触后神经元活动是产生动作电位,并且随着突触间隙神经递质的浓度和耦合强度的增大,突触后神经元动作电位的上升相变快。
  最后,采用硬件的方法实现化学突触。对五种化学突触模型运用FPGA(FieldProgrammable Gate Array,现场可编程门阵列)和DSP Builder相结合的技术分别进行了硬件实现。对五种化学突触模型中的突触前神经元施加了相同的电流刺激,得到了五种化学突触的硬件结果,并且硬件结果很好地再现了化学突触的传递特性,通过将硬件结果与其仿真模拟结果进行对比,验证具有生物性的化学突触模型的硬件结果的正确性。
[硕士论文] 陈凯
建筑与土木工程 兰州交通大学 2016(学位年度)
摘要:随着社会经济的快速发展和科学技术的不断进步,生态环保问题受到人们越多的关注。电力、冶金、化工、水泥等工业工厂遍布全国各个地方,环境污染问题十分严重,工厂产生的烟气灰尘等治理技术的应用越来越受到人们的重视。电袋复合式除尘器正是工业飞速发展过程中,为减少大气污染而设计生产的环保设备,由于电袋复合式除尘器在除尘方面效果显著,从而在火力发电厂等工业尾气治理中得到广泛的使用。
  由于除尘器本体内部设备多,工作环境复杂,使其结构的计算模型研究也具有一定的复杂性,在通常的设计中,为了结构传力明确,一般都对除尘器所承受的荷载进行简化处理并忽略各种围护钢板,采用杆系结构模型。本文结合内蒙古和林电厂新建机组的配套除尘器项目,利用有限元软件Midas-gen建立了梁、柱及围护钢板协同工作计算模型,计算了在恒载、活载、风荷载、负压荷载及地震作用下结构变形和内力,并与杆系模型进行研究对比,得出如下结论:
  (1)协同工作计算模型较杆系模型水平位移小30%~35%,协同工作模型整体刚度有所提升,其主要原因是围护钢板对框架结构的约束作用。
  (2)协同工作计算模型梁单元的最大应力出现的位置与杆系模型一致,协同工作模型梁单元的最大应力值小于杆系模型的应力值,应力值相差在17%~20%。斜撑受拉单元中,协同工作模型应力值比杆系模型应力值小33%~40%。
  (3)协同工作模型边框架梁、柱的内力值都小于杆系模型的内力值:其中协同工作模型各柱轴力值比杆系模型小31%~45%,协同工作模型框架梁弯矩值比杆系模型小40%~47%。
  以上表明,围护钢板对除尘器本体受力有较大影响,所以钢板的协同作用应引起重视,设计时应充分加以考虑。
[硕士论文] 陈凯
电气工程 兰州交通大学 2016(学位年度)
摘要:由于经济的快速发展带来不可避免的环境问题,于是人类将目光投向清洁的可再生能源,并逐渐开发和利用。作为可再生能源之一的风能,因其拥有巨大的存储量和潜能而被世界各国列为能源战略的重要部分。随着风电规模在电网中的比例不断增加,风电机组与电网之间的互相影响也越来越明显。DFIG(Doubly Fed Induction Generator,双馈风力电机)凭借其优点成为目前风力发电的主流机型。但是当电网故障导致网侧电压跌落时,DFIG可能会大面积脱离电网导致电能严重损失。因此,DFIG的LVRT(Low Voltage Ride Through,低电压穿越)的实现成为急需解决的问题。STATCOM(Static Synchronous Compensa,tor,静止同步补偿器)可以动态的向电网注入无功功率抬升电压从而帮助改善DFIG的LVRT,但是其在解耦技术、控制策略等方面的问题有待进一步的研究。
  研究LVRT的前提是分析DFIG在电网电压出现跌落和恢复时的暂态过程。因此本文首先分析DFIG的基本结构和运行原理,分别建立了其在三相静止坐标系和两相旋转坐标系下的数学模型。在此基础上,针对网侧发生的不对称故障,分析了当机端电压跌落时DFIG的暂态过程。并选择以转子侧最大峰值电压作为约束条件,分别推导三种不对称故障条件下的最大峰值电压的限值,以此来衡量DFIG的LVRT能力。同时在故障条件下通过MATLAB软件对DFIG的故障响应特性进行仿真。
  其次本文选择在网侧安装STATCOM来改善DFIG的低电压穿越能力。通过分析STATCOM的基本结构和工作原理建立了相应的数学模型。由于STATCOM实现动态补偿的条件是要快速准确地检测出系统中的无功指令电流,因此针对传统的无功指令电流检测方法在不对称故障条件下存在检测误差的问题,本文提出了一种改进的无功指令电流检测方法。同时由于STATCOM的数学模型中的电流控制存在耦合关系,因此本文采用LADRC(Linear Active Disturbance Rejection Control,线性自抗扰控制)技术来实现STATCOM的电流解耦。并在此基础上分别设计了STATCOM的dq轴电流的LADRC技术,并使用参数化方法整定控制参数,完善了其控制策略。
  最后通过建立含STATCOM的风电并网系统模型,将本文采用的LADRC技术与传统的PI技术分别用于STATCOM的控制策略中并进行对比仿真。仿真结果表明,LADRC技术具有更好的快速性和鲁棒性,改善了DFIG的低电压穿越能力。
摘要:根据目前我国城乡T形无信号管制道路交叉口及行人的步行特点,从交通安全的角度出发,通过人车潜在交会次数来研究交通冲突量,比较完整地引出道路交通安全潜在穿越冲突量指标,该指标反映人车发生冲突与事故的可能次数,有利于评价城乡T形无信号管制道路交叉口的交通安全的改善状况....
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