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基于随机有限集的信息物理系统状态估计 被引量：8
1
作者 杨超群 张恒 +1 位作者 何立栋 杨文 《控制工程》 CSCD 北大核心 2022年第8期1424-1428,共5页
状态估计一直是信息物理系统(CPS)的基本问题之一。目前,状态估计主要采用以卡尔曼滤波及其扩展形式等为代表的随机过程方法。不同于已有研究,从信息融合的角度,提出了一种基于随机有限集的状态估计方法。通过将系统状态和传感器观测分... 状态估计一直是信息物理系统(CPS)的基本问题之一。目前,状态估计主要采用以卡尔曼滤波及其扩展形式等为代表的随机过程方法。不同于已有研究,从信息融合的角度,提出了一种基于随机有限集的状态估计方法。通过将系统状态和传感器观测分别建模为随机有限集,并采用集贝叶斯滤波器及其粒子实现迭代求解,实现了对CPS状态的精确估计。最后,仿真结果验证了所提方法的可行性。 展开更多
关键词 信息物理系统 状态估计 随机有限集
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多层生物介质传感器的特性研究
2
作者 何立栋 李建平 +7 位作者 魏碧倩 温建明 刘浩 马继杰 胡意立 张昱 万嫩 李柠 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1434-1442,共9页
目的多层生物介质的生物传感器被广泛应用于各大领域,其检测特性对于传感器优劣的评估尤为重要。本文目的在于量化表征多层生物介质的电学特征。方法基于生物电阻抗谱技术来探究多层生物介质的电化学阻抗谱特性,并结合保角映射的方法来... 目的多层生物介质的生物传感器被广泛应用于各大领域,其检测特性对于传感器优劣的评估尤为重要。本文目的在于量化表征多层生物介质的电学特征。方法基于生物电阻抗谱技术来探究多层生物介质的电化学阻抗谱特性,并结合保角映射的方法来量化表征多层生物介质,阐明其对阻抗的影响规律,继而为生物传感器的研制与开发提供理论基础。有效提取各生物介质层修饰后电阻抗参数(Z^(*)),从而量化表征多层生物介质层的电阻抗谱特性。结果对多层模型进行了理论计算并构建了相关试验测试系统,研究结果表明,随着生物介质层的逐步修饰,检测区域电阻抗参数(Z^(*))在f=0.1~50 MHz下持续上升,理论计算结果趋势与试验结果趋势较好吻合,论证了此理论计算方法的正确性。结论本文证实了可根据生物电阻抗谱和保角映射方法量化表征多层生物介质的电阻抗谱特性,对生物传感器的研制与开发有一定的实用价值。 展开更多
关键词 生物传感器 多层生物介质 生物电阻抗谱 保角映射 阻抗
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全血分析在疾病筛查中的应用
3
作者 李建平 何立栋 +3 位作者 胡意立 温建明 马继杰 万嫩 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CSCD 北大核心 2023年第12期2879-2897,共19页
人的生命体征变化会引起血液成分与质量的改变,血液分析作为评估人体健康状况的基础筛查项目,在健康监测、疾病诊断和康复评估等方面得到了广泛应用。随着中国经济的快速发展与国民生活水平的不断提高,人们的健康意识日益增强,极大地推... 人的生命体征变化会引起血液成分与质量的改变,血液分析作为评估人体健康状况的基础筛查项目,在健康监测、疾病诊断和康复评估等方面得到了广泛应用。随着中国经济的快速发展与国民生活水平的不断提高,人们的健康意识日益增强,极大地推动了简单、快速以及灵敏化的疾病筛查技术发展。现阶段,针对疾病筛查,研发适用于血液快速分析的装置已成为医疗领域关注的热点。现有研究种类繁多,却尚未对全血分析进行系统整理和分类,本文系统回顾了全血分析的主要研究成果和最新进展,将全血分析分为全血直接分析和全血间接分析两种途径,阐明了目前基于全血直接分析的设备方法及其应用,归纳了基于全血间接分析的核心处理技术和检测技术及原理,探讨了现阶段全血分析装置不便携、效率不高以及价格昂贵等问题,并对全血分析在集成化、智能化以及低成本研制方向上的发展前景进行了总结和展望,为快速血液分析的未来研究方向提供新思路。 展开更多
关键词 血液 全血直接分析 全血间接分析 处理技术 检测技术
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基于浓厚分散系HANAI理论的血液温度生物电阻抗特性量化表征研究 被引量：1
4
作者 李建平 何立栋 +2 位作者 万嫩 温建明 杨宇祥 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期236-243,共8页
温度是人体的重要机能,血液温度变化监测对人体健康评估尤为重要。本文提出拓展的浓厚分散系HANAI理论,结合生物电阻抗谱,量化表征温度对血液生物电阻抗特性的影响规律,为监测血液温度及相关血液疾病的演变过程提供基础。试验结果表明,... 温度是人体的重要机能,血液温度变化监测对人体健康评估尤为重要。本文提出拓展的浓厚分散系HANAI理论,结合生物电阻抗谱,量化表征温度对血液生物电阻抗特性的影响规律,为监测血液温度及相关血液疾病的演变过程提供基础。试验结果表明,随着温度T不断上升,血液的生物电阻抗参数Z^(+)持续下降;奈奎斯特峰值电阻参数R_(c)和峰值电抗参数X_(c)与温度T有良好的线性关系,可描述为R_(c)=-0.3T+24.14和X_(c)=0.08T-5.78。将传统HANAI方程进行拓展,并进行多物理场数值模拟,其数值分析、模拟结果与试验结果较好吻合,揭示了血浆电导率σ_(p)和细胞质电导率σ_(p)是温度对血液生物电阻抗特性的主要影响因素。本文展示了一种潜在的血液温度监测方法,在临床医学领域或有一定的科研与应用价值。 展开更多
关键词 HANAI方程 生物电阻抗谱 血液 温度 传感
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基于时间自动机的汽轮机控制保护系统建模 被引量：1
5
作者 马海迎 李奕彤 +2 位作者 袁晓舒 桑梓 何立栋 《东方电气评论》 2021年第4期12-17,22,共7页
近年来,汽轮机控制保护系统面临的安全威胁引起了学术界及工业界的广泛重视。不同于以往针对通信协议的攻击,攻击者逐渐将目标转移到控制器本身上来。为了应对这种新的威胁,学者们开始研究如何对控制器建立有效的模型去刻画、分析这种... 近年来,汽轮机控制保护系统面临的安全威胁引起了学术界及工业界的广泛重视。不同于以往针对通信协议的攻击,攻击者逐渐将目标转移到控制器本身上来。为了应对这种新的威胁,学者们开始研究如何对控制器建立有效的模型去刻画、分析这种攻击对系统运行的影响,进而设计及时、有效的防御策略。本文在总结相应研究的基础上,提出一种基于时间自动机的形式化方法对汽轮机控制保护系统进行建模,同时借助UPPAAL软件,对建立的模型进行仿真及验证。研究表明,本文提出的模型可以较好地描述汽轮机控制保护系统的工作过程,为后续安全问题研究奠定基础。 展开更多
关键词 汽轮机控制保护系统 时间自动机 UPPAAL
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工业控制系统可编程逻辑控制器形式化建模 被引量：1
6
作者 马海迎 袁晓舒 +1 位作者 桑梓 何立栋 《东方电气评论》 2021年第3期9-16,24,共9页
近年来,工业控制系统面临的安全威胁引起了人们的广泛重视。不同于以往针对通信协议的攻击,攻击者逐渐将目标转移到控制器本身上来。为了应对这种新的威胁,人们开始研究如何对控制器建立有效的模型去刻画、分析这种攻击对系统运行的影响... 近年来,工业控制系统面临的安全威胁引起了人们的广泛重视。不同于以往针对通信协议的攻击,攻击者逐渐将目标转移到控制器本身上来。为了应对这种新的威胁,人们开始研究如何对控制器建立有效的模型去刻画、分析这种攻击对系统运行的影响,进而设计及时、有效的防御策略。以微分方程、差分方程为代表的传统控制器模型难以刻画系统整体的控制逻辑,无法分析工业控制系统中存在的安全威胁。本文在总结相应研究的基础上,介绍了形式化建模方法、通用的工业控制系统以及常用PLC的结构;提出了一种采用形式化方法建立的PLC硬件以及控制逻辑模型,并通过简单案例阐述形式化方法中几种重要特性。 展开更多
关键词 工业控制系统安全 PLC 形式化方法
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