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基于软测量的中药提取过程数字化研究

基于软测量的中药提取过程数字化研究

作者：孙晓晋河北工业大学

学位级别：硕士

进入二十一世纪,中药的生产从手工机械化逐步实现了数字化和自动化。传统的中药由于生产技术的不稳定,会造成有效成分含量低、无效物质多、产量不稳定等特点,不能和飞速发展的医学技术接轨,因此中药生产的数字化研究越来越受到各中药生... 详细信息

进入二十一世纪,中药的生产从手工机械化逐步实现了数字化和自动化。传统的中药由于生产技术的不稳定,会造成有效成分含量低、无效物质多、产量不稳定等特点,不能和飞速发展的医学技术接轨,因此中药生产的数字化研究越来越受到各中药生产企业的重视。中药生产过程、工序复杂,包括提取、过滤、浓缩、醇沉、过滤、灭菌、干燥等工序。其中中药提取工序是中药生产的首个工序,也是保证药品质量的关键工序。本文通过对中药提取部分详细的研究,设计出适合国内制药企业的中药双罐提取数字化系统。本文所研究的中药双罐提取数字化系统,将传统的手工化中药提取生产线改造成高度智能化、数字化的提取系统。本系统的设计分为三层:现场系统层的设计、电气控制层的设计和监控层的设计,并且本系统创新性的提出了多配方式的提取控制系统,极大地改善了提取的效率。此外,本系统还引入了CIP自动清洗系统的设计,CIP清洗系统能够在不拆卸设备的基础上对生产线分段、分步清洗,节省了清洗液的使用,并且延长了设备的使用寿命。在监控系统的设计开发中,实现监控系统的监视、控制、参数设定、故障报警等功能,并且系统画面能够动态显示,经按钮等按键可以实时调用历史数据、各检测点的实时曲线和参数设置等功能。在现场测量技术的研究中,针对提取罐中料液浓度无法直接通过现有传感器检测问题,提出了一种基于最小二乘支持向量机的软测量预测模型优化方案,根据可检测的辅助变量推导出主变量,可准确估算当前料液浓度情况。

关键词：中药提取数字化多配方软测量 CIP清洗

用隐Markov模型的陀螺电机故障诊断方法（英文）

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中国惯性技术学报 2014年第6期12卷 829-833页

作者：董磊李德才韦俊新李为民潘龙飞孙晓晋陈云飞河北工业大学机械工程学院天津300130 天津航海仪器研究所天津300131 河北工业大学控制科学与工程学院天津300130

为满足机电陀螺仪高可靠性的要求,准确地检测和诊断陀螺仪核心部件——陀螺电机的各类故障是十分必要的。提出了一种陀螺电机检测和诊断的新方法,即基于隐Markov模型的模式识别方法。该方法从母线电流时域信号提取特征并作为电机状态的... 详细信息

为满足机电陀螺仪高可靠性的要求,准确地检测和诊断陀螺仪核心部件——陀螺电机的各类故障是十分必要的。提出了一种陀螺电机检测和诊断的新方法,即基于隐Markov模型的模式识别方法。该方法从母线电流时域信号提取特征并作为电机状态的监测指标,通过顺序后推法选择最佳信号特征建立特征空间,并用于隐Markov模型的参数训练,进而使用隐Markov模型作为分类器对陀螺电机进行故障检测和诊断。为验证方法的有效性,用一台无刷直流陀螺电机作为样本进行了实验,构造了轴承故障和定子故障,并在不同的温度条件下进行了测试。实验结果表明:该方法对于陀螺电机故障检测和诊断的正确率达到96.8%。

关键词：故障检测故障诊断隐Markov模型陀螺电机

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基于扩张状态观测器的机械臂滑模控制

天津城建大学学报 2022年第6期28卷 455-459页

作者：马惠雯杨帆孙晓晋天津城建大学控制与机械工程学院天津300384

为了解决机械臂在外部干扰和自身参数不确定性情况下的轨迹跟踪控制问题,提出一种基于扩张状态观测器(ESO)的机械臂滑模控制方法.针对干扰信号,设计扩张状态观测器对系统的总扰动进行估计;将估计出的扰动值引入基于机械臂动力学方程设... 详细信息

为了解决机械臂在外部干扰和自身参数不确定性情况下的轨迹跟踪控制问题,提出一种基于扩张状态观测器(ESO)的机械臂滑模控制方法.针对干扰信号,设计扩张状态观测器对系统的总扰动进行估计;将估计出的扰动值引入基于机械臂动力学方程设计出的滑模控制律中,完成了对机械臂轨迹跟踪控制方法的设计;最后,利用Lyapunov函数验证了系统的稳定性.仿真结果表明:基于扩张状态观测器的机械臂滑模控制可以克服外部扰动和自身参数的不确定性,使系统具有较好的鲁棒性,控制机械臂能较好地跟踪给定轨迹.

关键词：机械臂扩张状态观测器滑模控制轨迹跟踪控制

光子Moiré超晶格薄膜的设计及光学特性研究

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光学学报 2024年第4期44卷 355-362页

作者：赵富源孙晓红郑州大学电气与信息工程学院河南省激光与光电信息技术重点实验室河南郑州450001

二维光子Moiré超晶格拥有一些常规光子晶体不具备的特性,例如平带特征和不同于安德森局域化的光局域现象。本文利用多光束干涉法构建二维光子Moiré超晶格结构,采用有限元法对其能带结构及光场特性进行研究。通过优化Moiré晶格厚度、... 详细信息

二维光子Moiré超晶格拥有一些常规光子晶体不具备的特性,例如平带特征和不同于安德森局域化的光局域现象。本文利用多光束干涉法构建二维光子Moiré超晶格结构,采用有限元法对其能带结构及光场特性进行研究。通过优化Moiré晶格厚度、空气孔半径对其平带及局域特性的影响,得到了高局域特性的Moiré晶格结构。研究中发现,正方晶格具有不同于六角晶格的准狄拉克锥光局域化效应。本文研究结果对发展高性能微纳结构器件具有重要参考价值。

关键词：光子晶体光子Moiré超晶格多光束干涉平带光局域

可再生能源高渗透下时滞孤岛微电网的负荷频率控制

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电网技术 2024年第2期48卷 630-639页

作者：钱伟孙晓彤费树岷河南理工大学电气工程与自动化学院河南省焦作市454000 东南大学自动化学院江苏省南京市210096

针对孤岛微电网系统中大规模接入可再生能源导致的低惯性和开放通信网络中通信延迟对系统稳定运行造成的不可忽略的影响,该文研究变时滞影响下低惯性孤岛微电网系统的负荷频率控制问题。首先,提出一种引入虚拟惯性控制的时滞微电网分层... 详细信息

针对孤岛微电网系统中大规模接入可再生能源导致的低惯性和开放通信网络中通信延迟对系统稳定运行造成的不可忽略的影响,该文研究变时滞影响下低惯性孤岛微电网系统的负荷频率控制问题。首先,提出一种引入虚拟惯性控制的时滞微电网分层频率控制模型;然后构造一个新的Lyapunov-Krasovskii泛函,它包括时滞乘积项和增广的s-dependent积分项。进而,选取复合松弛积分不等式、二次函数不等式和凸组合等方法与所构造泛函有效配合,得到保守性更低的稳定性判据。最后,通过不同场景的仿真分析验证所提方法在提高孤岛微电网时滞稳定裕度和系统动态性能方面具有更好的效果,并分析了时滞稳定裕度与控制器参数、非线性负载扰动之间的关系。

关键词：孤岛微电网负荷频率控制时滞虚拟惯性控制低惯性 Lyapunov-Krasovskii泛函

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非定常涡升力机制的三维效应

工程热物理学报 2024年第2期45卷 410-417页

作者：王卓杜林孙晓峰北京航空航天大学航空发动机研究院北京100191

本文采用浸入式边界方法对一低速单级压气机在不同轴向间距下的转静干涉流动进行了数值模拟,主要关注缩小轴向间距后由于非定常涡升力机制所引起的前后排叶片流动状态变化。计算结果表明,级性能随间距出现提升的流动机理在于,当间距减小... 详细信息

本文采用浸入式边界方法对一低速单级压气机在不同轴向间距下的转静干涉流动进行了数值模拟,主要关注缩小轴向间距后由于非定常涡升力机制所引起的前后排叶片流动状态变化。计算结果表明,级性能随间距出现提升的流动机理在于,当间距减小后,前排转子的负荷出现提升,这一变化使得级间静压升高,静子根部的逆压梯度得到有效的缓解,进而导致静子根部的流动分离被抑制,压气机的压升及效率均出现明显的提升。

关键词：转静干涉非定常涡升力浸入式边界方法

基于浸入式边界方法的圆柱-振荡翼型流动干涉数值模拟研究

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Acta Mechanica Sinica 2024年第4期40卷 136-158页

作者：王卓杜林孙晓峰 Aeroengine Research Institute Beihang UniversityBeijing100191China School of Energy and Power Engineering Beihang UniversityBeijing100191China

本文研究了圆柱尾迹中振荡翼型的动力学特性,通过浸入式边界方法结合自适应网格技术对雷诺数为1100的二维模型开展了数值模拟计算,重点关注圆柱翼型间距和振荡频率这两个关键参数的影响.文中给出了翼型动力学响应随上述两个参数的变化规... 详细信息

本文研究了圆柱尾迹中振荡翼型的动力学特性,通过浸入式边界方法结合自适应网格技术对雷诺数为1100的二维模型开展了数值模拟计算,重点关注圆柱翼型间距和振荡频率这两个关键参数的影响.文中给出了翼型动力学响应随上述两个参数的变化规律,包括流动作用力、频率特征以及翼型与流动之间的能量交换过程,结果表明圆柱尾迹能够显著改变翼型阻力的大小,并且对通过翼型升力所产生的能量交换过程具有重要影响.在某些特定流动工况下,翼型振荡会与尾迹之间呈现出1:1,1:2和1:3不同的同步模式.值得注意的是,1:2同步对应着一种非对称的涡脱落形态,在此工况下,即使翼型的振荡和上游圆柱尾迹都存在明显的周期性,翼型上依然存在非零的时均升力及力矩.此外由于圆柱尾迹与翼型振荡之间的强烈非线性干涉,在翼型响应中出现了新的频率条带,该条带满足非线性频率叠加关系.本文还发现振荡幅值对于同步现象具有重要影响.

关键词：自适应网格技术振荡翼型能量交换过程圆柱尾迹动力学响应频率特征非线性频率涡脱落

国家力量、推送模式与国际组织的国家代表性—基于联合国系统职员数据的实证分析

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国际论坛 2024年

作者：赵源吴博晋北京外国语大学国际组织学院

成员国在国际组织任职的本国公民数量是该国在组织中代表性的重要组成部分。职员是成员国对国际组织施加非正式影响的途径之一，因此国际组织中的国家代表性也成为各成员国关注的重点。国家物质性力量、非物质性力量、国际组织活动数量... 详细信息

成员国在国际组织任职的本国公民数量是该国在组织中代表性的重要组成部分。职员是成员国对国际组织施加非正式影响的途径之一，因此国际组织中的国家代表性也成为各成员国关注的重点。国家物质性力量、非物质性力量、国际组织活动数量以及时间对国家代表性均产生一定的影响。其中，非物质性力量在此前探讨国家代表性影响机制的研究中鲜有出现。通过对联合国成员国40年的数据进行分析以及对上述国家代表性影响因素进行验证，发现传统工业化国家和新兴国家在联合国的代表性特征各有不同。对亚洲和欧洲国家的案例分析进一步表明，如若按照国家力量水平和增长率这两个维度进行分类，不同国家在推动本国公民进入国际组织时采取的不同模式，可以概括为“维持秩序型国家”“寻求重构型国家”“顺水推舟型国家”及“被迫改变型国家”。这些国家在国际组织中的职员代表性现状千差万别，将本国公民推送进入国际组织投入的资源也各不相同。本研究对国家代表性领域过往文献进行了理论与实证补充，并为主权国家向国际组织输送本国公民任职的实践提供政策启示。

关键词：国家代表性国际组织联合国非正式影响国家力量

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铁路信号电缆故障频域检测法

重庆大学学报 2024年

作者：晋科徐征重庆大学电气工程学院

铁路信号电缆的故障检测对铁路系统的安全运行具有重要意义。针对铁路信号电缆最为常见的高阻故障问题，通过测量多根1m电缆的电气参数分析铁路信号电缆结构的不均匀特性，并进行电缆不均匀参数的正态模型搭建，最后建立了铁路信号电缆... 详细信息

铁路信号电缆的故障检测对铁路系统的安全运行具有重要意义。针对铁路信号电缆最为常见的高阻故障问题，通过测量多根1m电缆的电气参数分析铁路信号电缆结构的不均匀特性，并进行电缆不均匀参数的正态模型搭建，最后建立了铁路信号电缆的不均匀高阻故障仿真模型。验证了频域反射法（FDR）在定位铁路信号电缆高阻故障方面的可行性。并基于FDR法自主设计了一套硬件系统，向电缆发射0.1～5MHz扫频信号，并通过中频检波采集到了FDR方法所需回波信号，后续在上位机进行数据处理，实现了1 000m内0.1 MΩ和0.5 MΩ的高阻故障定位，进一步验证了FDR方法在检测铁路信号电缆高阻故障中的实际定位效果。

关键词：电缆故障检测高阻故障频域反射法