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基于光谱技术的油茶籽含水量及霉变检测方法研究

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基于光谱技术的油茶籽含水量及霉变检测方法研究

作者：陆锡昆湖南农业大学

学位级别：硕士

油茶是我国特有的食用植物油原材料,油茶种植业的发展对中国粮油的发展具有重要的战略意义。油茶产量提高的同时伴随着大量的采摘、存储、加工和质检等问题。由于刚采摘的新鲜油茶果中含有大量的水分,这样不利于油茶籽的存放和加工,而... 详细信息

油茶是我国特有的食用植物油原材料,油茶种植业的发展对中国粮油的发展具有重要的战略意义。油茶产量提高的同时伴随着大量的采摘、存储、加工和质检等问题。由于刚采摘的新鲜油茶果中含有大量的水分,这样不利于油茶籽的存放和加工,而且大量堆积的油茶果会引起油茶籽的霉变,油茶籽的内部霉变无法通过肉眼进行判断。目前检测油茶籽含水量及霉变方法为传统检测法,该方法不仅费时费力,且属于破坏性检测,为此,本文提出了基于高光谱技术的油茶籽含水量以及霉变的在线检测方法,解决了油茶籽霉变以及含水量的检测难题。本研究从贵州、四川、云南、福建等地方购买新鲜油茶果,选取96个样品进行油茶籽含水量检测,通过光谱反射率比较其油茶籽含水量的相关性,找出敏感光谱并进行光谱建模分析。本文以油茶籽为研究对象,利用SG平滑、多元散射校正、一阶微分、二阶微分等方法对光谱进行预处理,通过主成分分析和逐步回归法提取有效敏感光谱波长,将提取的敏感波长与油茶籽水分含量测量值进行建模分析,寻求出油茶籽含水量光谱最佳预测模型。另外运用同样的方法建立油茶籽霉变光谱模型,初步试验证明了利用高光谱检测油茶籽霉变是可行的。根据光谱模型的结果做出了油茶籽品质在线检测的软件以及油茶籽品质分级机。本文主要研究结果如下:(1)观测油茶籽含水量的光谱特性,发现其含水量的光谱吸收性较强光谱区域为蓝光和红橙光,在光谱960～975nm范围的近红外光谱有比较强烈的反射。其中可见光波段的反射率最高达0.45,近红外光谱波段的反射率最高达0.58。其光谱特征变化与油茶籽含水量的物理检测值呈现较好的相关性,其相关性较高的敏感波段为410～450nm、610～620、780～880nm及940～971nm。利用逐步回归法得到经不同预处理后的油茶籽含水量光谱敏感波长,运用敏感波长进行光谱模型建立。(2)本研究通过比较分析四种不同的预处理方法对光谱建模的影响,得出了相应的最优模型。研究表明:油茶籽含水量的光谱最佳预处理方法为多元散射校正法,最佳建模为PLSR模型。分别对油茶籽中的不同含水量梯度值进行检测,找出光谱敏感波段用偏最小二乘回归、BP神经网络、径向基神经网络等算法组建预测模型。试验得出:经SG平滑、一阶微分、二阶微分和多元散射校正等预处理的油茶籽含水量偏最小二乘回归预测模型的校正集的相关系数R和验证集的相关系数R分别为0.7945、0.8860、0.9650、0.9534和0.7762、0.8743、0.8067、0.9399;校正集的均方根误差和验证集的均方根误差分别为0.47、0.34、0.17、0.22和0.54、0.35、0.49、0.27。经不同预处理后的油茶籽含水量的高光谱BP神经网络预测模型的相关系数R和R分别为0.8335、0.8267、0.8645、0.8830和0.8126、0.9112、0.7627、0.6789;校正集的均方根误差和验证集的均方根误差分别为1.54、1.31、0.61、1.84和1.51、1.15、1.72、1.14。经不同预处理后的油茶籽含水量的高光谱径向基神经网络预测模型相关系数R和R分别为0.8355、0.8542、0.7519、0.7376和0.8136、0.9124、0.7631、0.7368;校正集的均方根误差和验证集的均方根误差分别为1.27、0.65、0.61、0.94和1.38、1.41、0.77、0.76。结果表明:光谱经过不同预处理后建立的油茶籽含水量光谱预测模型时,偏最小二乘回归模型优于BP神经网络模型和径向基神经网络模型。该研究表明了利用高光谱可以较好的预测油茶籽中的水分含量,为油茶籽的品质在线检测提供有效依据。(3)利用同样的建模方法进行油茶籽的霉变光谱预测模型建立,得到油茶籽霉变的较优光谱预测模型。其中油茶籽霉变的光谱最优模型为经一阶微分处理后的光谱预测模型,经过研究分析其模型验证系数为0.9476,校正集均方根误差为0.54。(4)利用USART HMI程序软件开发了油茶籽含水量检测分级机的人机交互界面,设计了一款油茶籽品质在线检测分级机。利用单片机模块对油茶籽品质分级机进行检测控制,实现检测分级自动化。通过预测模型,实现了油茶籽含水量的基本在线检测,初步探明了利用高光谱检测油茶籽含水量是可行的。

关键词：油茶籽光谱技术含水量无损检测偏最小二乘回归

基于AHP-模糊模型的液压支架试验台中梁销轴节点优化研究

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煤炭科学技术 2023年第8期51卷 250-259页

作者：王洁赵显昆姜彪张建卓郭昊辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新123000 重庆文理学院智能制造工程学院重庆402160 山东兖矿智能制造有限公司山东邹城273500

大吨位液压支架试验台加载试验中梁销轴节点端部孔壁区域峰值载荷过大,为改善销轴变形导致应力作用范围非连续性的状况,基于赫兹接触理论建立试验台销轴节点变形后峰值接触应力的数学理论模型,利用ANSYS软件对销轴节点模型仿真分析并与... 详细信息

大吨位液压支架试验台加载试验中梁销轴节点端部孔壁区域峰值载荷过大,为改善销轴变形导致应力作用范围非连续性的状况,基于赫兹接触理论建立试验台销轴节点变形后峰值接触应力的数学理论模型,利用ANSYS软件对销轴节点模型仿真分析并与理论模型进行比对。结果表明:模拟结果与理论数据具有良好的一致性。结合实际工程现场应用,确定了降低销轴节点孔壁接触区域应力峰值的5个主要指标,即:轴孔缝隙、轴套管厚度、节点板厚、倒角长度、倒角角度,运用Minitab软件对3个评价指标:应力、切应力和应变建立主效应云图;根据模糊数学理论建立3个评价指标的隶属度函数,利用层次分析法(AHP)确定评价指标的权重向量,结合模糊综合评价和最大隶属度原则得到5个主要指标的最优解参数组合,并对该参数组合进行模拟。结果表明:优化后的销轴节点立柱峰值应力降比58.77%,耳板节点峰值应力降比12%。最优解参数组合在50 MN液压支架试验台的设计研发中得到了现场应用,验证了该优化参数的合理性,有效提升液压支架试验台加载试验时中梁销轴的使用寿命。进而证明:通过对销轴节点增设斜坡倒角,设置合理的初始间隙以及板材厚度,能够很大程度上减少销轴节点峰值载荷,并改善应力作用范围长度,为重型设备插拔定位销轴组件设计的实际工程应用提供了参考。

关键词：液压支架销轴节点赫兹接触理论模糊数学层次分析法最大隶属度原则

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海拔5500米高度处宇宙线中超高能强子

云南大学学报(自然科学版) 1983年第Z1期 37-41页

作者：木钧周文德和仁道毛禹功肖玲黄根昆云南大学物理研究室

对中日合作甘巴拉山乳胶室的五个单元进行了测量和分析,得到5500米高度处宇宙线中超高能(E~r≥2TeV)强子的天顶角分布、在大气中的衰减长度、能谱及垂向流强等。

关键词：宇宙线天顶角乳胶室核乳胶衰减长度强子

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基于微服务的移动办公平台的设计与实现

基于微服务的移动办公平台的设计与实现

作者：牛昆亮河北科技大学

学位级别：硕士

移动办公平台借助移动设备和移动网络的快速发展逐渐成为企业办公的重要组成部分,移动办公方式不但突破了办公局限,而且还提高了工作效率。然而,传统移动办公平台采用的单体应用开发模式已难以满足当前企业信息化发展的趋势和潮流,单体... 详细信息

移动办公平台借助移动设备和移动网络的快速发展逐渐成为企业办公的重要组成部分,移动办公方式不但突破了办公局限,而且还提高了工作效率。然而,传统移动办公平台采用的单体应用开发模式已难以满足当前企业信息化发展的趋势和潮流,单体应用开发存在需求变更困难、可伸缩性差、可靠性低等问题,以致无法满足新业务快速创新和敏捷交付。在微服务架构中,由于每个模块可独立开发、独立部署,系统的开发效率可以得到显著提升;同时得益于微服务的扩展性,使得系统功能维护成本降低,适合各种大中小型企业的使用,故本课题采用微服务架构对移动办公平台进行设计。本文对基于微服务架构的移动办公平台进行了设计与实现,主要实现了移动办公中登录验证、基础数据管理、通知待办、考勤管理、操作日志等模块。首先,按照微服务划分原则及业务功能边界,采用了RESTful风格架构的微服务技术,将系统整体划分并设计为多个RESTful风格接口的微服务资源,包括登录验证微服务、基础数据管理微服务、通知待办微服务、考勤管理微服务、操作日志微服务等,并对各个微服务分别进行了独立的设计和实现,降低了各个微服务之间的耦合,提高了系统开发、部署和扩展的灵活性。同时,本文使用了Spring Cloud的Eureka、Spring Cloud Gateway和Feign等组件,分别实现服务注册发现、网关路由和声明式服务调用等功能。其次,本文还研究了微服务中数据库划分原则和TiDB数据库在系统中的使用。通过这些技术,最终设计开发出可以满足移动办公需求的移动办公平台,提高新业务的接入速度和质量,达到为公司降低成本的目的。

关键词：微服务 RESTful Spring Cloud 服务注册与发现移动办公

蒸汽爆破玉米秸秆高浓度糖化液制备与琥珀酸发酵研究

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蒸汽爆破玉米秸秆高浓度糖化液制备与琥珀酸发酵研究

作者：张兆昆河南农业大学

学位级别：硕士

琥珀酸是一种具有广泛应用价值的平台化合物,随着全球能源危机的蔓延和我国低碳经济模式的发展,石化法生产琥珀酸的工艺受到各方的压力,因此生物法生产琥珀酸成为近年来研究的重点,尤其是利用纤维水解液为原料发酵生产琥珀酸这一技术受... 详细信息

琥珀酸是一种具有广泛应用价值的平台化合物,随着全球能源危机的蔓延和我国低碳经济模式的发展,石化法生产琥珀酸的工艺受到各方的压力,因此生物法生产琥珀酸成为近年来研究的重点,尤其是利用纤维水解液为原料发酵生产琥珀酸这一技术受到越来越多的关注。目前,最具工业生产价值的产琥珀酸放线杆菌(Actinobacillus succinogenes ATCC 55618)130Z受到了巨大的关注,但关于这株菌的研究主要集中在代谢和纯糖发酵上,以纤维水解液为原料发酵产琥珀酸的研究还很少。本文主要研究了蒸汽爆破玉米秸秆获取高浓度糖水解液的工艺,并在单因素优化的基础上利用响应面法优化了发酵培养基组分以提高玉米秸秆水解液发酵生产琥珀酸的产量。通过对蒸汽爆破玉米秸秆的补料方式以及加酶量等因素的对比研究,最终确定的糖化方案为:将水洗蒸汽爆破预处理物料,按固液比1:8(W/V),调节pH至4.8±0.2,再加入纤维素酶20 FPU/g固体和木聚糖酶200 U/g固体,每隔12 h补加一次物料,补加量为起始物料量的50%;同时补加一次纤维素酶,共补加4次。在48℃、150 r/min条件下水解糖化120 h后过滤并收集滤液。这时还原糖浓度可达147.84g/L,还原糖得率为51.78%,其中葡萄糖浓度为97.74g/L、木糖浓度为26.84g/L。根据文献选取基础培养基,首先对培养基组分中每个因素的不同浓度梯度进行研究,确定出培养基的组分和含量;再通过Plackett-Burman实验,筛选出玉米秸秆水解液、酵母粉和MgCO三个主要影响琥珀酸产量的因素,经过最陡爬坡实验接近琥珀酸最大产量区域,再经过三因素三水平的响应面优化实验最终确定三个主要因素的浓度分别为:玉米秸秆水解液65g/L、酵母粉14 g/L、MgCO 47.3 g/L,预测的琥珀酸浓度为32.71 g/L。通过验证试验,发现与响应面优化模型吻合良好,验证试验琥珀酸产量达到32.81 g/L;最终确定发酵培养基的组分及浓度为:玉米秸秆水解液65g/L、酵母粉14g/L、玉米浆(CSL)10 g/L、KHPO 3g/L、KHPO 2 g/L、NaCl 1g/L、MgCl 0.6 g/L、CaCl 0.9 g/L、MgCO 47.3 g/L。最后对响应面优化所得培养基的发酵培养条件进行单因素优化,最终确定的培养方式为:摇瓶装液量为70 ml、接种量为7%、在37℃、150 r/min的摇床中培养60 h。本研究的主要优势在于采用可再生的玉米秸秆原料,优化出适于产琥珀酸放线杆菌利用玉米秸秆水解液的发酵培养基,若能利用这一模式实现琥珀酸生产工业化,将能够有效减少对化石燃料的依赖,同时也可以减少与人争粮的局面。但该菌目前的耐毒能力较弱,希望以后能通过驯化或基因工程手段来提高菌体的耐毒以及耐糖能力。

关键词：玉米秸秆水解液产琥珀酸放线杆菌130Z 琥珀酸条件优化响应面

丘陵山地农机车身自动调平及远程遥控系统设计

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丘陵山地农机车身自动调平及远程遥控系统设计

作者：蒿晟昆山西农业大学

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我国农业资源富饶,农业经济发展前景巨大。目前农机化水平落后,究其原因主要为农业基础设施薄弱、农产品种植模式科学性水平较低、农机产品功能单一。尤其在部分坡地众多、道路崎岖、耕地大小不一的丘陵山区,适用于该丘陵地形的农业机... 详细信息

我国农业资源富饶,农业经济发展前景巨大。目前农机化水平落后,究其原因主要为农业基础设施薄弱、农产品种植模式科学性水平较低、农机产品功能单一。尤其在部分坡地众多、道路崎岖、耕地大小不一的丘陵山区,适用于该丘陵地形的农业机械非常少。因此本文根据课题组前期研制的丘陵山地轮式农机样机作为载体,设计了一种车身自动调平及远程遥控系统安装于农机上,大幅提高农机在丘陵山区行驶和耕种作业时的稳定性和安全性,改善了农业装备的智能化水平。主要研究内容如下:(1)本文在前人对农机车身调平机构的研究基础上,结合现有的农机样机设计了一套车身自动调平系统。对该调平系统的调平机构、工作原理进行了研究,并对农机作业时的重心、越障性能、横纵坡地倾翻稳定性及滑移稳定性进行受力分析;对调平机构的最大调平角及其液压系统相关参数进行数学计算后对主要液压器件完成选型;最后提出了自动调平方案。(2)完成了车身自动调平控制系统相关的硬件电路设计。围绕要实现的功能,分别设计了倾角信号采集电路设计、主控制器及外围电路设计包含串口转USB通信电路、存储模块电路、LCD显示电路、继电器控制电路、电源电路和手动调平按键电路;对相关器件如倾角传感器、KTC位移传感器进行选型及参数阐述。(3)完成了远程遥控系统相关设备选型及硬件电路设计。围绕要实现的功能对遥控器及其接收机的功能和参数进行介绍;设计了SBUS转串口通信电路;利用关键参数进行耦合计算后设计了远程遥控系统的转向、刹车、油门及熄火执行机构;对电机及其驱动器进行参数计算及选型;对农机前后加装的云台摄像机进行选型及参数介绍。(4)对车身自动调平系统及远程遥控系统进行软件设计。主要实现倾角数据读取功能、倾角数据滤波功能、SD卡存储功能、车身自动调平功能和远程遥控功能;算法中设置车身调平精度为-2°<α<+2°且采用回差控制法。(5)对农机的车身自动调平及远程遥控系统进行实机测试。主要包括手动车身调平速度测试、倾角滤波参数最优取值测试、自动调平硬件系统稳定性测试、车身自动调平效果测试、远程遥控可靠性距离测试、有效图传距离测试、直线行驶偏差率测试、方向盘动作速率测试和遥控车身调整测试,以上测试的结果均符合设计预期。

关键词：丘陵山地农业机械车身自动调平远程遥控倾角滤波

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基于矢量匹配法和遗传算法的频变输电线模型

基于矢量匹配法和遗传算法的频变输电线模型

作者：赵紫昆天津大学

学位级别：硕士

当今电力系统的运行中大多数事故都是由操作过电压引起的,为了仔细分析研究过电压过程,避免过电压现象产生的危害,建立精确的频变输电线路电磁暂态模型极其重要。本文详细地介绍了频变输电线路暂态模型的建立过程,表明了建模关键在于对... 详细信息

当今电力系统的运行中大多数事故都是由操作过电压引起的,为了仔细分析研究过电压过程,避免过电压现象产生的危害,建立精确的频变输电线路电磁暂态模型极其重要。本文详细地介绍了频变输电线路暂态模型的建立过程,表明了建模关键在于对输电线特性导纳和传输函数的有理近似的精确度上。目前应用矢量匹配法对两者进行迭代匹配所得结果较之前提出的方法更为精确。但该方法的缺点为匹配结果受随机初始极点的影响较大。如果初始迭代极点选择不当,将会影响拟合结果的精确度并且严重影响该方法的收敛速度。为了避免矢量匹配法建立的频变输电线暂态模型易受初始迭代极点的影响,论文提出了一种将矢量匹配法与遗传算法相结合的频变输电线等值电路建模方法。借鉴生物界进化理论,利用遗传算法的全局寻优能力搜索全局最优极点。通过构造迭代极点的适应度函数,对矢量匹配过程中出现的迭代极点群体实施遗传操作,力求快速获取具有全局最优的特性导纳、传输函数的近似有理式。同时,为保证近似有理式的稳定性,采用线性约束最小二乘法实施参数拟合。并将该方法实现于仿真平台上,经过实践比较,该方法构建的频变输电线暂态模型有较高的仿真精度,并且将遗传算法和矢量匹配法相结合的这种寻优过程比单纯用遗传算法寻优收敛速度快得多,证实了该模型的实用性。

关键词：矢量匹配遗传算法频变输电线暂态模型

骨质疏松性椎体压缩性骨折不同治疗方法的临床研究

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骨质疏松性椎体压缩性骨折不同治疗方法的临床研究

作者：毕煦昆甘肃中医药大学

学位级别：硕士

骨关节炎患者胫股关节软骨的MRI改变及意义

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骨关节炎患者胫股关节软骨的MRI改变及意义

作者：杨建昆青岛大学

学位级别：硕士

目的探讨膝关节骨关节炎患者胫股关节软骨的磁共振影像学变化,为骨关节炎的诊疗提供指导和参考。方法对24例早期骨关节炎患者、20例晚期骨关节炎患者患侧膝关节及20例健康志愿者膝关节进行磁共振扫描,患者水平仰卧于磁共振扫描野内,并... 详细信息

目的探讨膝关节骨关节炎患者胫股关节软骨的磁共振影像学变化,为骨关节炎的诊疗提供指导和参考。方法对24例早期骨关节炎患者、20例晚期骨关节炎患者患侧膝关节及20例健康志愿者膝关节进行磁共振扫描,患者水平仰卧于磁共振扫描野内,并从足底增加10千克压力,flash序列进行冠状位扫描,获得整个胫股关节的磁共振影像,测量每个断层图像的软骨接触长度,根据层厚累计得出关节软骨面积及软骨接触面积,在中心层面测量受力区与非受力区软骨厚度。对数据进行男女性别比较及分组比较。结果男女性早期骨关节炎患者胫股关节软骨接触面积分别是47.50±4.33mm2、41.10±5.90mm2,较健康对照组显著减小(P<0.01),上述指标在晚期骨关节炎患者升高,接近正常水平。晚期骨关节炎患者胫股关节受力区软骨厚度显著变小,非受力区软骨厚度显著增加(P<0.01),上述指标在关节炎组存在性别差异(t=2.09～11.76,P<0.05)。结论膝关节加压后,胫股关节软骨接触面积在早期骨关节炎患者明显减小,有可能为早期骨关节炎诊断提供参考。晚期患者受力区软骨厚度明显变小,非受力区软骨厚度增加。

关键词：骨关节炎软骨接触面积磁共振