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甘薯高清除性切蔓技术及其装置研究与优化设计

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甘薯高清除性切蔓技术及其装置研究与优化设计

作者：马标安徽农业大学

学位级别：硕士

甘薯是世界主要的粮食作物,并且可以作为工业原料和新型的能源用料,和马铃薯、木薯称为世界三大薯类,是世界粮食安全的底线作物和具有高度竞争力的优质经济作物。我国是世界甘薯种植面积最大、产量最高的国家,甘薯高垄种植、秧蔓生长茂... 详细信息

甘薯是世界主要的粮食作物,并且可以作为工业原料和新型的能源用料,和马铃薯、木薯称为世界三大薯类,是世界粮食安全的底线作物和具有高度竞争力的优质经济作物。我国是世界甘薯种植面积最大、产量最高的国家,甘薯高垄种植、秧蔓生长茂盛、匍匐伏地、覆盖整垄、交错缠绕、不易分开,故其挖掘收获前的秧蔓处理是一项耗时、费工、劳动强度大、生产成本较高的工作。秧蔓处理的干净与否直接影响后续的挖掘收获。现阶段由于甘薯生产机械化技术的落后,大部分甘薯割蔓收获都靠人工完成,效率低下,严重制约甘薯种植业的发展。故作业环节的特殊性和秧蔓自身的生长特点决定了甘薯秧蔓处理机械研发的紧迫性和复杂性。本研究通过大量文献检索和调查研究,针对甘薯秧蔓直接粉碎还田机械垄沟秧难切断、茎秆粉碎率低、留茬长、伤薯率高、振动大、刀轴易磨损、刀辊易缠绕、安全性差等始终未能有效解决的技术难题,在吸纳、比较国内外秸秆粉碎还田技术的基础上,结合甘薯的物理特性和种植农艺,采用Pro/e、Adams、Ansys和Spss软件,进行秧蔓粉碎还田高垄仿形结构参数试验研究与优化设计、垄沟长蔓清除粉碎技术研究、刀辊平衡性研究、作业参数最优化试验研究,设计了垄沟靴型挑秧刀结构,“动嵌静”轴端防缠绕机构和仿垄形粉碎仓机构,研制了一款与18.4～22.1kw轮式拖拉机配套的可有效解决以上问题的甘薯秧蔓粉碎还田机,并在典型地区进行性能试验与验证考核。通过本研究,以期在甘薯秧蔓粉碎还田技术上获得突破,研发出清除性好、优质、安全、耐用的成熟机械。主要研究内容有：(1)对我国甘薯种植农艺、物理特性和生产作业方式进行调查研究,提出高清除性甘薯切蔓机的设计思想和依据,综合分析国内外秧蔓处理技术,确定总体设计方案,并通过理论计算、仿真分析和试验研究相结合的方法设计甘薯切蔓装置。(2)以可靠性、高效性、高清除性为主控目标,对各部件进行结构设计包括：悬挂架组合,变速箱组合,罩壳总成,刀辊组合和仿形限深轮组合;并针对现有切蔓设备存在的缺点和技术难点进行攻关,对关键部件进行优化设计,提出了垄沟靴型挑秧刀结构,“动嵌静”轴端防缠绕技术和仿垄形粉碎仓机构。(3)通过Pro/e三维设计软件,对整机进行三维建模,用Adams软件对刀辊组合进行仿真动平衡分析,用Ansys软件对刀辊轴进行模态分析。分析结果表明刀辊组合的设计合理符合动平衡和振动模态的要求。(4)对研制的切蔓机进行田间性能试验,测定其技术性能状况、秧蔓粉碎质量及机具作业效率,验证所研制的甘薯高清除性切蔓机能否满足设计要求和检测标准,并对其使用经济性、作业可靠性和性能稳定性进行考核,测试不同工作参数对作业效果和作业指标的影响,通过Spss和Excel数据处理软件对试验数据进行处理,通过综合分析确定其工作参数。

关键词：甘薯秧蔓切蔓机高清除性仿真分析

碳纤维组分分离柱联用串联质谱快速筛选紫杉烷类化合物

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碳纤维组分分离柱联用串联质谱快速筛选紫杉烷类化合物

作者：马标延边大学

学位级别：硕士

紫杉醇是从红豆杉属植物中分离出来的一种具有抗癌作用的二萜类化合物,因其独特的抗癌机理及其显著疗效而受重视;6-8-6-4环紫杉烷二萜类化合物由于具有紫杉醇基本骨架,能够通过有效方法转化成紫杉醇,而越来越受到关注。目前,分析天然物... 详细信息

紫杉醇是从红豆杉属植物中分离出来的一种具有抗癌作用的二萜类化合物,因其独特的抗癌机理及其显著疗效而受重视;6-8-6-4环紫杉烷二萜类化合物由于具有紫杉醇基本骨架,能够通过有效方法转化成紫杉醇,而越来越受到关注。目前,分析天然物中紫杉醇类物质常用方法:乙醇萃取,经水和二氯甲烷溶剂震荡分层,之后蒸干二氯甲烷层,加入正己烷和甲醇震荡,甲醇层浓缩后进入检测器检测;或萃取后经固相柱净化,用大量溶剂洗脱,浓缩后进入高效液相分离检测器检测,而这些过程耗时耗力且环境不友好。本文利用碳纤维和活性碳纤维柱并联组成的多维组分分离系统,建立了一种能够快速对各类天然物中痕量紫杉烷类活性物质在线分离筛选的方法,并与串联质谱联用实现7种活性物质同时在线快速分析。天然物样品采用甲醇为溶剂、超声萃取,过滤后将萃取液直接进多维组分分离系统,将极性差异较大的10-脱乙酰基巴卡亭Ⅲ、巴卡亭Ⅲ和7-木糖基-10脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基-紫杉醇、三尖杉宁碱、紫杉醇及7-表-10-脱乙酰基紫杉醇7种目标物初步分离,同时去除弱极性的脂质、色素等干扰物;含紫杉烷类物质的组分直接通过串联质谱进行定性、定量分析。结果表明:该方法能够快速准确定性复杂植物样品中的紫杉醇及其系列物,有良好的准确度和重复性,7种目标物的松针加标回收率为75%～114%,RSD为1.40～8.06%(n=6);该方法测定紫杉醇在50 ng g-1～100μg g-1范围内有良好的线性,回归方程为y=1.593x+44.883,相关系数 R2=0.9994,LOD 为 25ngg-1,LOQ 为 75ngg-1,MDL为100ngg-1。常用方法检测紫杉醇60分钟才能分离检测一个样品,而此方法只需5分钟从复杂的样品中分离筛选7种紫杉烷类物质,是一种快速、高效、重现性好、洗脱所需有机溶剂用量少(40 μL)且操作方便、绿色环保的方法。此方法为高通量、自动化筛选紫杉烷类物质的新植物资源提供科学技术支撑。

关键词：紫杉醇紫杉烷二萜类化合物多维组分分离 ESI-QqQ-MSMS ESI-Q-TOF-MS

基于无监督学习的风机齿轮箱故障诊断方法研究

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基于无监督学习的风机齿轮箱故障诊断方法研究

作者：马标华北电力大学

学位级别：硕士

齿轮箱作为风电机组的核心部件之一,它的工作状况决定着整个风电机组的运行状态,结合当前研究热门的无监督学习对齿轮箱各工况运行数据进行仿真分析,根据仿真结果判断齿轮箱当前的工作状态,那么就可以提前对风电机组做出正确的操作,这... 详细信息

齿轮箱作为风电机组的核心部件之一,它的工作状况决定着整个风电机组的运行状态,结合当前研究热门的无监督学习对齿轮箱各工况运行数据进行仿真分析,根据仿真结果判断齿轮箱当前的工作状态,那么就可以提前对风电机组做出正确的操作,这样可以大大降低人力物力的浪费。本文针对风机齿轮箱中齿轮故障特征提取困难和传统分类方法无法自适应故障诊断的问题,给出一种基于集合经验模态分解(EEMD)能量熵与自组织映射(SOM)神经网络的故障诊断方法。首先,使用EEMD方法将齿轮在各个工况下的原始振动信号进行自适应分解为若干个本征模态函数(IMF),计算每个IMF的能量值和信号的能量熵;然后,选取有价值的IMF能量占比与信号能量熵构成特征向量,将得到能够反映故障振动信号的动态特征向量输入到SOM神经网络中进行自适应分类。通过算例仿真分析,结果表明所提方法可以有效提取风机齿轮箱故障特征,并在故障识别方面具有较高的准确性和自适应性。由于自适应共振神经网络(ART2)很好的解决了其他人工神经网络在“适应性”和“稳定性”选择上的两难困境,因此在模式识别中得到了广泛的应用。但ART2网络内部采用的是“硬竞争”方式进行分类,这样会导致分类准确度下降,给出用高斯混合聚类(GMM)算法去“软化”ART2神经网络的聚类结果。以风电机组齿轮箱实测数据进行仿真,结果显示,GMM-ART2模型故障诊断正确率达到了84.8%,相对于传统ART2神经网络的分类结果有了明显的改善。将无监督学习应用在齿轮箱故障诊断研究上,经过仿真实验验证了本文给出的两种诊断模型均可以为齿轮箱故障诊断提供一种新的有效手段。

关键词：齿轮箱故障诊断集合经验模态分解 SOM神经网络高斯混合模型 ART2神经网络

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海南省广播电视节目播后政府监管研究

海南省广播电视节目播后政府监管研究

作者：马标海南大学

学位级别：硕士

自建省办经济特区以来,海南省广播电视节目得到快速发展,而广播电视节目监管工作在保证政治方向、舆论导向、价值取向正确,以及节目质量提高等方面发挥着重要作用。在如今自贸港建设的背景下,作为对外开放的新高地,海南是国内外媒体聚... 详细信息

自建省办经济特区以来,海南省广播电视节目得到快速发展,而广播电视节目监管工作在保证政治方向、舆论导向、价值取向正确,以及节目质量提高等方面发挥着重要作用。在如今自贸港建设的背景下,作为对外开放的新高地,海南是国内外媒体聚焦的热点,也是管理制度创新的“试验田”。加强海南省广播电视节目监管制度和理念的创新,既是行业自身发展的需要,也是海南自贸港建设的要求。海南省广播电视节目播后监管在纠偏、引导等方面做了大量工作,促进了广播电视媒体的健康可持续发展。然而,政府的监管仍存在如下问题:政府监管制度不健全;监管部门内部管理不到位;社会监督力量不强等。针对以上问题,本文综合运用公共产品理论、公共政策分析和社会治理理论,分析问题背后存在的原因,借鉴国内外先进经验,提出相应的对策:完善广播电视管理的法律法规;进一步加强机构改革,解决政府职能交叉重叠问题;理顺“条”与“块”之间的关系;加强监管机构自身建设,建立有效的监管机制;培育多元监管主体,让更多力量参与到公共事务管理中等。通过以上对策,可有望提高监管的科学性和有效性,使对广播电视节目的监管更加全面、到位;更好地引导各播出机构加强自律,把握正确的导向,净化声频荧屏;提高自办节目质量和宣传报道水平,尽快融入到海南自贸港建设中去,为海南省广播电视文化事业的健康繁荣发展添砖加瓦等。

关键词：广播电视节目视听评议政府监管

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多层次工控系统异常检测方法研究与实现

多层次工控系统异常检测方法研究与实现

作者：马标苏州大学

学位级别：硕士

随着工业化和信息化的深度融合,工业控制系统在完成工业生产任务的基础上还需要具有数据分析、远程操控等功能,因此越来越多的工业控制系统打破自身的封闭性选择接入互联网,升级为工业互联网。虽然工业互联网为现代工业注入了新的活力,... 详细信息

随着工业化和信息化的深度融合,工业控制系统在完成工业生产任务的基础上还需要具有数据分析、远程操控等功能,因此越来越多的工业控制系统打破自身的封闭性选择接入互联网,升级为工业互联网。虽然工业互联网为现代工业注入了新的活力,极大地提高了工业生产效率,但是网络化也给工业控制系统带来了更多的威胁。近年来,国内外发生了多起工控入侵事件,严重影响了工业生产安全,工控安全问题愈发突出。因此,为确保现代工业向着数字化、自动化等方向稳定发展,有效的工控系统入侵检测方法成为了研究重点。本文在现有工控异常检测方法的基础上,分析了工控数据的高周期性特点,完成了以下三部分的研究内容:（1）提出了一种基于融合马尔科夫模型的工控网络流量异常检测方法,能够检测更加复杂的语义攻击。该方法将工控网络流量映射为不同的状态事件,根据状态事件构建状态转移图,通过状态转移图将多周期混合流量进行分离并对每个子周期分别构建DFA（Deterministic Finite Automaton）模型,最后为了检测更加复杂的语义攻击在DFA节点中加入时间间隔信息。（2）提出了一种基于WAGAN（Wavelet Attention GAN）的工控传感器数值异常检测方法,通过检测现场设备的传感器数值发现异常行为。WAGAN模型通过多级离散小波变换分解重构的方式去除传感器数值的噪声并增强数据特征,然后使用注意力机制和LSTM（Long Short-Term Memory）网络学习数据的有效特征。最后使用重构误差和判别器误差的权重和来判断测试样本是否异常。（3）基于所提出的基于融合马尔科夫模型的工控网络流量异常检测方法和基于WAGAN的工控传感器数值异常检测方法,设计实现了一个多层次工控异常检测系统,此系统能有效检测工控异常。

关键词：工业控制系统高周期性异常检测传感器数值

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钢轨铣磨车外观造型优化设计

钢轨铣磨车外观造型优化设计

作者：马标昆明理工大学

学位级别：硕士

在国家经济快速发展推动下,国家铁路事业迈上了新台阶。轨道交通作为一种运输工具,已成为了铁路事业发展中的重要组成部分。但伴随轨道交通运行次数的不断增加,加之各种自然环境的冲刷影响,促使轨道线路安全隐患随之增多。如何更好的保... 详细信息

在国家经济快速发展推动下,国家铁路事业迈上了新台阶。轨道交通作为一种运输工具,已成为了铁路事业发展中的重要组成部分。但伴随轨道交通运行次数的不断增加,加之各种自然环境的冲刷影响,促使轨道线路安全隐患随之增多。如何更好的保证铁路线路的安全性、舒适性以及耐用性等,这将是一代又一代铁路线路工作者共同奋斗的目标。作为本文中优化的钢轨铣磨车,其主要对线路钢轨进行铣磨工作,保障铁路线路的正常运营,从而达到缩短铁路工作者对线路的维修与保养时间,节省了相应的人力和物力的目的。但在新时代大发展背景下,钢轨铣磨车的外观及其造型在设计上任沿袭国外引进风格,缺乏创新性,很难满足目前产品外观造型发展的需求,从而在复杂多变的国际环境中使其竞争力有所下降。本文通过对钢轨铣磨车国内外发展现状进行了调研分析,查阅相关文献综述,并进行了相关企业的实地考察以及问卷调查工作,对得到的数据进行分析处理,从而明确钢轨铣磨车的优化定位。对于优化设计方案主要进行外观造型草图的绘制、三维建模以及渲染排版等一系列工作,最终择其最优方案进深入设计。对最优方案进行仿真分析、涂装设计以及室内设计。最后,对本项目进行分析总结,明确项目中存在的问题,以及对钢轨铣磨车未来发展的影响与意义进行了阐述。

关键词：钢轨铣磨车优化设计外观造型仿真分析涂装设计

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工业机械臂空间路径规划研究

工业机械臂空间路径规划研究

作者：马标南昌航空大学

学位级别：硕士

随着工业机器臂在各个领域的广泛应用,现代化生产对于机械臂在复杂环境中工作效率要求越来越高,传统工业机械臂运行依靠程序员的示教编程不能满足机械臂在复杂环境中快速有效的工作。本文以工业机械臂UR5为研究对象,将传统快速随机树(R... 详细信息

随着工业机器臂在各个领域的广泛应用,现代化生产对于机械臂在复杂环境中工作效率要求越来越高,传统工业机械臂运行依靠程序员的示教编程不能满足机械臂在复杂环境中快速有效的工作。本文以工业机械臂UR5为研究对象,将传统快速随机树(RRT)算法进行改进,旨在提出一种速度快、效率高、适应性强的避障路径规划方案。论文的主要工作内容如下:(1)以工业机械臂UR5作为研究对象,采用标准D＿H参数表示法建立其连杆坐标系,列出相关D＿H参数表,根据连杆坐标系和参数表分析机械臂的正、逆运动学,并利用MATLAB软件编程验证了分析的正确性。(2)针对传统RRT算法对环境信息利用不充分的问题,引入改进斥力势场并提出自适应步长策略,大大降低了无效节点扩展。针对采样扩展方式的盲目随机性,提出改进采样策略,能够有效避免算法陷入极小值,加速算法收敛速度。通过上述改进策略规划路径后,利用剪枝策略优化路径,有效去除无用节点,缩短路径。在不同的环境中进行改进算法实验仿真,实验结果表明,在复杂环境中,改进RRT算法相较于传统RRT、偏向性RRT和PAVS-RRT平均运行时间分别降低了83.10%、30.47%、32.20%,平均节点数分别降低了88.75%、36.53%、38.07%,平均路径长度分别降低了18.87%、1.02%、4.87%,平均优化路径长度分别降低了6.37%,2.55%、3.29%,平均节点扩展失败数分别降低了98.08%、97.57%、97.70%。(3)在机械臂的路径规划中,采用包络盒法简化碰撞检测,加快检测速度。采用三阶B样条曲线平滑路径,使机械臂能够平稳运行。设置最小路径代价函数,选取最优关节变量组,有效减小机械臂运行能耗,保证关节变化的连续性。最后在MATLAB软件、机器人仿真器V-REP中建立机械臂路径规划仿真平台,实验证明,机械臂在运动时能够平稳运行,无明显抖动。机械臂各关节变量连续变化,没有发生关节变量突变情况。

关键词：工业机械臂运动学分析改进RRT算法机械臂路径规划

热线式空气质量流量传感器Hammerstein模型结构辨识

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系统仿真学报 2008年第7期20卷 1691-1694,1699页

作者：滕勤马标徐科军合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009 合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009

利用稳态和动态校准信息,辨识了基于Hammerstein模型的热线式空气质量流量(MAF)传感器模型结构。模型辨识采用两步法,在用多项式逼近静态非线性特性的基础上,动态线性环节分别选取ARX模型、输出误差(OE)模型和Box-Jenkins(BJ)模型,采用... 详细信息

利用稳态和动态校准信息,辨识了基于Hammerstein模型的热线式空气质量流量(MAF)传感器模型结构。模型辨识采用两步法,在用多项式逼近静态非线性特性的基础上,动态线性环节分别选取ARX模型、输出误差(OE)模型和Box-Jenkins(BJ)模型,采用交叉准则法进行参数估计和阶次选择,模型的残差分析和用验证数据对模型交叉检验的结果表明,最终输出误差(FOE)准则和最终预报误差(FPE)准则选择的阶次一致,基于预测误差法的3阶OE和BJ模型均可用于热线式MAF传感器Hammerstein模型动态线性环节的建模。

关键词：热线式空气质量流量传感器 Hammerstein模型结构辨识交叉准则法

基于移动终端的白板交互应用软件的设计与实现

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基于移动终端的白板交互应用软件的设计与实现

作者：马标东北大学

学位级别：硕士

在移动通信高速发展的时代,为了给用户提供一个平等、开放的交流平台,让更多的人在手机或平板上共享同一块白板,及时看到自己与他人的创意,打破文字、区域的约束。有鉴于此,本人研究并设计了一款基于开发移动终端平台的白板交互应用软件... 详细信息

在移动通信高速发展的时代,为了给用户提供一个平等、开放的交流平台,让更多的人在手机或平板上共享同一块白板,及时看到自己与他人的创意,打破文字、区域的约束。有鉴于此,本人研究并设计了一款基于开发移动终端平台的白板交互应用软件,这款白板交互应用软件是一款从计算机界的白板文化中获取的灵感从而设计出来的,以实现激发用户创造性思维,为用户提供新的创意空间的创意型软件。该软件采用了当前流行的数据处理服务器、通讯服务器、客户端通讯等关键技术,实现了交互白板软件的七大特色功能:用户注册、登录,主功能,地图功能,聊天功能,安全功能,交互白板功能和查看消息功能。基于开发移动终端的白板交互应用软件开启了电子白板移动终端的时代,不再是传统模式,它极具方便性、快捷性,给用户带来更加人性化的服务;它基于Touch作为主要交互方式,也给用户提供了极大便利。由于白板是共用的,所以双方都可以相互地变更其内容。交互白板软件涵盖一些基本功能,再此基础上又有所突破,通过使用白板交互应用软件可以选择不同颜色的笔,在白板上写下各自的想法或者在已有观点上添加新的创意;它具有基本的批注与绘画功能,更关键的是,多用户能够在白板界面上同步显示交流内容,互不干扰,画笔、标注笔颜色可以任意选择,更加便于表达,标注内容可以随时利用电子橡皮进行擦除,并具有清屏功能,使用户可以快捷的进入下一模块。该软件中的百度地图功能通过GPS定位系统能够精确定位用户及好友位置,拉近了用户和好友的距离。附加的功能更贴心、更人性化,比如:通过设置出发地和目的地,能够提供自驾、公交、地铁等交通路线,为用户推荐出行路线,方便出行。

关键词：白板文化交互应用软件移动终端 Touch交互方式创意软件