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发酵乳制品风味物质种类、形成途径以及提取和检测方法的研究进展

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中国酿造 2022年第7期41卷 6-10页

作者：牧其尔徐伟良李春冬王福超陶晓臣郭梁锡林郭勒职业学院草畜系内蒙古锡林浩特026000 锡林郭勒生物工程研究院内蒙古锡林浩特026000 锡林郭勒盟畜牧工作站内蒙古锡林浩特026000

发酵乳制品不仅营养丰富、功能多样,而且含有多种风味物质。不同风味赋予发酵乳制品独一无二的特质,风味也是消费者喜爱和购买的重要因素。该文综述了发酵乳制品风味物质的分类、形成途径、提取和检测方法,旨在为发酵乳制品风味的研究... 详细信息

发酵乳制品不仅营养丰富、功能多样,而且含有多种风味物质。不同风味赋予发酵乳制品独一无二的特质,风味也是消费者喜爱和购买的重要因素。该文综述了发酵乳制品风味物质的分类、形成途径、提取和检测方法,旨在为发酵乳制品风味的研究和创新利用提供参考。

关键词：发酵乳制品风味物质形成途径检测方法

基于Wi-Fi信号非接触式感知的人体行为识别应用研究

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基于Wi-Fi信号非接触式感知的人体行为识别应用研究

作者：王福超郑州大学

学位级别：硕士

随着物联网和人工智能技术的快速发展,人体行为感知在安全监控、智能家居、人机交互等领域应用越来越多,其相关技术也成为研究热点之一。相比于计算机视觉、专用传感器等传统技术,基于Wi-Fi信号的行为感知技术具有非接触式、成本较低及... 详细信息

随着物联网和人工智能技术的快速发展,人体行为感知在安全监控、智能家居、人机交互等领域应用越来越多,其相关技术也成为研究热点之一。相比于计算机视觉、专用传感器等传统技术,基于Wi-Fi信号的行为感知技术具有非接触式、成本较低及隐私保护更好等优势,近年来受到研究者的广泛关注。然而,在实际场景中,由于环境的复杂性及无线信号的高动态性,往往会导致基于Wi-Fi信号的行为感知模型检测精度下降。因此,如何有效获取反映人体行为的感知数据,并设计具有高精度的人体行为识别模型是实现Wi-Fi行为感知的关键。本文主要研究内容如下:(1)针对现有基于Wi-Fi信号行为感知识别模型对数据特征提取不充分,识别准确率低等问题,本文提出一种新颖的CSI数据表达方式--CSI频谱图。区别于时序数据,CSI频谱图能够展现出人体不同行为的频率变化,并且可以充分利用卷积神经网络对图像特征提取的优势,提升模型对行为识别的精度。实验结果表明,CSI频谱图能使网络模型具有高达99.71%的识别准确率。(2)针对当前人体行为识别深度神经网络模型参数量大导致的训练困难及实时性低等问题,本文提出一种新的深度神经网络模型--Greed Net。该模型以CSI频谱图作为输入,采用非对称卷积核,利用多尺度特征提取技术捕获更多层次的图像特征,然后将特征进行有效融合,以提高人体行为识别的准确率。实验结果表明,Greed Net与已有的人体行为识别模型相比,不仅拥有更少的参数量,而且具备更高的准确率和鲁棒性。综上,本文提出一种新颖的CSI数据表达方式---CSI频谱图,实现了人体行为特征的精准提取;构建了一个以CSI频谱图作为输入的多尺度、轻量级人体行为识别神经网络模型Greed Net。实验结果表明,该模型在大幅缩减参数规模实现轻量化的同时,仍能达到较高的识别精度。

关键词：人体行为识别 Wi-Fi感知 CSI频谱图多尺度特征

基于锡林郭勒草原本地乳酸菌的高脂型浩乳德的研发

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中国酿造 2022年第9期41卷 183-187页

作者：王福超徐伟良李春冬张华牧其尔雅梅郭梁锡林郭勒职业学院生物工程研究院内蒙古锡林浩特026000 延边大学农学院吉林延吉133002

该研究对前期分离于锡林郭勒传统奶酪中的乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)XM-001和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)XM-002产酸凝乳和产双乙酰能力进行评价,通过研发复合菌剂制备高脂型浩乳德。结果表明,菌株XM-001产酸凝乳能力高... 详细信息

该研究对前期分离于锡林郭勒传统奶酪中的乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)XM-001和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)XM-002产酸凝乳和产双乙酰能力进行评价,通过研发复合菌剂制备高脂型浩乳德。结果表明,菌株XM-001产酸凝乳能力高于商用菌剂,常温发酵24 h酸度可达(84.30±4.16)°T;菌株XM-002产酸凝乳能力略差,而发酵感官风味与商用菌剂相似,感官评分均为90分,其双乙酰含量为(23.90±4.05)μg/mL,低于商用菌剂;将菌株XM-001和XM-002按1∶1比例复配发酵后,酸度可达(88.00±4.00)°T,感官评分为90分,双乙酰含量为(24.60±0.77)μg/mL,两菌株复配后产酸凝乳能力和产香能力均有提升。将此复合菌剂用于制作浩乳德,所得产品整体得率、感官评分以及理化指标与传统浩乳德相比均有提升,其中脂肪含量(22.6±2.8)%极显著高于传统浩乳德(8.4±2.2)%(P<0.01)。

关键词：浩乳德乳酸菌双乙酰高脂肪

基于深度学习的物联网恶意节点检测与发现方法研究

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基于深度学习的物联网恶意节点检测与发现方法研究

作者：王福超华北水利水电大学

学位级别：硕士

信息时代,物联网成为智慧城市的重要基础设施,我们置身于物联网的包围之中。一些关系国计民生的关键数据时刻面临着被泄露、被误用的安全隐患。近年来,数据泄露事件时有发生,攻击者多通过控制物联网节点窃取数据。研究表明,恶意代码Mira... 详细信息

信息时代,物联网成为智慧城市的重要基础设施,我们置身于物联网的包围之中。一些关系国计民生的关键数据时刻面临着被泄露、被误用的安全隐患。近年来,数据泄露事件时有发生,攻击者多通过控制物联网节点窃取数据。研究表明,恶意代码Mirai是控制物联网节点的主要恶意软件。基于此,本文提出一种基于深度学习算法检测物联网节点安全状态的方案,以检测Mirai为例进行研究;另外,本文使用信任值定义节点的安全状态,并通过计算信任值对节点的安全状态进行评估。研究发现,不同类型的流量转化后的灰度图像存在差异。本文采集了物联网节点流量数据,并对获取的流量进行预处理,将原始数据转化为灰度图像,把这些图像作为神经网络的输入,使用高效算法进行特征提取和分类学习,经过处理可以将数据集中的正常流量与异常流量进行有效分类。为选取最高效的算法,本文对7种神经网络的多种激活函数和损失函数进行对比分析,通过对比相同数据集的处理结果。最终确定Resnet-18为最优应用模型。为保证节点收集数据的完整性和可靠性,本文根据计算的信任值来评估节点状态。从整体出发,定义一个节点的安全状态由直接信任值、推荐信任值和统计信任值决定,以主观因素为主,客观因素为辅助,综合度量节点的信任状态。本文将信任值的数据类型从浮点型改为整型,明显降低了计算量,提高了信任值计算速度。此外,本文通过跟踪不同状态的节点行为,将每一种状态的节点变化过程进行了详细的描述。最后,提出了一种节点间的自主抵抗机制,在一定条件下可抵抗外来的恶意攻击。本项目通过Netlogo仿真平台进行了模拟实验,试验结果表明,本文的工作达到了预期的检测准确率。

关键词：恶意代码检测Mirai Resnet-18 节点信任值

激光选区熔化CoCrFeNiMn高熵合金成形工艺优化及性能表征

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激光选区熔化CoCrFeNiMn高熵合金成形工艺优化及性能表征

作者：王福超华中科技大学

学位级别：硕士

高熵合金由于其单一固溶体结构,具有高强度、高硬度及良好的热稳定性、抗疲劳性、耐蚀性和耐氧化性等优异性能,在航空航天、模具、刀具、耐腐涂层、耐火材料等领域具有重要应用潜力。传统高熵合金制备工艺主要集中在真空熔炼浇铸、粉末... 详细信息

高熵合金由于其单一固溶体结构,具有高强度、高硬度及良好的热稳定性、抗疲劳性、耐蚀性和耐氧化性等优异性能,在航空航天、模具、刀具、耐腐涂层、耐火材料等领域具有重要应用潜力。传统高熵合金制备工艺主要集中在真空熔炼浇铸、粉末冶金、机械合金化等方法,此类工艺制备所得合金尺寸小、形状简单,存在气孔、夹杂及成分偏析等问题,对工业复杂零件制造无较好解决方法。激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)是目前成形精度最高并兼具优良力学性能的金属增材制造工艺。利用SLM方法制造复杂结构、整体结构和个性化结构金属零件已获得大量应用,但SLM成形高熵合金的研究尚处于初始阶段。CoCrFeNiMn高熵合金为高熵合金中研究最成熟的合金体系,相结构稳定,具有高强度、硬度和良好耐腐蚀性、延展性和机械加工性。本文以CoCrFeNiMn高熵合金预合金化粉末作为研究材料,研究SLM成形工艺窗口,系统研究工艺参数对SLM成形CoCrFeNiMn高熵合金的相组成、微观组织和力学性能的影响规律,为SLM成形复杂高熵合金零件奠定理论和技术基础。主要结论如下:(1)研究了激光工艺参数对熔覆道、单层表面质量的影响规律。熔覆道宽度随激光功率增大或扫描速度减小而增大,高度随激光功率增大或扫描速度减小而减小。在扫描功率200 W-250 W、扫描速度1100 mm/s-1300 mm/s范围内,熔覆道表面平整连续无球化,宽度约100μm,高度约26μm。主要由于该工艺区间内熔池温度与凝固时间适中,有利于熔覆道铺展,降低球化现象。单层表面粗糙度随扫描间距增大而增大,主要因为扫面间距增加导致熔覆道分离,增大表面粗糙度。在扫描间距为0.07mm时,单层表面质量最优,粗糙度Ra为6.107μm。(2)优化SLM成形CoCrFeNiMn高熵合金的工艺参数。在铺粉层厚30μm、激光扫描功率225 W、扫描速度1300 mm/s、扫描间距0.07mm工艺参数下,试样致密度最高为98.69%(7.95±0.028g/cm)。低功率下致密度较低,主要由于低功率下能量密度低,不能充分熔化粉末,使合金内存在裂纹、孔洞与未熔金属颗粒缺陷。高功率下致密度同样较低,主要由于高功率下能量密度较高,成形时造成球化、飞溅及表面翘曲,进而影响致密度。(3)由XRD结果可知SLM成形CoCrFeNiMn高熵合金主要相为面心立方(FCC)FeNi,另有部分CoCrFeNiMn高熵合金中少量析出富Cr元素结构为体心立方(BCC)的CrFe型σ相,主要成因为熔池温度较高导致合金产生相变。在不同成形方向上微观组织存在各向异性:沿激光扫描平面(XY面),内部以柱状晶和胞状晶为主,柱状晶长约30μm,晶间间距小于1μm;沿成形高度方向(Z面)呈“鱼鳞”状,内部以柱状晶为主,长度最大达100μm左右,单个晶粒穿越多层熔覆道,表现出外延生长特征。通过EDS结果表明高熵合金各成形面各元素分布均匀,无明显元素偏析。(4)优化工艺参数下SLM成形的CoCrFeNiMn高熵合金力学性能超过铸态CoCrFeNiMn高熵合金,与锻制高熵合金力学性能相近。SLM成形的CoCrFeNiMn高熵合金的屈服强度为418.62±27.72 MPa,较铸态提升了126.52%;拉伸强度为641.65±5.76 MPa,较铸态合金提升43.45%;硬度为284.07±5.33HV,较铸态CoCrFeNiMn高熵合金提升49.51%;断裂伸长率为16.70±1.0%,较铸态大幅降低。拉伸断口呈现脆性断裂与韧性断裂的混合断裂特征,以脆性断裂为主。SLM成形使合金CoCrFeNiMn高熵合金晶粒细小致密且无成分偏析,其细晶强化作用可提高强度、硬度等性能,合金基体中孔洞、裂纹等缺陷在应力加载下易扩大撕裂,在拉伸断口形成河流状解理花纹,导致断裂伸长率较低。

关键词：增材制造激光选区熔化 CoCrFeNiMn高熵合金力学性能微观组织

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散料转载系统DEM仿真及磨损评价方法研究

散料转载系统DEM仿真及磨损评价方法研究

作者：王福超东北大学

学位级别：硕士

本文根据散料转运过程的研究现状以及物料转载过程中存在的物料蜕化、转载设备受到物料冲击作用和磨损等工程实际问题,将离散单元法引入转载系统的研究中,应用离散单元法建立转载过程的离散元模型,用EDEM软件对转载过程进行仿真分析,实... 详细信息

本文根据散料转运过程的研究现状以及物料转载过程中存在的物料蜕化、转载设备受到物料冲击作用和磨损等工程实际问题,将离散单元法引入转载系统的研究中,应用离散单元法建立转载过程的离散元模型,用EDEM软件对转载过程进行仿真分析,实现转载过程可视化。根据工程实例,建立粘结颗粒模型和转载系统几何模型,通过物理实验和EDEM仿真实验相结合的方法得到颗粒的粘结参数,用正常颗粒和作为标记的粘结颗粒共同来进行转载系统的DEM仿真过程,针对物料破碎问题,给出物料蜕化评价指标,提高转载系统带速和卸料高度进行对比仿真并计算颗粒蜕化率,得出提高带速和卸料高度后,物料蜕化率增加,与实际相符,一般认为物料在转载过程中受破坏程度越小越好,所以物料蜕化评价指标对于设计转载系统结构有着积极作用。对转载系统进行了 EDEM-FEM协同仿真过程,基于HyperMesh软件对头部漏斗和溜管进行网格划分的前处理,应用EDEM软件提取出物料对设备的作用力,通过Patran软件对头部漏斗和溜管进行了有限元分析,得到漏斗和溜管的应力应变和变形情况,并针对漏斗发生侧向变形问题,提高输送带速度进行了对比仿真分析,得出带速较低时,物料对头部漏斗有侧向的冲击力,带速较高时,物料对头部漏斗主要是法向的冲击作用。基于转载系统衬板磨损深度与时间成线性关系的假设,运用二分法对EDEM磨损模型的磨损系数进行了标定,实现了转载系统衬板磨损的可预测性。通过HyperMesh前处理的网格划分技术手段,按照网格单元提取出头部漏斗和溜管衬板的接触能量和磨损深度值,得到了衬板磨损腔形曲线和讨论了磨损深度与接触能量的关系。

关键词： DEM 转载系统物料蜕化 EDEM-FEM 磨损

AHNNet:融合注意力机制的行为识别混合神经网络模型

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西安交通大学学报 2021年第5期55卷 123-132页

作者：曹仰杰李昊段鹏松王福超王超郑州大学信息工程学院郑州450000 郑州大学软件学院郑州450000

针对Wi-Fi信号的行为感知研究中传统机器学习方法特征提取困难、深度学习方法特征提取方式单一,导致特征提取不充分、识别准确率不高等问题,提出融合注意力机制的人体行为识别混合神经网络模型AHNNet。在对信道状态信息影响因子分析的... 详细信息

针对Wi-Fi信号的行为感知研究中传统机器学习方法特征提取困难、深度学习方法特征提取方式单一,导致特征提取不充分、识别准确率不高等问题,提出融合注意力机制的人体行为识别混合神经网络模型AHNNet。在对信道状态信息影响因子分析的基础上,使用信道状态信息的振幅数据作为行为识别的基础数据;采用时间滑窗将长时间人体活动序列分割为短时间序列,构建样本数据,克服全局人体行为数据非实时、长度不固定的缺点;通过双向循环门控网络和时序卷积网络并行提取输入数据特征,充分挖掘数据潜在特征之间的关系;在双向循环门控网络中融合注意力机制以强化数据特征,进一步提高模型性能;将双向循环门控网络和时序卷积网络提取到的特征进行融合,增加特征的多样性;将融合特征输入到Softmax分类器进行分类,得到人体活动数据对应的行为。与长短期记忆网络、双向循环神经网络进行了对比,实验结果表明:在标准数据采集室数据集上,AHNNet的行为识别正确率达到97.15%,比未使用注意力机制的模型分类正确率提高1.81%;在公共数据集上,AHNNet的行为识别正确率比其他对比模型的提高至少0.65%,参数量下降47%;在不同环境下,AHNNet在卧室环境中的正确率为95.7%,比标准数据采集室中的下降1.45%。AHNNet具有良好的识别效果和鲁棒性,并且在复杂的居家环境中应具有应用价值。

关键词：人体行为识别信道状态信息双向循环门控网络时序卷积网络注意力机制

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四旋翼无人飞行器控制系统设计与实现

四旋翼无人飞行器控制系统设计与实现

作者：王福超哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

四旋翼无人飞行器（Quadrotor Unmanned Aerial Vehicle）是一种可垂直起降的飞行器（Vertical Take-Off and Landing，VTOL）。与传统的固定翼飞行器相比其有许多不可取代的优势，如能够在空中完成悬停、垂直起降、低速飞行和室内飞行... 详细信息

四旋翼无人飞行器（Quadrotor Unmanned Aerial Vehicle）是一种可垂直起降的飞行器（Vertical Take-Off and Landing，VTOL）。与传统的固定翼飞行器相比其有许多不可取代的优势，如能够在空中完成悬停、垂直起降、低速飞行和室内飞行等任务。近年来，四旋翼无人飞行器以其诸多优点在公路巡航、无人侦查、交通监控、森林防火、航空摄影以等方面的广泛应用前景，得到了人们的广泛关注，并且成为了国际上的研究热点。本文的工作主要针对四旋翼无人飞行器建模、设计、飞行器控制以及导航展开，论文主要工作如下：1.四旋翼无人飞行器模型的建立与动力学分析。建立准确的数学模型是飞行器设计成功与否的第一步。本文利用建立飞行器的姿态矩阵，利用姿态矩阵得到飞行器在地理坐标系下的运动模型，利用运动模型分析四旋翼飞行器的基本运动规律，利用MTALAB对飞行器的运动模型进行仿真验证，为飞行控制系统的设计提供了相关依据。2.四旋翼飞行器控制系统的设计与实现。根据所建立的模型以及系统模型的分析，以FPGA和DSP为主控芯片，设计飞行器主控制系统。根据飞行器姿态及位置信息的要求，以ARM7为主控芯片以及MEMS陀螺、加速度计以及磁阻传感器设计飞行器的导航系统。选取直流无刷电机作为四旋翼无人飞行器执行机构，利用线间反电动势检测法对电机转子位置进行估算，并设计了电机系统的控制程序。设计相关硬件电路，并做了大量的系统软硬件调试工作，最终完成系统硬件设计。3.四旋翼飞行器控制算法设计。为四旋翼飞行器设计合适的控制方法是本文的重要内容。在本文中提出了两种控制方法，首先介绍了基于飞行器简化模型的经典PID控制器，基于飞行器简化模型的位置控制器设计。然后介绍了基于Backstepping控制方法的设计与仿真。4.捷联导航算法研究。对捷联算法采用仿真数据进行了仿真实验;结合MEMS惯性器件精度介绍了扩展卡尔曼滤波算法，并设计EKF估算系统的姿态和位置等信息。并用实际采样数据对该算法进行了仿真分析，仿真得到姿态误差为±0.5°，速度误差为±0.2m/s，位置误差最大为-7m。通过仿真分析，对实际嵌入式软件的设计提供了指导。5.四旋翼无人飞行器地面站软件设计及系统实验研究。首先使用WPF编程环境完成了无人机地面站软件的设计;其次，设计无人机验证实验，分析了实验结果，同时对系统提出了改进建议。

关键词：四旋翼飞行器 MEMS惯性测量装置组合导航系统 PID控制反步法

棕榈硬脂油和菜籽油制备USU型结构脂优化条件研究

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延边大学农学学报 2022年第1期44卷 69-74页

作者：姚辉耀王福超张华尹星福延边大学农学院吉林延吉133002 锡林郭勒职业学院内蒙古锡林浩特026000

USU型结构脂是人工合成的一种新型母乳替代脂,在脂肪酸组成与分布上与母乳脂肪相似,应用于婴幼儿配方奶粉中可防止婴儿便秘。该试验以棕榈硬脂油和芥菜籽油为原料,利用酶促酯交换反应制备USU型结构脂。研究了底物摩尔比(mol∶mol)、脂... 详细信息

USU型结构脂是人工合成的一种新型母乳替代脂,在脂肪酸组成与分布上与母乳脂肪相似,应用于婴幼儿配方奶粉中可防止婴儿便秘。该试验以棕榈硬脂油和芥菜籽油为原料,利用酶促酯交换反应制备USU型结构脂。研究了底物摩尔比(mol∶mol)、脂肪酶添加量和反应时间3个因素对结构脂得率的影响,通过正交试验对结构脂最佳制备条件进行了优化。结果表明:在脂肪酶添加量占底物质量4%,反应时间5 h,摩尔比为1∶4(mol∶mol)时,USU型结构脂得率最高,为86.69%。

关键词：棕榈油芥菜籽油 USU型结构脂