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农业工程类研究生培养模式创新性研究

农业工程 2024年第3期14卷 127-131页

作者：马淏任静刘亚蕊金鑫尹冬雪赵凯旋高颂刘孟楠河南科技大学农业装备工程学院河南洛阳471003 第一拖拉机股份有限公司河南洛阳471004

现有农业工程类研究生培养过程中科研产出率低、科研成果原创性较低等问题频频出现,对我国研究生教育培养质量产生了较大的影响。针对上述问题,以河南科技大学农业工程类研究生为研究对象,引入TRIZ创新理论进行教学改革与创新能力培养... 详细信息

现有农业工程类研究生培养过程中科研产出率低、科研成果原创性较低等问题频频出现,对我国研究生教育培养质量产生了较大的影响。针对上述问题,以河南科技大学农业工程类研究生为研究对象,引入TRIZ创新理论进行教学改革与创新能力培养模式方面的研究与实践,从研究生选题前瞻性与创新性把握、科研深层次问题挖掘、科研课题研究方案方法创新模型及研究生科研激励创新机制4个方面进行分析与研究,旨在提升研究生科研创新能力,同时也为我国农业工程类研究生培养模式提供新思路。

关键词： TRIZ创新理论农业工程专业研究生培养培养模式

基于SOLOv2与点云空腔特征的奶牛瘤胃充盈度自动评分方法

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农业工程学报 2022年第4期38卷 186-197页

作者：姬江涛刘晓航赵凯旋河南科技大学农业装备工程学院洛阳471003

瘤胃充盈度评分是反映奶牛个体采食量与能量摄入状态的直观指标,为实现奶牛瘤胃充盈度的自动评分,该研究提出了一种基于SOLOv2网络和空腔特征的瘤胃充盈度自动评分方法,首先对获取的奶牛背部深度图像进行预处理以提取目标奶牛;其次利用S... 详细信息

瘤胃充盈度评分是反映奶牛个体采食量与能量摄入状态的直观指标,为实现奶牛瘤胃充盈度的自动评分,该研究提出了一种基于SOLOv2网络和空腔特征的瘤胃充盈度自动评分方法,首先对获取的奶牛背部深度图像进行预处理以提取目标奶牛;其次利用SOLOv2实例分割网络对奶牛瘤胃区域进行分割以获取瘤胃区域点云,将其投影至X-Z平面内采样得到二值图像,通过形态学处理得到空腔结构特征图;最后构建分类模型对特征图像进行分类以实现瘤胃充盈度的自动评分。试验结果表明,主干网络为Res Net-101-FPN时SOLOv2模型对测试集图像分割的平均精度达到86.29%,瘤胃充盈度自动评分的精准识别率为85.77%,评分误差在1以内的样本达到99.9%,平均识别速率为5.5帧/s,并对肥瘦程度不同的奶牛具有较强的鲁棒性。该方法可实现规模化养殖中奶牛个体瘤胃充盈度的无接触评定。

关键词：图像识别自动化奶牛瘤胃充盈度评分空腔特征实例分割

细粒土含量对粗粒硫酸盐渍土路基填料盐胀特性的影响试验及分析模型

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岩土力学 2022年第8期43卷 2191-2202页

作者：王旭超张莎莎赵凯旋长安大学公路学院陕西西安710064 同济大学土木工程学院上海200092

为了明确细粒土含量对粗粒硫酸盐渍土路基填料盐胀量的影响,针对1%和3%含盐量工况下的砂、砾类盐渍土,采用降温试验研究了细粒土含量递增条件下粗粒硫酸盐渍土的盐胀特点。在此基础上,利用PFC3D技术模拟了粗粒盐渍土的盐胀变形并分析其... 详细信息

为了明确细粒土含量对粗粒硫酸盐渍土路基填料盐胀量的影响,针对1%和3%含盐量工况下的砂、砾类盐渍土,采用降温试验研究了细粒土含量递增条件下粗粒硫酸盐渍土的盐胀特点。在此基础上,利用PFC3D技术模拟了粗粒盐渍土的盐胀变形并分析其机制,结合微观试验分析了盐胀状态中粗粒土骨架典型状态。结果表明:随着细粒土含量的增加,粗粒硫酸盐渍土的盐(冻)胀量均先增加后减少再增大,分界细粒土含量因含盐量及土类不同而异,1%、3%含盐量的砂、砾类土样分别在15%和10%细粒土含量时产生最大盐(冻)胀量;3%含盐量砂、砾类土的起始盐胀温度约20℃,1%含盐量土样的起始盐胀温度随细粒土含量及土种类不同差异较大且存在明显的界限细粒土含量,当细粒土含量低于界限值时土体的起始盐胀温度约为0.5~2℃,高于界限值时土体的起始盐胀温度约为4~12℃;同时提出了盐胀状态中粗粒土骨架典型状态模型及其作为路基填料的细粒土含量界限值。

关键词：路基工程粗粒盐渍土路基填料盐胀细粒土含量

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双孢菇柔性仿形采摘末端执行器设计与试验

农业机械学报 2023年第1期54卷 104-115页

作者：姬江涛李梦松赵凯旋马淏河南科技大学农业装备工程学院洛阳471003 河南省机械装备先进制造协同创新中心洛阳471003

为解决现有夹持式采摘机械手对双孢菇造成的机械损伤高、采摘损失大等问题,基于颗粒阻塞原理设计了一种双孢菇柔性仿形采摘末端执行器。首先根据双孢菇菇盖外形参数设计柔性仿形吸盘的结构,通过预试验分析末端执行器的关键参数;选定了... 详细信息

为解决现有夹持式采摘机械手对双孢菇造成的机械损伤高、采摘损失大等问题,基于颗粒阻塞原理设计了一种双孢菇柔性仿形采摘末端执行器。首先根据双孢菇菇盖外形参数设计柔性仿形吸盘的结构,通过预试验分析末端执行器的关键参数;选定了吸盘材料和颗粒填充物的种类,通过有限元仿真验证柔性仿形吸盘的仿形能力和吸附效果,并得到柔性仿形吸盘最优的开口直径。为明确吸附负压、双孢菇直径、柔性膜厚度、颗粒直径等因素对吸附力的影响,对所试制的末端执行器进行了拉脱力试验,结果表明拉脱力与吸附负压、双孢菇直径、颗粒直径均呈线性关系,与柔性膜厚度呈非线性关系。当末端执行器中柔性膜厚度为9 mm、颗粒直径为20目的石英时仿形效果最好,并与标准真空吸盘开展了对比试验,试验结果表明同等吸附力柔性仿形吸盘所需负压更低。针对尺寸范围为25~50 mm的双孢菇进行了采摘试验,柔性仿形吸盘的采摘成功率为98.5%,并对采后双孢菇进行了损伤检测,柔性仿形吸盘的采摘损伤率为2.5%。结果表明,所设计的柔性仿形采摘末端执行器具备适应性强、抓取稳定、损伤率低等优点,能够满足双孢菇自动化采摘需求。

关键词：双孢菇采摘末端执行器柔性仿形吸盘

含有不确定性及外部干扰的机械臂辨识与控制研究

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含有不确定性及外部干扰的机械臂辨识与控制研究

作者：赵凯旋青岛大学

学位级别：硕士

机械臂系统具有代替人完成各种复杂的、精密的、危险的工作,提高劳动生产力等优点,被广泛地应用于各种工业场所。机械臂系统中存在的不确定性和外部干扰会对机械臂的位置跟踪精度产生影响,而如何克服系统中的不确定性和外部干扰,对于提... 详细信息

机械臂系统具有代替人完成各种复杂的、精密的、危险的工作,提高劳动生产力等优点,被广泛地应用于各种工业场所。机械臂系统中存在的不确定性和外部干扰会对机械臂的位置跟踪精度产生影响,而如何克服系统中的不确定性和外部干扰,对于提高机械臂的位置跟踪精度具有重要的研究价值和意义。本文针对含有不确定性和外部干扰的机械臂系统,基于参数辨识、滑模控制、神经网络控制、不确定性和干扰估计器、自抗扰控制等方法设计了解决不确定性和外部干扰问题的方法,主要研究内容如下:(1)根据拉格朗日方法建立了机械臂的动力学模型,分析了系统存在不确定性和外部干扰的原因。设计了基于辨识参数的动力学前馈控制器,利用多个神经网络进行自适应动力学参数在线辨识,将辨识后的参数信息引入到前馈通道,实现动力学前馈控制。设置了鲁棒项,弥补前馈控制抗干扰能力弱的不足。仿真的结果表明,基于在线参数辨识的动力学前馈控制器获得了良好的控制效果。(2)考虑到随着机械臂自由度的增加,利用多个神经网络进行参数辨识的方法会出现控制器算力不足的问题,设计了一种神经网络和滑模鲁棒项结合的控制器。首先,利用单个神经网络来逼近整体不确定性。然后,针对神经网络存在的逼近误差和外部干扰导致的系统稳定性问题,设计了基于新型趋近律的滑模鲁棒项进行补偿,保证系统稳定性。最后,在不同外部干扰条件下进行仿真,仿真结果表明,设计的控制器能有效提高位置跟踪精度,且具有良好的抗干扰能力。(3)由于神经网络的参数较多,调参相对复杂,为简化计算,设计了一种基于不确定性和干扰估计器的滑模控制器。首先,设计了用于位置跟踪的滑模控制器,然后,设计了不确定性和干扰估计器对不确定性和外部干扰进行估计补偿。最后,在不同外部干扰条件下进行仿真,仿真结果表明,该方法在处理不确定性和外部干扰方面是有效的,实现了无超调控制,且不确定性和干扰估计器能有效地抑制滑模控制存在的抖振。(4)为减少对于模型信息的依赖,设计了一种线性扩张状态观测器和滑模控制器结合的自抗扰控制器。首先,对系统进行解耦并改写为扩张状态方程形式,将耦合部分不确定性和外部干扰组成的总扰动作为新的系统状态。然后,利用扩张状态观测器估计并补偿总扰动。最后,设计了一种基于终端滑模的非线性反馈控制器从而实现较快的位置跟踪。在不同外部干扰条件下进行仿真,仿真结果表明,设计的控制器可以有效地处理机械臂系统的不确定性和外部干扰,提高了响应速度,降低了滑模抖振。

关键词：机械臂参数辨识位置控制不确定性和干扰估计

高压下二元Y-P/Sc-P化合物结构与性质的理论研究

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高压下二元Y-P/Sc-P化合物结构与性质的理论研究

作者：赵凯旋东北师范大学

学位级别：硕士

优秀女子空手道组手运动员选材指标体系与评价标准研究

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优秀女子空手道组手运动员选材指标体系与评价标准研究

作者：赵凯旋新疆师范大学

学位级别：硕士

国家体育总局于2021年10月印发《“十四五”体育发展规划》,文件中提出竞技体育作为体育强国建设的“领头羊”,具有带动全民健身和增强民族凝聚力等作用,而研究优秀女子空手道组手选材指标体系与评价标准有利于推动空手道组手发展和实... 详细信息

国家体育总局于2021年10月印发《“十四五”体育发展规划》,文件中提出竞技体育作为体育强国建设的“领头羊”,具有带动全民健身和增强民族凝聚力等作用,而研究优秀女子空手道组手选材指标体系与评价标准有利于推动空手道组手发展和实现体育强国目标。本文通过文献资料法初步筛选出选材指标体系;问卷调查法和专家访谈法对专家学者、教练员进行指标筛选与审核;通过实地考察法对调查对象进行相关数据采集;运用数理统计法对采集数据、问卷调查内容等方面进行分析,确定出选材指标、权重等,据此确定出选材指标评价标准,再对其进行回代检验,尝试建立优秀女子空手道组手运动员选材指标体系与评价标准。主要结论如下:(1)本研究根据王金灿《运动选材学》(2018)为理论基础;以女子空手道组手项目竞技特征与项目规则为研究选材指标体系与评价标准提供支撑点;通过人体形态、身体素质、身体机能、心理素质、家系调查、专项技术、教练员经验评定为本研究提供理论依据。(2)选材指标原则明确是研究选材指标体系的前提,选材指标筛选经历初步筛选、教练员与专家论证筛选、测试指标统计学筛选等过程,最终确定出优秀女子空手道组手运动员选材指标体系。(3)女子空手道组手选材指标中涉及到难以客观标准数值进行量化,因此将指标权重、评价标准按照主观和客观两方面拟定,首先通过对一级、二级、三级指标权重确定,再确定选材指标评价标准,同时对选材评价标准进行回代检验,回代检验结果符合要求,体现本论文选材评价标准制定的有效性。

关键词：女子空手道组手选材指标评价标准

血浆髓过氧化物酶与动脉瘤性蛛网膜下腔出血患者短期预后的相关性研究

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血浆髓过氧化物酶与动脉瘤性蛛网膜下腔出血患者短期预后的相关性...

作者：赵凯旋宁夏医科大学

学位级别：硕士

目的:研究动脉瘤性蛛网膜下腔出血(Aneurysmal subarachnoid hemorrhage a SAH)患者血浆髓过氧化物酶(Myeloperoxidase MPO)活性和浓度的变化,及其与短期临床预后的相关性。方法:本次课题按照既定计划,将2020年6月～2021年6月就诊于甘... 详细信息

目的:研究动脉瘤性蛛网膜下腔出血(Aneurysmal subarachnoid hemorrhage a SAH)患者血浆髓过氧化物酶(Myeloperoxidase MPO)活性和浓度的变化,及其与短期临床预后的相关性。方法:本次课题按照既定计划,将2020年6月～2021年6月就诊于甘肃省人民医院脑血管病中心的60例动脉瘤性蛛网膜下腔出血病人作为病例组,对照组为60例甘肃省人民医院门诊的体检人员。患者入院当天,对患者年龄、性别等一般信息,吸烟及饮酒史等个人史以及既往史等资料进行统计,同时用Hunt-Hess分级、WFNS分级及改良Fisher分级对患者进行病情评估。在入院后第1、2、3、5、7、9天的清晨抽取患者外周静脉血,使用ELISA法检测患者血浆中MPO的浓度及活性。分析对比两组MPO浓度及活性的差异,研究血浆MPO浓度、活性与患者90天预后状况的相关性,运用ROC曲线计算血浆MPO浓度和活性能有效预测患者预后状况的阈值,并得出相应的灵敏度及特异度。结果:病例组与对照组在年龄、性别等一般信息,吸烟及饮酒史等个人史以及既往史等方面没有显著差异,无统计学意义(P>0.05);在血浆MPO的浓度及活性方面具有显著差异,有统计学意义(P<0.001)。血浆MPO浓度在a SAH患者入院后第1天就达到住院期间的最高值,入院第二天术后有较大程度的下降,随后MPO的浓度随时间缓慢下降;血浆MPO的活性在入院第二天术后有较大程度的升高,达到住院期间的最高值,随后MPO的活性随时间缓慢下降。入院时患者MPO的浓度和活性与动脉瘤的大小(P<0.05)、Hunt-Hess分级(P<0.05)、WFNS分级(P<0.05)、改良Fisher分级(P<0.05)之间具有相关性,且呈正相关;MPO的浓度还与高血压相关(P<0.001),且呈正相关。回归分析结果显示预后不良的危险因素可能为:吸烟(OR=361.792,95%CI:2.407-54377.198,P=0.021)、高血压(OR=209.693,95%CI:7.212-6096.543,P=0.002)、改良Fisher分级等级过高(OR=0.025,95%CI:0.001-0.515,P=0.17)。受试者工作特征曲线(ROC)显示:第1天血浆MPO的浓度以及第2天血浆MPO的活性对患者预后情况的诊断价值最高,当a SAH患者入院后第1天血浆MPO浓度≥73.99ng/ml(敏感度:92.90%,特异度:94.30%)或第2天术后血浆MPO活性≥76.04U/L(敏感度:96.50%,特异度:88.60%)时,患者在90天后的预后状况可能较差(GOS≤3分)。结论:a SAH患者血浆MPO的浓度及活性都高于正常对照组;a SAH患者入院时MPO的浓度及活性与病情危重程度呈正相关关系;a SAH患者血浆中MPO水平可能成为一种预测患者短期临床预后的生物标志物。

关键词：动脉瘤性蛛网膜下腔出血髓过氧化物酶生物标志物短期临床预后

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共挤香肠制备技术研究进展

中国食品学报 2023年第9期23卷 420-429页

作者：曲薇田晓静汪洋赵凯旋王稳航天津科技大学天津300457

共挤技术作为一类技术难度大,应用性强的香肠加工技术,避免了传统香肠加工预制肠衣的制备和储存阶段,显著提高了产品生产效率和安全性,同时降低了生产成本,市场潜力巨大。共挤香肠制备原理和加工要点是使敷在肉糜表面的液体能在原位迅... 详细信息

共挤技术作为一类技术难度大,应用性强的香肠加工技术,避免了传统香肠加工预制肠衣的制备和储存阶段,显著提高了产品生产效率和安全性,同时降低了生产成本,市场潜力巨大。共挤香肠制备原理和加工要点是使敷在肉糜表面的液体能在原位迅速固化成不溶性的薄膜,从而达到包裹肉糜的目的。本文从共挤香肠工艺的历史发展入手,阐述适于共挤香肠表面成膜的生物聚合物种类及其理化性质,着重分析成膜原材料的复配以及交联技术的重要性,总结目前共挤香肠的不同加工工艺和优缺点,为未来共挤香肠的研发与生产应用提供理论依据与技术支持。

关键词：共挤技术肠衣共挤海藻酸钠肠衣共挤胶原蛋白肠衣香肠