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基于强化学习的无人机通信系统中飞行轨迹的优化研究

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基于强化学习的无人机通信系统中飞行轨迹的优化研究

作者：郑昊北京邮电大学

学位级别：硕士

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矿山装备振动信号采集及分析系统研究

矿山装备振动信号采集及分析系统研究

作者：郑昊中国矿业大学

学位级别：硕士

随着全行业对机电装备的生产效率、生产周期要求越来越高,各行各业的机电装备均朝着高速化、高效化的趋势发展。但是如带式运输机的运行工况通常存在重载、疲劳、腐蚀、高温等因素,极易导致核心零部件发生不同程度的故障,其零部件的健... 详细信息

随着全行业对机电装备的生产效率、生产周期要求越来越高,各行各业的机电装备均朝着高速化、高效化的趋势发展。但是如带式运输机的运行工况通常存在重载、疲劳、腐蚀、高温等因素,极易导致核心零部件发生不同程度的故障,其零部件的健康程度严重影响设备的运行状态和运行效率。在机电一体化高度发达的今天,矿山装备一旦发生故障将直接影响经济效益和人员安全。因此,开展矿山装备信号采集及分析系统研究具有重要意义。针对上述问题,本文以矿山装备为研究对象,通过对带式运输机的结构特点和故障类型进行分析,将矿山装备中的旋转件和摩擦件作为主要的研究对象,形成了针对矿山装备的振动信号采集及分析系统,并以基于轴承的故障诊断为例对本文系统进行验证。本文主要内容包括如下:（1）针对带式运输机进行矿山装备故障特性分析及方案确定。以带式运输机为例对矿山装备的常见结构和故障类型进行分析并确定易损部件。分析易损部件的结构及其故障特征,并针对其故障设计采集方案。针对数据样本来源,设计并制作了故障诊断实验台,并针对该实验台进行了相关介绍。（2）考虑矿山装备特性以及实际工况,设计了基于STM32F407系列芯片的最小系统。针对不同检测对象设立了多个前端传感器通道;设计了数模转换模块,并设计信号调理电路对前端通道返回的模拟量信号进行调理,提高信号的信噪比。（3）以矿山装备作为研究对象,设计基于振动信号的信号处理方法变分模态分解,并根据信号处理方法选择“样本熵”作为信号的特征值。为了提高故障诊断正确率,针对矿山装备故障诊断特点提出了蝙蝠算法优化的序列最小优化算法,并对传统的蝙蝠算法（BA）和序列最小优化算法（SMO）分别进行了改进,得到了基于IBA-ISMO的故障诊断算法,并通过实验验证该算法模型对轴承具有很好的状态识别率。（4）针对矿山装备振动信号采集及分析系统的实际工况需要,基于Py Qt进行相关的上位机设计;基于自制的故障诊断试验台采集轴承数据,模拟实际运行工况,对本论文提出的特征提取和故障诊断算法进行二次验证,并证实了本方法具有较好的识别效果。文章最后对论文的工作进行了总结,并对相关的研究技术进行了展望。该论文有图幅52幅,表9张,参考文献100篇。

关键词：矿山装备信号采集故障诊断

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J银行SM分行绿色信贷风险管理研究

J银行SM分行绿色信贷风险管理研究

作者：郑昊福建农林大学

学位级别：硕士

“碳达峰”与“碳中和”目标的提出,不仅影响我国的产业结构,还同时影响金融资源的供给结构,尤其是影响银行信贷资源的供给结构。一方面,绿色信贷是我行实现生态环境保护绿色金融协调发展的重要抓手,另一方面,绿色信贷也是商业银行履行... 详细信息

“碳达峰”与“碳中和”目标的提出,不仅影响我国的产业结构,还同时影响金融资源的供给结构,尤其是影响银行信贷资源的供给结构。一方面,绿色信贷是我行实现生态环境保护绿色金融协调发展的重要抓手,另一方面,绿色信贷也是商业银行履行社会责任、创新第二发展曲线的重要手段。在近年的实践过程中,绿色信贷相关的贷款余额呈“指数级”高速增长,规模迅速扩大,给予商业银行带来全新的增长模式。但需要引起重视的是,绿色信贷本质上还是属于银行的资产业务,依旧需要对其信贷风险进行识别、评估、控制。且对于很多商业银行而言,绿色信贷尚属于近年才开始办理的新兴业务,贷款投放涉及行业较少,投放的时间也较短,商业银行缺乏针对绿色信贷业务相关风险控制经验以及成熟的贷后管理模式,这也限制了商业银行在绿色信贷上的进一步发展。为了能够了解、掌握商业银行绿色信贷风险管理现行模式及风险情况,也为了能够获得绿色信贷业务发展相关的现实数据,本文在写作过程中,选择了J银行SM分行作为研究对象,通过阅读大量相关理论文献,约见相关银行内外部相关绿色信贷专家进行一对一访谈等方式,收集整理了J银行SM分行绿色信贷风险要素的初始清单。再通过问卷调查法,邀请相关专家对于初始清单进行评价,确认其符合该银行的实际风险情况。根据问卷调查结果,构建出以J银行绿色信贷业务风险为目标层,以贷前调查风险、贷中审查风险、贷后管理风险三项要素为准则层指标,以19项具体风险因素为要素层指标的风险评价指标体系。通过层次分析法对专家问卷调查结果进行实证分析,完成风险评价。从风险评价结果进行分析,可以看出在J银行SM分行绿色信贷整体业务流程之中,贷前调查阶段是最容易暴露风险且造成风险后果最为严重的环节,贷中审查则次之,贷后管理属于风险相对最小的部分。在具体的风险影响因素之中,绿色信贷评级模型科学性、绿色信贷产品的匹配性、担保物/担保人真实的担保代偿能力、绿色信贷贷后管理方案可行性等四个因素风险权重排序靠前,得到了专家组相对一致的看法,认为上述四个风险因素对于可能造成的风险后果及影响最为严重。根据风险管理优先度以及风险等级,建立起相应的风险策略选择模型。当J银行SM分行绿色信贷业务发生风险时,可以对应选择标准并结合PC矩阵和风险管理优先度进行搭配,为J银行SM分行风险应对提供了选择策略。最后根据在调查过程中专家访谈记录意见,结合各风险因素权重排序、风险等级排序以及J行SM分行绿色信贷业务发展实际情况,在贷前、贷中、贷后环节分别给出了符合SM分行实际情况的改善性建议。贷前环节措施包括两项,一是创新绿色信贷风险缓释措施,二是扩展绿色信贷相关产品体系;贷中环节改进措施包括三项,一是设计绿色信贷客户多维度评级模型,二是完善授信审查核心机制以及促进新兴科技融合,三是完善信息采集优化绿色信贷;贷后环节改进措施包括三项,一是优化绿色信贷贷后管理考核机制,二是贷后监督管理向精细化方向延伸,三是增加客户经理人员储备。上述具有针对性改善措施,对于J行SM分行提升绿色信贷风险管理水平有一定的参考意义。

关键词：绿色信贷绿色信贷风险管理信贷业务

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车门关闭过程流场分析及优化设计

车门关闭过程流场分析及优化设计

作者：郑昊沈阳理工大学

学位级别：硕士

近些年来,随着我国经济水平迅猛提升,人们对于汽车的需求日益增加。不仅要求其具备较高的动力配置,也对乘坐舒适性有着较高的要求。在对汽车的实际使用时,会发现在车门关闭过程中,大量气体被挤压入车舱内,导致车上乘员的人耳处压强剧增... 详细信息

近些年来,随着我国经济水平迅猛提升,人们对于汽车的需求日益增加。不仅要求其具备较高的动力配置,也对乘坐舒适性有着较高的要求。在对汽车的实际使用时,会发现在车门关闭过程中,大量气体被挤压入车舱内,导致车上乘员的人耳处压强剧增,进而使鼓膜发生形变,甚至出现耳鸣和头晕等现象,因此该问题的解决具有较大的研究意义。为减轻该现象,本文通过对车门关闭过程的流场进行仿真,分析各因素对于入耳压和流场的影响,并依据流场流动特点完成优化设计以缓解入耳压过大的现象。首先,本文以某款SUV车型为研究对象,在将内饰等对流场影响较小的地方进行简化后,利用流体软件中的重叠网格法对该汽车模型左前车门分别以不同的角速度匀速关闭的情形进行仿真。结果表明,当车门关闭速度增大时,车内乘客入耳压的数值也随之增加,且数值增幅较大,可知车门关闭角速度对车上乘员的入耳压影响较大。此外,还发现了车上乘员位置的不同也会导致压强峰值的差异。其次研究了车门初始开度对入耳压的影响,对汽车左前车门分别以不同的初始开度进行数值仿真。依据结果可知车门初始开度对人耳处压强峰值的影响几乎可以忽略不计,即车门关闭初始开度对压强峰值无明显影响。最后,从流场内气体的流动规律角度分析缓解入耳压过大的方法。在车门内饰板上加装导流装置用以加大气体排出量进而降低入耳压提升乘坐舒适性,从而完成优化设计。并通过仿真验证可知,在完成优化设计后车门关闭过程中各时刻入耳压及压强峰值都显著降低。

关键词：车门关闭人耳处压强重叠网格导流装置

基于氧化铝薄膜的湿度传感器及其湿敏特性研究

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基于氧化铝薄膜的湿度传感器及其湿敏特性研究

作者：郑昊电子科技大学

学位级别：硕士

湿度传感器常用于精确监测和控制相对湿度,目前常用于天气预报、呼吸监测辅助临床诊断、食品储存、汽车工业、农业领域和半导体加工生产。近些年来,纳米颗粒的合成方式更加多样化,不仅可以尝试控制颗粒的形貌与结构,还可以掺杂各种不同... 详细信息

湿度传感器常用于精确监测和控制相对湿度,目前常用于天气预报、呼吸监测辅助临床诊断、食品储存、汽车工业、农业领域和半导体加工生产。近些年来,纳米颗粒的合成方式更加多样化,不仅可以尝试控制颗粒的形貌与结构,还可以掺杂各种不同的杂质元素。本文尝试通过氧化铝纳米颗粒制备湿敏薄膜,通过增加薄膜表面亲水基团的数量和改变薄膜表面形貌两个方面提高薄膜的湿敏性能。通过表征手段对薄膜形貌等特点进行分析;采用动态法对传感器的湿敏性能进行测试。具体研究内容如下:1.选择粒径为20 nm的商用γ相氧化铝纳米粉体作为样品,通过滴涂的方式制备了氧化铝湿敏薄膜,并对薄膜进行了退火处理。通过扫描电镜、XRD、傅里叶红外谱图等表征手段对薄膜的形貌进行了分析。采用动态法测试了湿度传感器的湿敏性能,结果表明虽然传感器对湿度敏感,但是对低湿的响应小,在20%RH左右其灵敏度仅为4.99%。其次还探究了退火温度对湿度传感器性能的影响,结果表明当退火温度为500℃时,传感器的湿敏性能最好。为了提高薄膜的湿敏性能,通过双氧水对薄膜表面进行了亲水性处理,尝试增加薄膜表面的亲水基团。通过红外光谱图明显发现薄膜改性后表面的亲水基团增多。同时,对改性后传感器的性能进行了测试,结果表明,改性后传感器的湿敏响应明显提高,在30%～80%RH灵敏度提高10～30个百分点,湿滞仅为3.5%。2.在上述实验的基础上,尝试通过改变薄膜的形貌来提高湿度传感器的性能。通过水热法合成了具有微纤维状的介孔氧化铝纳米颗粒,并通过XRD、扫描电镜等表征手段分析了退火温度对合成的前驱体碳酸铝铵（AACH）分解产物的影响。结果表明,当退火温度为500℃时,可得到晶型为γ的氧化铝,并且纤维结构突出且无明显的不规则颗粒和棒状颗粒。对制备的湿度传感器进行了湿敏测试,并测量了不同的特征参数（阻抗和电容）。结果表明,湿度传感器对10%～90%的相对湿度范围均有响应,灵敏度为1.5%～22.6%;在20%RH时,电容式和阻抗式湿度传感器的灵敏度分别为1.60%,3.23%,阻抗式在低湿环境下较为敏感;电容式湿度传感器在低湿范围具有良好的稳定性,误差波动仅为2%。

关键词：湿度传感器氧化铝纳米颗粒阻抗式表面改性水热法

生物炭配合不同施肥方式治理农业面源污染效果验证及评价

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生物炭配合不同施肥方式治理农业面源污染效果验证及评价

作者：郑昊云南师范大学

学位级别：硕士

我国是一个农业大国,在农业飞速发展的进程中,化肥的使用量也逐年增加,但化肥的过度使用对生态环境造成了严重的冲击,农业面源污染形式十分严峻,生物炭由于其优良的吸附性能,经常被用于治理农业面源污染。但由于生物炭的原料、制作工艺... 详细信息

我国是一个农业大国,在农业飞速发展的进程中,化肥的使用量也逐年增加,但化肥的过度使用对生态环境造成了严重的冲击,农业面源污染形式十分严峻,生物炭由于其优良的吸附性能,经常被用于治理农业面源污染。但由于生物炭的原料、制作工艺、处理的土壤各不相同,导致各研究成果之间无法相互印证,并且需要同时考虑生物炭对农作物、种植土壤等诸多因素的影响,使得生物炭应用于农业面源污染治理方面存有争议。本研究基于层次分析法,对生物炭处理面源污染中的径流水、土壤、农作物三个方面进行综合评价,最终确定生物炭处理农业面源污染的效果,为生物炭土壤面源污染防治技术在抚仙湖流域推广提供参考。本研究主要通过生物炭分别与化肥、沼肥、有机肥配合施用来观测生物炭对径流水中的氮、磷、重金属的吸附效果,然后利用层次分析法将各指标量化,最终通过综合得分情况来对生物炭处理农业面源污染进行综合评价。主要结论如下:（1）生物炭对于径流中的TN、TP、Cr、Zn、Cu、Cd均具有良好的吸附效果,其中对化肥处理的TN、TP吸附效果最显著,分别为25.8%和18.3%;生物炭配合化肥使用对径流水中重金属的吸附效果最显著,Cr、Zn、Cu、Cd四种重金属的截留效果分别为17.5%,57.7%,27.5%、49.4%。生物炭可以提高农作物产量,其中生物炭配合沼肥使用对产量提升效果最显著,为13.3%,并且生物炭可以提高玉米籽粒中的氮磷含量以及作物的形态指标。生物炭的添加可以提高土壤中养分含量,化肥、沼肥、有机肥三组处理土壤中氮元素增长率分别为24.6%、34.9%、16.0%,磷元素增长率分别为24.4%、10.9%、27.5%;通过对土壤结构的分析,说明生物炭的添加对土壤固水保肥有增益。（2）通过层次分析法对生物炭处理农业面源污染效果进行综合评价,结果显示,化肥、沼肥、有机肥三种处理对农业面源污染治理的综合得分为0.990、1.098、1.125,在添加了生物炭之后,农业面源污染治理效果的综合得分分别为1.202、1.255、1.227,说明生物炭配合不同施肥方式对农业面源污染治理产生的综合效益要优于不添加生物炭的施肥方式,其中生物炭配合化肥使用对综合效益的提高效果最显著。（3）通过对添加生物炭的土壤连坐经济效益的分析,结果显示,在不影响农户利益的情况下,生物炭施入土壤的第二个种植季中仍然具有增产控肥的效果,分别可以减少11.4%的化肥投入量和20.1%的沼肥投入量,并且生物炭在第二个种植季中仍然对径流水中的TN、TP、Cd、Zn、Cu、Cr仍然保持着良好的吸附效果。

关键词：面源污染重金属生物炭氮磷流失

沙蓬乙醇提取物对DSS诱导的溃疡性结肠炎小鼠的保护作用研究

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沙蓬乙醇提取物对DSS诱导的溃疡性结肠炎小鼠的保护作用研究

作者：郑昊郑州大学

学位级别：硕士

沙蓬(Agriophyllum squarrosum),藜科沙蓬属,为一年生草本植物。蒙医常用作药材,因其富含多种天然生物活性物质,而被用于治疗肾炎、糖尿病及高血脂等多种疾病。针对沙蓬中生物活性物质及功效的研究已有部分成果报道,报道显示,沙蓬中生... 详细信息

沙蓬(Agriophyllum squarrosum),藜科沙蓬属,为一年生草本植物。蒙医常用作药材,因其富含多种天然生物活性物质,而被用于治疗肾炎、糖尿病及高血脂等多种疾病。针对沙蓬中生物活性物质及功效的研究已有部分成果报道,报道显示,沙蓬中生物活性物质主要包含黄酮、香豆素、生物碱、酚酸、多糖、寡糖及脂肪酸类等化合物。沙蓬粗寡糖和粗多糖已被证实具有保肝、降血糖及降血脂等功效。溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)是一种难以治愈的慢性炎症肠病。临床表现多为肠道损伤、反复性腹泻、便血及腹痛等。UC在全球发病率逐年增加,已经被世卫组织列为现代难治病。针对UC的治疗药物主要为抗炎药物、激素类药物和免疫抑制剂类等,目前这些药物无法实现对UC的彻底治愈,存在毒副作用大,治疗后易复发等缺点。天然生物活性物质,包括多糖、多酚和黄酮等,广泛存在于多种动植物、海洋生物和微生物中,具有消炎、抗癌及抗氧化等生理活性。基于天然生物活性物质来源丰富、生物学活性多样且生物安全性好,近年来在UC的预防和治疗的研究中愈来愈受到关注。本课题以沙蓬整株为研究对象,通过乙醇萃取法得到沙蓬乙醇提取物(Agriophyllum squarrosum ethanol extract,ASE),并对ASE提取条件进行优化。完成了ASE成分的初步鉴定及其体外抗氧化活性、抗炎活性及抑菌活性的评估。初步研究了ASE对UC小鼠的保护作用和机制。主要研究内容如下:(1)ASE提取条件的优化与成分鉴定采用响应面法对ASE的提取条件进行优化。确定ASE的最佳提取条件为:液料比为34 m L/g,提取时间为102 min,乙醇浓度为49.7%,其中多酚类化合物得率从0.53%提升至1.1%。采用超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)技术鉴定ASE的主要成分,通过与质谱数据库中的数据对比,剔除评分低于90的不准确结果及部分氨基酸类和脂肪酸类化合物后,确定出分子质量误差在±2 ppm范围内的7种酚酸化合物、11种黄酮类化合物、3种木脂素和香豆素类化合物、3种三萜类化合物及1种生物碱类化合物。(2)ASE的体外生物学活性研究基于ASE中含有丰富的天然生物活性物质,本课题进一步对ASE的体外生物学活性,如抗氧化活性、抗菌活性及抗炎活性进行评估。结果表明ASE能够有效地清除DPPH和ABTS自由基且具有一定的总还原能力,提示其具有良好的抗氧化活性。抑菌圈实验和最小抑菌浓度(MIC)实验结果表明,ASE可有效抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及枯草芽孢杆菌的生长,具有良好的抑菌活性。最后利用脂多糖(LPS)刺激RAW264.7巨噬细胞建立细胞炎症模型评价ASE的体外抗炎活性。结果显示ASE预处理可显著降低RAW264.7巨噬细胞白介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、一氧化氮(NO)及白介素-6(IL-6)等的表达与分泌,表现出较好抗炎活性。(3)ASE对DSS诱导的UC小鼠的保护作用采用3%DSS溶液诱导C57BL/6小鼠建立UC小鼠模型,进一步探究ASE对UC小鼠的保护作用及机制。结果表明,ASE能显著缓解UC小鼠的体重下降,降低疾病活动指数(DAI),一定程度恢复结肠长度。组织病理学切片和免疫组化分析结果显示ASE可显著改善结肠黏膜形态、减轻炎性细胞浸润及显著恢复肠紧密连接蛋白ZO-1和Claudin-1的表达。同时,ASE处理显著降低小鼠结肠组织中炎症因子IL-6、TNF-α和i NOS等的表达。此外,ASE可以提高小鼠结肠组织中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的活力并降低髓过氧化物酶(MPO)的活力。通过16S r RNA高通量测序技术对小鼠肠道微生物变化进行分析,结果显示ASE通过减少肠道菌群中Akkermansia、Ruminococcaceae＿UCG-014及Bacteroides等的丰度,增加Muribaculaceae、Alistipes及Lachnospiraceae＿NK4A136＿group等的丰度从而调节小鼠肠道菌群紊乱,且ASE显著增加微生物代谢产物短链脂肪酸(SCFAs)的含量。综上所述,ASE中含有丰富的天然生物活性物质,具有良好的体外抗氧化、抗炎及抗菌活性,且对UC小鼠具有较好的保护作用。其保护UC小鼠的作用机制可能与减轻小鼠肠道氧化应激程度、减少炎症因子的表达、恢复肠道屏障及改善肠道菌群紊乱密切相关。本研究为沙蓬生物活性物质在预防和治疗UC中的应用提供了思路,奠定了理论基础。

关键词：沙蓬乙醇提取物天然生物活性物质抗氧化活性抗菌活性抗炎活性溃疡性结肠炎

基于FDVA模型的大姿态人脸对齐及其应用研究

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基于FDVA模型的大姿态人脸对齐及其应用研究

作者：郑昊上海师范大学

学位级别：硕士

人脸对齐算法作为人脸识别体系中的重要组成部分,其准确性将直接影响最终人脸识别的结果。在无约束场景下,人脸图像受到各种因素的影响,如光照、姿态、表情等,这导致人脸对齐仍然存在很多难题和瓶颈。目前大多数人脸对齐算法是为小姿态... 详细信息

人脸对齐算法作为人脸识别体系中的重要组成部分,其准确性将直接影响最终人脸识别的结果。在无约束场景下,人脸图像受到各种因素的影响,如光照、姿态、表情等,这导致人脸对齐仍然存在很多难题和瓶颈。目前大多数人脸对齐算法是为小姿态至中姿态(面部偏转角低于45°)设计的,而当人脸偏转较大导致部分人脸被自遮挡时,原有的人脸对齐算法无法对人脸地标点进行准确定位。针对这一问题,本文在大姿态场景下,对人脸对齐算法与基于人脸对齐的三维重建问题进行了深入研究,主要研究内容和创新点如下:1.针对大姿态场景下人脸变形与缺失导致的人脸对齐算法精度大幅下降的问题,提出一种结合多任务学习的多通道网络架构模型。首先通过多任务学习的模式,将人脸对齐算法拆分为人脸检测,人脸地标点定位与人脸地标点可见性三个不同分量进行训练,接着通过三重独立优化,建立FDVA(Face Detection&Visibility&Alignment)模型,进而实现端到端的人脸地标点定位。最终模型能够准确地定位出人脸地标点,且输出结果几乎不受姿态引起的自遮挡影响。最后的实验结果表明,该模型在AFLW2000-3D数据集上的归一化平均误差为4.12%,优于主流的人脸对齐算法。2.针对传统三维人脸重建方法在大姿态场景下,姿态矫正精度与人脸模型细节还原度较低的问题,提出一种基于FDVA人脸对齐的人脸重建算法。首先通过FDVA模型输出的人脸地标点,建立基于人脸地标点的人脸姿态估计模型,继而根据人脸姿态估计的结果,对平均人脸模型进行姿态矫正,同时结合作为回归器的卷积神经网络迭代优化人脸对齐结果与三维人脸模型的映射关系,进而实现根据输入的人脸地标点,以较高精度完成人脸重建,且精确度几乎不因人脸姿态或表情引起的扭曲而降低。最终得到还原度高,保真性强的人脸模型。实验结果表明,该模型在AFLW2000-3D数据集上的平均绝对误差为4.26%,优于主流的人脸重建算法。

关键词：人脸对齐人脸姿态估计大姿态深度学习人脸重建