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纺织典型装备故障多特征自适应提取方法

纺织学报 2024年第4期45卷 211-220页

作者：任杰张洁汪俊亮东华大学人工智能研究院上海201620 东华大学机械工程学院上海201620 东华大学纺织工业人工智能技术教育部工程研究中心上海201620

化纤高速卷绕头故障特征提取是卷绕头故障诊断中的关键步骤。为解决化纤卷绕头故障诊断精度不高、可解释性差的难点,提出了数据驱动的化纤卷绕头故障多特征自适应提取方法。通过改进型基因表达式编程(GEP)的故障特征生成方法,设计了一... 详细信息

化纤高速卷绕头故障特征提取是卷绕头故障诊断中的关键步骤。为解决化纤卷绕头故障诊断精度不高、可解释性差的难点,提出了数据驱动的化纤卷绕头故障多特征自适应提取方法。通过改进型基因表达式编程(GEP)的故障特征生成方法,设计了一种运算符与变量符随机组合编码、对位匹配与倒序运算解码方法,构建了突变、插串、重组的遗传算子,实现了多个故障特征构建与生成;提出了低冗余、高互补的多特征提取与分析方法,实现了特征间关系的可解释性分析与关键特征优选。实验结果表明:采用所提出的改进型GEP方法与传统特征提取方法、通用GEP方法所生成的故障特征进行对比,在线速度为1000、2000和3000 m/min状态下,卷绕头故障诊断精度分别提升了8.959%、3.87%、3.77%和2.601%、3.2%、2.018%,有效解决了卷绕头故障特征提取的难题;进一步的特征工程实验表明,所提方法对于多特征组合下的卷绕头故障关键特征提取具有较强的适应性能。

关键词：故障特征提取基因表达式编程优势特征选择自适应卷绕头仪纤生产线

数据驱动与有限元仿真融合的纱线断裂强力分析方法

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纺织学报 2024年第2期45卷 238-245页

作者：陶静汪俊亮张洁东华大学机械工程学院上海201620 东华大学人工智能研究院上海201620

为揭示机器人运动速度等参数对纱线性能的影响规律,考虑纱线夹持长度与拉伸速度对断裂强力分布的影响,分析了动态环境下环锭纺细纱断裂强力的分布特征。首先设计拉伸实验对环锭纺细纱性能进行分析,并构建了环锭纺短纤纱本构模型表征其... 详细信息

为揭示机器人运动速度等参数对纱线性能的影响规律,考虑纱线夹持长度与拉伸速度对断裂强力分布的影响,分析了动态环境下环锭纺细纱断裂强力的分布特征。首先设计拉伸实验对环锭纺细纱性能进行分析,并构建了环锭纺短纤纱本构模型表征其强伸性能。其次建立有限元仿真模型模拟短纤纱的断裂过程,揭示了纤维间载荷传播的规律和纱体结构演化的4个阶段模型。最后对纱线强力数据的统计特征进行分析,建立了其分布参数模型。结果表明,分布检验与威布尔分布相比,对数正态分布的拟合误差最小,残差平方和为0.0006,进一步提高了动态环境下环锭纺细纱强力预测的可靠性。

关键词：环锭纺细纱断裂强力有限元仿真分布参数模型对数正态分布

基于显著性检测的坯布疵点图像自适应分割方法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 39-47页

作者：朱子洵张洁汪俊亮东华大学机械工程学院上海201600 东华大学人工智能研究院上海201600

针对坯布图像疵点相对占比小、易湮没在面料背景中,且疵点形状不规则、边缘难以有效分割的问题,提出了一种基于显著性检测的坯布疵点图像自适应分割方法.该方法采用视觉显著性方法分析疵点在坯布图像上的光强分布、形状及颜色差异特性,... 详细信息

针对坯布图像疵点相对占比小、易湮没在面料背景中,且疵点形状不规则、边缘难以有效分割的问题,提出了一种基于显著性检测的坯布疵点图像自适应分割方法.该方法采用视觉显著性方法分析疵点在坯布图像上的光强分布、形状及颜色差异特性,设计多视觉显著性特征函数,对显著性区域进行超像素标注;提出计算自适应分割阈值的方法提取疵点边界细节,对坯布图像上的疵点区域进行分割定位,实现疵点的精确检测.结果表明:该方法能够获得内部均匀致密且边界清晰明确的疵点图像区域,6类疵点的整体检测精度达到98.26%,提高了坯布疵点图像分割效果.

关键词：坯布疵点检测视觉显著性特征提取图像分割自适应阈值

磁性纳米分离技术在食源性致病菌快速检测中的应用

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食品工业科技 2024年第11期45卷 361-371页

作者：杜世龙卢菲周帆王军亮肖有玉南京市产品质量监督检验院(南京市质量发展与先进技术应用研究院) 江苏南京210019

食源性致病菌是导致食源性疾病的重要因素,对食品安全和人类健康造成了严重危害,是全球卫生保健系统面临的一个巨大挑战。受污染的食品基质复杂且早期致病菌浓度低,干扰了现有检测手段的灵敏度。通常使用传统的增菌培养能提高致病菌的... 详细信息

食源性致病菌是导致食源性疾病的重要因素,对食品安全和人类健康造成了严重危害,是全球卫生保健系统面临的一个巨大挑战。受污染的食品基质复杂且早期致病菌浓度低,干扰了现有检测手段的灵敏度。通常使用传统的增菌培养能提高致病菌的浓度以满足检测需求,但其过程耗时、费力,不能满足市场监管部门快速检测的需要。为了准确检测前期污染食品中的致病菌,保障食品安全,迫切需要食源性致病菌分离富集的有效手段。近年来磁性纳米粒子被广泛研究,通过在其表面修饰能特异性结合致病菌的识别元件,能够对复杂食品基质中的致病菌进行有效的分离富集,结合现有的高灵敏度检测手段,可快速对食源性致病菌进行早期检测。本文主要综述了磁性纳米分离技术、磁性纳米粒子与识别元件的偶联方式、识别元件的种类及结合检测手段的应用情况,以期为食源性致病菌快速检测方法的开发提供参考。

关键词：食源性致病菌磁性纳米粒子磁性纳米分离技术识别元件偶联方式

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骨髓脂肪细胞因子与骨髓增生异常综合征的相关性研究

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中国肿瘤临床 2024年第1期51卷 15-22页

作者：李遇春王军亮王靖宇李扬威辛雅萍吕晓东郑州大学附属肿瘤医院河南省肿瘤医院中心实验室郑州市450008 郑州大学第二附属医院内分泌与代谢疾病科

目的:研究骨髓脂肪细胞因子与骨髓增生异常综合征(myelodysplastic syndromes,MDS)发生、进展及预后的关系。方法:回顾性分析2020年2月至2022年2月郑州大学附属肿瘤医院治疗的采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测的72例MDS和16例MDS继发急性... 详细信息

目的:研究骨髓脂肪细胞因子与骨髓增生异常综合征(myelodysplastic syndromes,MDS)发生、进展及预后的关系。方法:回顾性分析2020年2月至2022年2月郑州大学附属肿瘤医院治疗的采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测的72例MDS和16例MDS继发急性髓系白血病(secondary acute myeloid leukemia,sAML)患者骨髓上清液中的脂肪细胞因子,包括脂联素(adiponectin,ADP)、瘦素(leptin,LEP)、内脏脂肪素(nicotinamide phosphoribosyltransferase,NAMPT)、降脂素(complement factor D,CFD)和人补体C1q肿瘤坏死因子相关蛋白1(C1q/TNF-related protein 1,CTRP1)。对其中70例患者采用高通量测序靶向检测78种血液肿瘤相关基因,分析脂肪细胞因子与患者临床特征、疾病亚型、异常基因和预后等的关系。结果:临床特征相关结果显示,男性ADP和LEP水平分别较女性显著降低(P=0.027,P=0.019);年龄<65岁患者的ADP、CFD和NAMPT水平较年龄≥65岁患者显著降低(P=0.020,P<0.001,P=0.021),而LEP水平显著升高(P=0.043);体质量指数(BMI)<24 kg/m^(2)患者ADP水平较BMI≥24 kg/m^(2)患者显著升高(P=0.025),而LEP水平显著降低(P=0.020);原始细胞升高组的NAMPT水平较无原始细胞升高组显著升高(P=0.037);MDS组的CTRP1水平较sAML组显著升高(P=0.010)。异常基因相关分析显示,CTRP1水平的升高与表观遗传相关异常基因的发生呈正相关(P=0.001),与TET2和U2AF1的发生呈正相关(P<0.001,P=0.036);ADP和CFD水平分别与NPM1的发生呈正相关(P=0.048,P=0.026)。多因素Cox回归生存分析显示,LEP<0.2 ng/mL是MDS患者无进展生存期(progression-free survival,PFS)和总生存期(overall survival,OS)的独立危险因素(P=0.002,P<0.001),而NAMPT<2.1 ng/mL是MDS患者PFS的保护因素(P=0.043)。结论:骨髓微环境中脂肪细胞因子与MDS患者一般特征、基因突变以及预后密切相关,其中LEP<0.2 ng/mL是MDS患者独立的预后危险因素,而NAMPT<2.1 ng/mL是预后保护因素。

关键词：骨髓增生异常综合征骨髓微环境脂肪细胞因子基因突变

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电力系统小干扰稳定最短路径法研究

河南理工大学学报（自然科学版） 2024年第2期43卷 121-127页

作者：王君亮陈梦茹刘文君国网河南省电力公司电力科学研究院河南郑州450001 郑州大学电气工程学院河南郑州450001 郑州热力集团有限公司河南郑州450001

目的电网负荷的随机变化会影响系统的小干扰稳定性。不同负荷功率增长方向下的小干扰稳定功率裕度也不同,因此需要确定最危险功率增长方向及其对应的最小功率裕度。方法基于几何建模分析的最短路径法已成功应用于电力系统静态电压稳定... 详细信息

目的电网负荷的随机变化会影响系统的小干扰稳定性。不同负荷功率增长方向下的小干扰稳定功率裕度也不同,因此需要确定最危险功率增长方向及其对应的最小功率裕度。方法基于几何建模分析的最短路径法已成功应用于电力系统静态电压稳定分析中,方便求解最小稳定裕度,但最短路径法尚未用于电力系统的功角小干扰稳定分析。按照预定阻尼比阈值形成小干扰稳定的动态性能边界,分析非零临界特征值下的边界条件;通过虚拟观测向量,推导出适合于小干扰稳定分析的最危险功率增长方向解析表达;形成小干扰稳定最短路径法计算模型,并通过交替迭代方便求解最小稳定裕度。结果将最短路径法引入小干扰稳定分析,在IEEE 68节点算例系统上,分析所述算法的收敛特性,得到标准化后的最危险功率增长方向,该方向提供了每个节点的功率变化参与度,参与程度高的节点在该功率增长方向上起主要作用,因此在进行系统运行方案安排时,需要着重关注这些节点的功率变化情况。将试算结果与随机生成的30组功率增长方向下的稳定裕度进行对比,结果验证了该算法的有效性。结论本文按照预定阻尼比阈值形成小干扰稳定的动态性能边界,推导出最危险功率增长方向的解析表达,形成了小干扰稳定最短路径法计算模型。

关键词：小干扰稳定阻尼比最小功率裕度动态性能边界

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高压油管结构对喷油速率影响的试验研究

车用发动机 2024年第3期 42-45,92页

作者：贾义贾德民王晓艳张海燕王军粱潍柴动力股份有限公司山东潍坊261061

为探究高压油管结构对喷油速率的影响,采用EFS喷油速率试验台进行了不同高压油管长度、折弯半径以及内径下的喷油速率试验。试验结果表明:高压油管内部的压力振荡对喷油速率影响显著,大喷油脉宽下会出现喷油速率上翘的现象,导致喷油量增... 详细信息

为探究高压油管结构对喷油速率的影响,采用EFS喷油速率试验台进行了不同高压油管长度、折弯半径以及内径下的喷油速率试验。试验结果表明:高压油管内部的压力振荡对喷油速率影响显著,大喷油脉宽下会出现喷油速率上翘的现象,导致喷油量增加;高压油管的结构参数对喷油速率的影响形式不一,高压油管的长度主要影响喷油速率上翘的时刻,高压油管的内径主要影响喷油速率的数值和上翘的峰值,而高压油管的折弯半径对喷油速率几乎无影响。

关键词：高压油管喷油速率喷油脉宽压力波动喷油量

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Learning semantic-specific visual representation for laser welding penetration status recognition

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Science China(Technological Sciences) 2022年第2期65卷 347-360页

作者： LIU TianYuan BAO JinSong ZHENG HangBin wang junliang YANG ChangQi GU Jun Institute of Intelligent Manufacturing College of Mechanical EngineeringDonghua UniversityShanghai 201600China Shanghai Spaceflight Precision Machinery Institute Shanghai 201600China Shanghai Institute of Laser Technology Shanghai 200235China

The degree of penetration can directly reflect the forming quality of laser welding. The fine-grained feature of the molten pool/keyhole image brings challenges to the vision-based laser welding penetration status recognition. In this paper, a novel knowledge-and-data-hybrid driven recognition model is proposed for solving the problem of difficult learning of discriminative visual features of molten pool/keyhole images. In addition, a label semantic attention mechanism(LSA) is designed with three modules: representation of image visual feature, representation of labels semantic feature, and generation of label semantic attention. For learning discriminative features in visual space, LSA uses discriminative information in label semantics to guide the convolutional neural network. The experimental results show that the proposed LSA method has faster convergence and higher accuracy than the traditional attention mechanism. Further comparative experiments reveal that LSA is less dependent on the amount of training data and model complexity. The results of visualization experiments show that the visual features learned by the proposed method are more discriminative.

关键词： label semantic attention mechanism word embedding convolutional neural network laser welding penetration status

Shape reconstruction based on FBG flexible sensor

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Optoelectronics Letters 2022年第8期18卷 454-460页

作者： wang Yan XU Haoyu JIN Ping wang junliang ZHU Wei School of Electrical and Information Engineering Anhui University of TechnologyMaanshan 243000China

In this paper,the shape of the object is reconstructed based on the fiber Bragg grating(FBG)flexible sensor encapsulated by polydimethylsiloxane(PDMS)material,and the influence of the number and layout of the sensors on the reconstruction accuracy of the object is *** COMSOL simulation software is used to verify the accuracy of the algorithm,and four sensors are prepared to measure and reconstruct the bent aluminum plate under set *** maximum relative error of the shape reconstruction span is 1.203%,and the maximum relative error of the height is 2.802%.The research results provide the application basis for the shape detection of soft robots.

关键词： sensor flexible PDMS