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融合多特征选择和自注意力机制的LSTM燃料电池退化预测方法

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电子测量与仪器学报 2024年第5期38卷 219-228页

作者：刘晓倩崔焕勇刘海宁付宇曾文胜李发家济南大学机械工程学院济南250022 山东理工大学淄博255000 上海骥翀氢能科技有限公司上海201800 中国航发湖南动力机械研究所株洲412002

质子交换膜燃料电池的反应过程涉及多物理场、多部件、多因素的强耦合作用,其运行不可避免地伴随着长期的性能衰退及局部性能波动。然而,从多重耦合的众多监测参数中有效识别出关键特征并捕捉整体性能的衰退趋势变得异常困难。针对以上... 详细信息

质子交换膜燃料电池的反应过程涉及多物理场、多部件、多因素的强耦合作用,其运行不可避免地伴随着长期的性能衰退及局部性能波动。然而,从多重耦合的众多监测参数中有效识别出关键特征并捕捉整体性能的衰退趋势变得异常困难。针对以上问题,提出一种基于XGBoost和Self-Atten-LSTM的PEMFC退化预测模型。首先,利用小波阈值去噪的方法剔除PEMFC原始数据中的噪声干扰;然后,采用XGBoost算法从众多参数中选择出对PEMFC性能影响显著的主要特征,实现关键特征的精确提取;最后,在LSTM中引入自注意力机制(self-attention)解决了其在处理长序列时的全局建模和多维向量间复杂交互关系不足的问题,通过自适应加权,更充分地利用了PEMFC的退化信息。与LSTM、Bi-LSTM、GRU模型相比,所提模型无论在稳态条件还是在动态条件下,都能较准确地预测燃料电池的退化,且模型平均绝对误差减小56.34%~77.04%,预测精度可达99.09%。该方法可广泛应用于制定车辆运行维护策略、提高系统可靠性等方面。

关键词： PEMFC 退化预测 XGBoost 自注意力机制深度学习

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基于本体的清扫机器人智能运维知识库构建

济南大学学报（自然科学版） 2024年第5期38卷 573-580页

作者：刘宗坤刘海宁李发家程一飞杨奉钦济南大学机械工程学院山东济南250022 济宁安泰矿山设备制造有限公司山东济宁272300 通亚汽车制造有限公司山东济宁272613

为了应对清扫机器人的复杂化趋势,降低清扫机器人的运维门槛,提出一种基于本体的清扫机器人智能运维知识库构建方法;通过形式化描述清扫机器人零部件的工作状态,构建清扫机器人运维本体;基于决策树制定运维方案语法规则,建立清扫机器人... 详细信息

为了应对清扫机器人的复杂化趋势,降低清扫机器人的运维门槛,提出一种基于本体的清扫机器人智能运维知识库构建方法;通过形式化描述清扫机器人零部件的工作状态,构建清扫机器人运维本体;基于决策树制定运维方案语法规则,建立清扫机器人运维本体的规则体系;通过添加设备案例的实例数据,对清扫机器人运维本体进行推理与分析;以清扫机器人运维本体为基础,开发清扫机器人的在线推理应用。结果表明:运维本体推理的决策语义逻辑合理,基于本体的清扫机器人智能运维知识库构建方法具有一定可行性和有效性;所开发的清扫机器人在线推理应用为无人清扫作业提供了一种高效的知识服务手段。

关键词：本体智能运维知识库知识推理清扫机器人辅助决策

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GC-MS检测咸鱼中N-亚硝胺的条件优化

南方水产科学 2012年第4期8卷 16-22页

作者：吴燕燕刘法佳李来好杨贤庆邓建朝陈胜军马海霞中国水产科学研究院南海水产研究所、农业部水产品加工重点实验室、国家水产品加工技术研发中心广东广州510300 广东海洋大学广东湛江524088

利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)检测咸鱼中的N-亚硝胺,优化了样品前处理条件,比较了固相微萃取(SPME)和二氯甲烷超声萃取对N-亚硝胺的响应强度的影响,探讨了有机溶剂用量、萃取时间、萃取次数对测定的影响。采用选择离子法定性定量检测... 详细信息

利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)检测咸鱼中的N-亚硝胺,优化了样品前处理条件,比较了固相微萃取(SPME)和二氯甲烷超声萃取对N-亚硝胺的响应强度的影响,探讨了有机溶剂用量、萃取时间、萃取次数对测定的影响。采用选择离子法定性定量检测咸鱼中N-二甲基亚硝胺(NDMA)、N-二乙基亚硝胺(NDEA)、N-亚硝基吡咯烷(NPYR)和N-二丙基亚硝胺(NDPA)4种N-亚硝胺。结果显示,优化后的线性相关系数分别达到0.999 2、0.999 1、0.999 1和0.999 2;线性范围为0～10μ***-1;该方法重现性好,其相对标准偏差(RSD)均≤2.1%;空白加标回收率可达70%～80%;灵敏度高,检测限分别为0.038 6μ***-1、0.022 7μ***-1、0.031 6μ***-1和0.047 8μ***-1。

关键词：咸鱼 N-亚硝胺 GC-MS 优化

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改良离子色谱法测定咸鱼中亚硝酸盐的研究

南方水产科学 2011年第6期7卷 1-6页

作者：吴燕燕刘法佳李来好杨贤庆周婉君邓建朝农业部水产品加工重点实验室中国水产科学研究院南海水产研究所广东广州510300 广东海洋大学广东湛江524088

文章优化了现有国家标准咸鱼中亚硝酸盐的离子色谱测定方法。咸鱼样品先经硝酸银(AgNO3)除去大部分氯离子(Cl-),IC-Ag预处理柱排除剩余Cl-的干扰,再用Ion Pac AS23(4 mm×250 mm)分析柱和IonPac AG23(4 mm×50 mm)保护柱,以4.5 mmol.L-... 详细信息

文章优化了现有国家标准咸鱼中亚硝酸盐的离子色谱测定方法。咸鱼样品先经硝酸银(AgNO3)除去大部分氯离子(Cl-),IC-Ag预处理柱排除剩余Cl-的干扰,再用Ion Pac AS23(4 mm×250 mm)分析柱和IonPac AG23(4 mm×50 mm)保护柱,以4.5 mmol.L-1碳酸钠(NaCO3)和0.8 mmol.L-1碳酸氢钠(NaHCO3)的溶液为淋洗液,流速为1.0 ***-1,抑制型电导检测器检测。结果显示,用该改良方法测定不同品种咸鱼亚硝酸根离子(NO2-)的线性范围为0.01～2.00 mg.L-1,相关系数为0.999 9,加标回收率为83.0%～101.6%,方法检出限为0.2 ***-1。该方法前处理简便、快速,能更加准确测定咸鱼制品的亚硝酸盐质量分数。

关键词：咸鱼亚硝酸盐离子色谱法改良

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基于卡尔曼滤波的X射线测厚仪噪声处理方法

自动化与仪器仪表 2024年第7期 27-31页

作者：颜希成刘海宁曾文胜张洋洋李发家济南大学机械工程学院济南250022 中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412007 日照广亚机电设备有限公司山东日照276800

X射线测厚仪在实际应用中受环境噪声、探测器噪声以及信号放大电路噪声等多重影响,导致初始电压存在较大波动问题。提出了一种基于卡尔曼滤波算法的X射线测厚仪噪声处理方法,采用网格搜索方法确定卡尔曼滤波的最优超参数。实验结果表明... 详细信息

X射线测厚仪在实际应用中受环境噪声、探测器噪声以及信号放大电路噪声等多重影响,导致初始电压存在较大波动问题。提出了一种基于卡尔曼滤波算法的X射线测厚仪噪声处理方法,采用网格搜索方法确定卡尔曼滤波的最优超参数。实验结果表明,相比传统的均值滤波和中值滤波,卡尔曼滤波算法能有效地去除测量信号中的噪声,显著地降低了测量误差,最大测量误差为0.08%。此方法对于X射线测厚仪的数据处理、提升测量精度以及实际生产中的应用具有重要意义。

关键词：噪声卡尔曼滤波 X射线测厚仪测量精度

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行星齿轮系动力学特性分析及试验研究

南京航空航天大学学报 2012年第4期44卷 511-519页

作者：李发家朱如鹏鲍和云项昌乐刘辉南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室南京210016 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

采用集中质量法,考虑时变刚度、齿侧间隙、太阳轮的横向与纵向位移、太阳轮和行星轮的偏心误差激励,建立了行星齿轮传动系统的非线性动力学模型。采用龙塔库特法求解了系统的响应、相图、频谱图和动力学均载系数;通过测量系统齿根应力... 详细信息

采用集中质量法,考虑时变刚度、齿侧间隙、太阳轮的横向与纵向位移、太阳轮和行星轮的偏心误差激励,建立了行星齿轮传动系统的非线性动力学模型。采用龙塔库特法求解了系统的响应、相图、频谱图和动力学均载系数;通过测量系统齿根应力的动载荷应变图,获得齿根应变变形的相图、频谱图和系统的均载系数。研究结果表明:理论分析结果与试验测试结果比较吻合,说明采用的理论研究方法是合理的,测试方案是可行的。

关键词：行星传动动力学特性均载系数试验研究

基于数字信号处理器的振动信号采集及边缘计算系统设计

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济南大学学报（自然科学版） 2021年第4期35卷 307-314页

作者：刘旭刘海宁林心园李发家崔焕勇济南大学机械工程学院山东济南250022

针对机械设备振动信号状态监测中多通道高频采样时数据吞吐量大导致的网络带宽、存储空间和计算资源占用高及通信成本高的问题,基于TMS320F28335型数字信号处理器设计一种8通道信号采集及边缘计算系统,完成振动信号的采集以及信号在边... 详细信息

针对机械设备振动信号状态监测中多通道高频采样时数据吞吐量大导致的网络带宽、存储空间和计算资源占用高及通信成本高的问题,基于TMS320F28335型数字信号处理器设计一种8通道信号采集及边缘计算系统,完成振动信号的采集以及信号在边缘端的初步处理;基于该系统主要元件包括微机电系统加速度计、AD7606型模数转换采样芯片和CH395L型以太网协议栈芯片,完成系统的硬件设计,并利用子带编码技术,实现边缘计算算法在该系统的部署。结果表明,该系统能有效地采集机械设备的振动信号,基于子带编码的边缘计算方法提高了振动信号的信息密度,系统计算结果表示了机器的健康状态,可有效地用于机械设备的状态监测与进一步故障诊断。

关键词：状态监测振动信号采集边缘计算数字信号处理器

从民勤盆地植被覆盖度时空变化视角评估石羊河流域综合治理成效

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云南农业大学学报（自然科学版） 2020年第4期35卷 726-735页

作者：江原杨金顺赵发甲洪凯柳小妮郝媛媛甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室甘肃兰州730070

【目的】比较石羊河流域综合治理前后民勤盆地生态环境的变化情况,为石羊河流域综合治理乃至西北内陆河流域生态恢复政策的实施提供理论依据。【方法】以石羊河下游典型的荒漠绿洲生态系统——民勤盆地为研究区,以Landsat影像为数据源,... 详细信息

【目的】比较石羊河流域综合治理前后民勤盆地生态环境的变化情况,为石羊河流域综合治理乃至西北内陆河流域生态恢复政策的实施提供理论依据。【方法】以石羊河下游典型的荒漠绿洲生态系统——民勤盆地为研究区,以Landsat影像为数据源,通过基于NDVI像元二分模型的植被覆盖度反演方法研究了2000年(治理前)、2006年(治理开始)、2010年(治理Ⅰ期)和2016年(治理Ⅱ期)不同时期植被覆盖度时空变化情况。【结果】(1) 2000—2016年,整个研究区低和高植被覆盖度的面积分别增加了7.71%和0.71%,平均植被覆盖度年增幅为0.13%,轻度和中度改善的面积分别达到了6.39%和0.56%,尤其以治理Ⅱ期(2010—2016年)的生态恢复最为明显。(2)综合治理后,2016年绿洲区低和高植被覆盖面积较2000年分别增加了1.05%和2.88%;荒漠区无植被面积从56.98%(2000年)减少至47.27%(2016年),而低植被覆盖面积则增加了11.30%。(3)以青土湖、黄岸滩和老虎口的生态恢复最为典型。【结论】随着石羊河流域综合治理的实施,民勤盆地植被覆盖度和面积均有明显向好的发展趋势,石羊河流域综合治理生态恢复效果明显。

关键词：石羊河流域综合治理生态恢复民勤盆地植被覆盖度

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肥城市奶牛养殖现状调研报告

中国乳业 2020年第11期 21-24页

作者：陈健伟王发家刘滨肥城市畜牧兽医服务中心

近年来,受饲料价格、生鲜乳价格、人工成本以及突如其来的新冠肺炎疫情等因素的影响,奶牛养殖业相对效益有所下降。对肥城市当前奶牛养殖基本情况以及影响养殖效益的因素进行了调研分析,探讨了奶牛规模养殖过程中存在的问题,并提出了对... 详细信息

近年来,受饲料价格、生鲜乳价格、人工成本以及突如其来的新冠肺炎疫情等因素的影响,奶牛养殖业相对效益有所下降。对肥城市当前奶牛养殖基本情况以及影响养殖效益的因素进行了调研分析,探讨了奶牛规模养殖过程中存在的问题,并提出了对策和建议。

关键词：山东省泰安市肥城市奶牛养殖经济效益投入问题对策及建议