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无力传感器的操纵手柄自适应变阻抗控制

中国机械工程 2024年第6期35卷 1034-1043,1051页

作者：倪涛张泮虹赵泽仁燕山大学车辆与能源学院秦皇岛066000 河北省特种运载装备重点实验室秦皇岛066000

设计了一款轻量化和紧凑型的二自由度操纵手柄,并基于该操纵手柄提出了一种无力传感器的自适应变阻抗控制策略。根据操纵员操纵力大小对阻抗参数进行相应的调整以适应操纵员不同的操纵习惯;除了保证精确的位置控制外,加入了操纵手柄末... 详细信息

设计了一款轻量化和紧凑型的二自由度操纵手柄,并基于该操纵手柄提出了一种无力传感器的自适应变阻抗控制策略。根据操纵员操纵力大小对阻抗参数进行相应的调整以适应操纵员不同的操纵习惯;除了保证精确的位置控制外,加入了操纵手柄末端的速度控制,增强了操纵员的操纵感受。另外,在变阻抗柔顺控制的基础上加入了操纵力估计控制策略,从而避免了由于加装力传感器的额外接线导致系统复杂度增加以及由此带来的测量噪声。证明了所提控制策略在Lyapunov意义下的稳定性,说明了控制误差是收敛的,整个闭环系统的信号响应是一致极限有界的。最后,通过仿真实验以及实际台架实验验证了上述策略的有效性和稳定性。

关键词：操纵手柄柔顺控制阻抗控制自适应控制力估计

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γ射线辐照结合VC、烟酰胺对卤驴肉中亚硝酸盐的降解效果

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食品科学 2024年第16期45卷 197-203页

作者：赵志磊李昊轩牛晓颖陈萌庞艳苹河北大学质量技术监督学院河北保定071002 计量仪器与系统国家地方联合工程研究中心河北保定071002 河北省能源计量与安全检测技术重点实验室河北保定071002 河北大学地理标志研究院河北保定071002

利用离子色谱探究γ射线辐照剂量、VC含量、烟酰胺含量对亚硝酸盐水溶液和卤驴肉中亚硝酸盐降解率的影响,同时利用气相色谱-质谱联用对γ射线辐照后卤驴肉中挥发性化合物成分进行分析。结果表明:γ射线辐照能够有效降解亚硝酸盐水溶液... 详细信息

利用离子色谱探究γ射线辐照剂量、VC含量、烟酰胺含量对亚硝酸盐水溶液和卤驴肉中亚硝酸盐降解率的影响,同时利用气相色谱-质谱联用对γ射线辐照后卤驴肉中挥发性化合物成分进行分析。结果表明:γ射线辐照能够有效降解亚硝酸盐水溶液和卤驴肉中的亚硝酸盐,VC对亚硝酸盐水溶液和卤驴肉中的亚硝酸盐辐照降解具有协同作用,烟酰胺对水溶液中的亚硝酸盐辐照降解具有抑制作用,而对卤驴肉中亚硝酸盐辐照降解有协同作用;水溶液中的亚硝酸根离子经辐照后转化为硝酸根离子;卤驴肉经8、10 kGy辐照后己醛、庚醛含量增加,有异味感。本研究为γ射线辐照降解卤驴肉中的亚硝酸盐提供了技术支持和理论依据。

关键词：射线辐照亚硝酸盐挥发性化合物卤驴肉

基于严格反馈模型的电液伺服作动器控制策略研究

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中国机械工程 2024年第5期35卷 928-937,949页

作者：倪涛吕博张泮虹赵泽仁孙旭张红彦燕山大学车辆与能源学院秦皇岛066000 吉林大学机械与航空航天学院长春130022

主动悬架可根据车辆实时状态调节悬架参数,显著提高应急救援车辆救援效率,电液伺服作动器是电液伺服主动悬架系统实施主动控制的核心部件。对电液伺服作动器控制策略展开了研究,建立了主动悬架液压伺服作动器模型;基于该模型提出了基于... 详细信息

主动悬架可根据车辆实时状态调节悬架参数,显著提高应急救援车辆救援效率,电液伺服作动器是电液伺服主动悬架系统实施主动控制的核心部件。对电液伺服作动器控制策略展开了研究,建立了主动悬架液压伺服作动器模型;基于该模型提出了基于严格反馈模型的自适应位置跟踪控制策略,并证明了该策略在Lyapunov意义下的稳定性。仿真和单缸实验验证表明,与传统控制方法相比,所提出的位置跟踪算法可有效提高电液伺服作动器的位置跟踪性能。

关键词：三轴应急救援车辆主动悬架电液伺服作动器位置跟踪自适应

6种武陵酱香型白酒中挥发性含硫化合物差异分析

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食品科学技术学报 2024年第1期42卷 83-93页

作者：李行吴李玲裴荣红朱琳郑福平孙金沅李凡李义孙宝国北京工商大学食品质量与安全北京实验室/中国轻工业酿酒分子工程重点实验室北京100048 中粮生化能源(肇东)有限公司黑龙江绥化152001 玉米深加工国家工程研究中心吉林中粮生化有限公司吉林长春130033

挥发性含硫化合物由于具有香气特征强、阈值低的特点,对食品风味具有十分重要的影响。然而大多数挥发性含硫化合物在食品中的含量低于气相色谱-质谱联用(G C-MS)分析技术的检出限,难以被鉴定和识别。酱香型是我国白酒的主要香型,产于湖... 详细信息

挥发性含硫化合物由于具有香气特征强、阈值低的特点,对食品风味具有十分重要的影响。然而大多数挥发性含硫化合物在食品中的含量低于气相色谱-质谱联用(G C-MS)分析技术的检出限,难以被鉴定和识别。酱香型是我国白酒的主要香型,产于湖南的武陵酱香型白酒是酱香型白酒的重要代表之一。为深入探究我国酱香型白酒中重要的痕量挥发性含硫化合物的组成,研究采用顶空固相微萃取结合全二维气相色谱-硫化学发光检测(GC×G C-SCD)技术,以6种不同类型武陵酱香型白酒为研究对象,对其中的含硫化合物进行了分析。研究共定性鉴定出27种含硫化合物,其中共有含硫化合物19种,非共有含硫化合物8种,主要包括4种硫醇、6种硫酯、5种多硫醚、5种噻唑、6种噻吩、1种噻烷;对其中信噪比大于100的23种含硫化合物,采用外标曲线法进行了定量分析。依据定量分析结果,采用主成分分析和正交偏最小二乘判别分析,研究确定了6种不同类型武陵酱香型白酒中挥发性含硫化合物含量的差异;14种变量投影值大于1的含硫化合物,可作为区分6种不同类型武陵酱香型白酒风味特征的差异组分。希望研究可为酱香型白酒的调配提供数据参考,为白酒企业调控生产过程、提高产品质量提供帮助。

关键词：酱香型武陵酒白酒含硫化合物挥发性风味化合物

融合Res3D、BiLSTM和注意力机制的羊只行为识别方法

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农业机械学报 2024年第4期55卷 221-230页

作者：袁洪波曹润柳程曼河北农业大学机电工程学院保定071001

识别动物行为可以为疾病预防和合理喂养提供重要依据,从而有助于更好地关注动物的健康和福利。本文提出了一种融合三维残差卷积神经网络、双向长短期记忆网络和注意力机制的深度学习网络模型(AdRes3D-BiLSTM)。AdRes3D-BiLSTM模型可以... 详细信息

识别动物行为可以为疾病预防和合理喂养提供重要依据,从而有助于更好地关注动物的健康和福利。本文提出了一种融合三维残差卷积神经网络、双向长短期记忆网络和注意力机制的深度学习网络模型(AdRes3D-BiLSTM)。AdRes3D-BiLSTM模型可以直接针对视频流进行识别,在AdRes3D部分引入了深度可分离卷积和注意力机制,不但减少了浮点运算量,提升了网络轻量化程度,还提高了时间和空间两个维度的特征提取能力;提取的特征被输入BiLSTM模块后,从前后2个方向对时序特征向量进行筛选和更新,最后对羊只行为进行准确识别。试验结果表明,AdRes3D-BiLSTM对羊只站立、躺卧、进食、行走和反刍5种行为的综合识别准确率达到了98.72%,帧速率达到52.79 f/s,模型内存占用量为28.03 MB。研究结果为基于视频流的动物行为识别提供了新的方法和思路。

关键词：羊只行为识别视频流 Res3D BiLSTM 注意力机制

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谷氨酰胺转氨酶对板栗粉面团理化特性的影响

食品科学 2024年第5期45卷 18-23页

作者：李涛周立徐园杰袁松凯曹艳广郝建雄刘俊果河北科技大学食品与生物学院河北石家庄050000 石家庄市丸京干果有限公司河北石家庄051230

为改善板栗粉在无麸质食品领域的品质特性及加工性能,考察谷氨酰胺转氨酶(glutamine transaminase,TG)添加量分别为0、0.9、1.8、2.7、3.6 U/g(按板栗全粉质量计)时对板栗粉面团质构特性、流变特性、糊化特性等的影响,并从游离巯基含量... 详细信息

为改善板栗粉在无麸质食品领域的品质特性及加工性能,考察谷氨酰胺转氨酶(glutamine transaminase,TG)添加量分别为0、0.9、1.8、2.7、3.6 U/g(按板栗全粉质量计)时对板栗粉面团质构特性、流变特性、糊化特性等的影响,并从游离巯基含量的变化加以解释,最后通过扫描电子显微镜观察板栗面团的微观结构。结果表明:TG的添加可以增强板栗面团的黏度、硬度、弹性、咀嚼性和回复性,与空白对照相比,添加量为2.7 U/g时,其最终黏度增加6.8 cP、硬度增加7.55 g、弹性增加0.38、咀嚼性增加33.62 g、回复性增加0.118,板栗面团内部的结构更加稳定;随着TG添加量的增加,板栗面团的弹性模量和黏性模量均增加,综合黏弹性上升,抗外界形变能力增强,面团稳定性及加工性能随之提高;板栗面团游离巯基的含量随TG添加量的增加而减少,添加量为2.7 U/g与未添加时的相比,游离巯基含量减少了0.16 mmol/g。但TG添加量过多会导致蛋白过度交联,淀粉粒被迫外露,面团整体的稳定性降低。综上,当TG添加量为2.7 U/g时,改善板栗面团的理化特性效果达到最佳。

关键词：板栗粉面团谷氨酰胺转氨酶食品质构理化特性

基于改进YOLO v8s的羊只行为识别方法

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农业机械学报 2024年第7期55卷 325-335,344页

作者：王旺王福顺张伟进刘红达王晨王超何振学河北农业大学信息科学与技术学院保定071001 河北省农业大数据重点实验室保定071001

羊只站立、行走、采食等日常行为与其健康状况密切相关,高效、准确的羊只行为识别有助于疾病检测,对实现羊只健康预警具有重要意义。针对目前羊只多行为识别检测大多基于传感器等接触式设备,羊只活动受限,行为具有局限性,且群体养殖环境... 详细信息

羊只站立、行走、采食等日常行为与其健康状况密切相关,高效、准确的羊只行为识别有助于疾病检测,对实现羊只健康预警具有重要意义。针对目前羊只多行为识别检测大多基于传感器等接触式设备,羊只活动受限,行为具有局限性,且群体养殖环境下,羊只行为多样、场景复杂、存在遮挡等造成的行为识别精度低等问题,提出了一种基于改进YOLO v8s的羊只行为识别方法。首先,引入SPPCSPC空间金字塔结构增强了模型的特征提取能力,提升了模型的检测精度。其次,新增P2小目标检测层,增强了模型对小目标的识别和定位能力。最后,引入多尺度轻量化模块PConv和EMSConv,在保证模型识别效果的同时,降低了模型参数量和计算量,实现了模型轻量化。实验结果表明,改进YOLO v8s模型对羊只站立、行走、采食、饮水、趴卧行为平均识别精度分别为84.62%、92.58%、87.54%、98.13%和87.18%,整体平均识别精度为90.01%。与Faster R-CNN、YOLO v5s、YOLO v7、YOLO v8s模型相比,平均识别精度分别提高12.03、3.95、1.46、2.19个百分点。研究成果可为羊只健康管理和疾病预警提供技术支撑。

关键词：羊行为识别 YOLO v8s 轻量化

不同微生物菌肥对滨海盐渍土土壤质量及玉米产量的影响

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环境科学 2024年第7期45卷 4279-4292页

作者：叶静陈影屈爽赵文超河北农业大学资源与环境科学学院保定071000 河北农业大学国土资源学院保定071000 河北省农田生态环境重点实验室保定071000

微生物菌肥改良盐渍土具有高效环保的特点,施用功能性微生物菌肥对滨海地区盐渍障碍绿色消减和土壤质量提升有重要意义.试验基于河北省滨海地区中度盐渍土,以玉米为指示作物,在常规化肥施用基础上设置施加推荐用量的不同微生物菌肥T1(... 详细信息

微生物菌肥改良盐渍土具有高效环保的特点,施用功能性微生物菌肥对滨海地区盐渍障碍绿色消减和土壤质量提升有重要意义.试验基于河北省滨海地区中度盐渍土,以玉米为指示作物,在常规化肥施用基础上设置施加推荐用量的不同微生物菌肥T1(常规化肥750 kg·hm^(-2)+复合菌剂75 kg·hm^(-2))、T2(常规化肥750 kg·hm^(-2)+巨大芽孢杆菌300 kg·hm^(-2))、T3(常规化肥750kg·hm^(-2)+胶冻芽孢杆菌300 kg·hm^(-2))、T4(常规化肥750 kg·hm^(-2)+有机硅肥600 kg·hm^(-2))、T5(常规化肥750 kg·hm^(-2)+生物有机肥600 kg·hm^(-2))、T6(常规化肥750 kg·hm^(-2)+活性微藻15 kg·hm^(-2))和仅施化肥750 kg·hm^(-2)(CK)7个处理,研究玉米两个关键时期(大喇叭口期和成熟期)不同微生物菌肥对土壤养分、盐分、细菌群落和玉米产量与经济效益的影响.结果表明,相较CK,T1显著提高了全生育期土壤全氮(TN)和有效磷(AP)含量;成熟期土壤有机质(OM)含量较大喇叭口期平均增加10.35%,但各处理间无显著性差异;相较于CK,T5和T6显著降低了全生育期土壤全盐量和Ca^(2+)含量,平均降低14.51%~18.48%和24.25%~25.51%.T1显著提高全生育期细菌多样性指数,较CK提高了45.16%;土壤优势菌门为放线菌门、变形菌门、酸杆菌门和绿弯菌门,优势菌属为芽孢杆菌属和Geminicoccaceae.研究区细菌群落最丰富的功能是化能异养和需氧化能异养,平均相对丰度为28.89%和27.11%,T3和T6显著提高土壤氮循环功能.冗余分析(RDA)结果表明,Na^(+)、SO_(4)^(2-)、p H和EC是驱动细菌群落结构的重要因素,相关性热图显示Na^(+)、SO_(4)^(2-)、pH和EC主要与浮霉菌门呈显著正相关,土壤OM和TN与蓝细菌显著正相关.相较CK,T6在生育期内增加了蓝细菌的相对丰度,优化了细菌群落结构.使用推荐用量的菌肥T1和T6分别提高了7.31%~24.83%的玉米产量和9.05%~23.23%的经济效益;土壤化学性质与产量相关性分析结果初步揭示了EC、AP、HCO3-和Mg^(2+)是限制滨海地区土壤生产力的障碍因子.综上,推荐用量下使用复合菌剂(T1)和活性微藻(T6)可显著提升土壤养分、降低盐分和改善土壤细菌群落结构多样性,既保证了玉米增产增效,又实现了微生物菌肥高效利用和土壤质量提升.

关键词：微生物菌肥盐渍土改良细菌多样性玉米产量滨海地区

基于双重稳定约束的屋顶光伏逆变器分布式阻尼重构方案

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高电压技术 2024年第1期50卷 394-405,I0023-I0028页

作者：齐磊赵巍孙孝峰李昕翟燕飞燕山大学电力电子节能与传动控制河北省重点实验室秦皇岛066004 国网秦皇岛供电公司秦皇岛066004

为了解决屋顶光伏逆变器谐波谐振导致的渗透率提高受限问题,提出了一种基于双重稳定约束的分布式阻尼重构方案。首先,基于多逆变器等效阻抗模型,分析了强网弱化特性与渗透率之间的耦合关系及谐振易发机理;然后,以强网弱化下谐波谐振为约... 详细信息

为了解决屋顶光伏逆变器谐波谐振导致的渗透率提高受限问题,提出了一种基于双重稳定约束的分布式阻尼重构方案。首先,基于多逆变器等效阻抗模型,分析了强网弱化特性与渗透率之间的耦合关系及谐振易发机理;然后,以强网弱化下谐波谐振为约束,探究了差异化调控出力及台数下的新能源渗透率特性;其次,考虑调控经济性,通过在底层逆变器调制波中叠加额外阻尼等效控制量,提出了分布式阻尼重构方案,并结合系统谐波谐振抑制及自身稳定的双重稳定约束要求,构建了基于系统级阻抗匹配及底层零极点的分布式阻尼极限重构能力评估方案,以实现渗透率的最大提高;最后,通过仿真和实验验证了所提方案的有效性。研究结果表明,所提方案可提高逆变器的谐波谐振抑制能力及并网系统的渗透率水平,为屋顶光伏大规模接入提供技术保障。

关键词：屋顶光伏渗透率强网弱化谐波谐振双重稳定约束阻尼重构极限