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基于近红外光谱与高斯过程的高粱单宁含量快速检测

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分析化学 2024年第7期52卷 1028-1038页

作者：赵瑾熠陈争光衣淑娟黑龙江八一农垦大学信息与电气工程学院黑龙江八一农垦大学工程学院

高粱是我国主要的酿酒原料之一，也是重要的饲料原料。在酿酒过程中，高粱籽粒中的单宁含量对酒品品质具有决定性作用；作为饲料原料时，高粱的单宁含量对饲料的利用率有重要影响，因此高粱中的单宁含量对其品质和用途具有重要影响。传... 详细信息

高粱是我国主要的酿酒原料之一，也是重要的饲料原料。在酿酒过程中，高粱籽粒中的单宁含量对酒品品质具有决定性作用；作为饲料原料时，高粱的单宁含量对饲料的利用率有重要影响，因此高粱中的单宁含量对其品质和用途具有重要影响。传统方法检测高粱中单宁含量时存在耗时长和成本高等问题，本研究利用近红外光谱结合化学计量学方法实现了高粱单宁含量的快速无损检测。在对光谱进行预处理的基础上，使用蒙特卡洛交叉验证法（MCCV）结合高斯过程回归（GPR）进行异常样本剔除；然后，将样本集随机划分为建模集和预测集，使用无信息变量消除法（UVE）进行特征波长选择；最后，建立GPR模型，并与偏最小二乘回归（PLSR）模型和支持向量机回归（SVR）模型进行性能对比。结果表明，GPR模型的性能全面优于PLSR和SVR模型，经去趋势组合Savitzky-Golay卷积平滑进行预处理，剔除异常样本并进行特征波长选择后，建立的GPR模型为最优模型，其建模集决定系数（RC2）、预测集决定系数（RP2）和相对分析误差（RPD）分别为0.9979、0.9529和4.8453。本研究结果表明，采用近红外光谱结合化学计量学方法建立的GPR模型可用于高粱单宁含量的快速无损检测。

关键词：近红外光谱化学计量学高粱单宁高斯过程法快速无损检测

来源：博看期刊

面向电力市场多时间尺度场景应用的风储系统调度方法

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上海交通大学学报 2024年第9期58卷 1410-1419页

作者：殷高文沈非凡黄晟魏娟屈尹鹏王鹏达湖南大学电气与信息工程学院

针对风储系统参与电力市场不同调用时间尺度场景的耦合问题，提出面向电力市场多时间尺度场景应用的风储系统优化调度方法，指导风储系统进行短时风功率波动平抑，并参与电能量市场及备用辅助服务市场，实现不同调用时间尺度场景间协同... 详细信息

针对风储系统参与电力市场不同调用时间尺度场景的耦合问题，提出面向电力市场多时间尺度场景应用的风储系统优化调度方法，指导风储系统进行短时风功率波动平抑，并参与电能量市场及备用辅助服务市场，实现不同调用时间尺度场景间协同优化，最大化风储系统经济效益.首先，考虑不同场景盈利机制，以风储系统多场景经济收益最大为目标建立目标函数.然后，建立风储系统参与各应用场景条件约束以及多调用时间尺度耦合约束.最后，算例仿真验证了所提方法可在保证风功率波动不越限的同时，提升风储系统在日前电能量市场及备用辅助服务市场中的综合运行效益.

关键词：电力市场风储系统多场景应用多调用时间尺度协同优化

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面向可持续生产中多任务调度的双重增强模因算法

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自动化学报 2024年第4期50卷 731-744页

作者：卢弘王耀南乔非方遒湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 同济大学电子与信息工程学院上海201804

从经济、环境和社会3个维度,全面提升生产调度方案的可持续性具有重要意义.针对并行机生产场景,建立考虑机器指派、加工顺序、人员安排以及开关机控制等4种决策任务的调度模型.为实现对复杂决策空间的高效寻优,提出一种融合两种局部优... 详细信息

从经济、环境和社会3个维度,全面提升生产调度方案的可持续性具有重要意义.针对并行机生产场景,建立考虑机器指派、加工顺序、人员安排以及开关机控制等4种决策任务的调度模型.为实现对复杂决策空间的高效寻优,提出一种融合两种局部优化策略的双重增强模因算法(Dual-enhanced memetic algorithm, DMA)求解模型.从随机更新角度,针对不同决策任务,构造单步变邻域搜索(One-step variable neighborhood search, 1S-VNS)策略.从定向优化角度,分析目标和关键任务之间的匹配关系,提出一种可持续目标导向策略(Sustainable goals-oriented strategy, SGS).考虑到两种优化策略的不同特点,单步变邻域搜索策略作用于整个种群,目标导向策略强化种群中的精英个体,实现对输出解集的双重优化.仿真实验结果表明,双重优化策略能有效地增强算法性能,并且所提算法在非支配解的多样性和收敛性上具有优越性.

关键词：可持续生产多任务调度优化策略模因算法

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基于改进粒子群的密度聚类算法混合矩阵估计

系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2211-2219页

作者：刘成浩张晓林孙溶辰李铭哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对混合矩阵估计算法中传统的噪声环境下基于密度的空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)算法需要人为设定邻域半径以及核心点数这一问题,提出双约束粒子群优化(double constrained particle... 详细信息

针对混合矩阵估计算法中传统的噪声环境下基于密度的空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)算法需要人为设定邻域半径以及核心点数这一问题,提出双约束粒子群优化(double constrained particle swarm optimization,DCPSO)算法,对DBSCAN算法的邻域半径参数进行寻优,将得到的最优参数作为DBSCAN算法的参数输入,然后计算聚类中心,完成混合矩阵估计。针对基于距离排序的源信号数目估计算法存在依靠经验参数的选取且不具备噪声点剔除能力的问题,提出了最大距离排序算法。实验结果表明,所提算法较相应的对比算法皆有提升,源信号数目估计准确率较原算法提高近40%,混合矩阵估计的误差较对比算法提升3 dB以上,且所提算法在收敛速度上优于原算法。

关键词：欠定盲源分离粒子群优化密度空间聚类混合矩阵估计

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基于线性调频连续波的合作式通信辐射源测距

哈尔滨工程大学学报 2024年第3期45卷 496-503页

作者：孙志国赵旭王震铎哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对加速运动目标参数估计中,离散多项式变换方法无法进行非整数估计的问题,本文提出基于瑞夫算法的离散多项式变换法和基于Chirp-Z变换的离散多项式变换法2种新型离散多项式变换算法,对加速运动目标速度和加速度进行估计,并对2种算法... 详细信息

针对加速运动目标参数估计中,离散多项式变换方法无法进行非整数估计的问题,本文提出基于瑞夫算法的离散多项式变换法和基于Chirp-Z变换的离散多项式变换法2种新型离散多项式变换算法,对加速运动目标速度和加速度进行估计,并对2种算法的估计误差和计算量进行了分析比较。结果表明:2种算法在信噪比-20 dB时均方误差开始接近克拉美罗界。基于瑞夫算法的离散多项式变换法与3次迭代基于Chirp-Z变换的离散多项式变换法均可在较低信噪比下可实现任意频率的有效估计且性能接近,二者均可实现低信噪比下速度、加速度的有效估计,但基于瑞夫算法的离散多项式变换法计算量远小于3次迭代基于Chirp-Z变换的离散多项式变换法。

关键词：线性调频信号参数估计多项式变换法通信辐射源测距加速度估计速度估计克拉美罗界信噪比

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基于相位统计信息特征的相移键控类信号识别

哈尔滨工程大学学报 2024年第6期45卷 1202-1209页

作者：张晓林李铭孙溶辰哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

为解决非协作通信中,相移键控类信号由于相位相似,导致在复杂环境下的分类识别困难的问题,本文在高斯噪声下通过对信号相位信息概率密度的推导,并使用高斯核密度估计的方法得到了一种恢复信号相位信息特征的方法。通过仿真实验将该方法... 详细信息

为解决非协作通信中,相移键控类信号由于相位相似,导致在复杂环境下的分类识别困难的问题,本文在高斯噪声下通过对信号相位信息概率密度的推导,并使用高斯核密度估计的方法得到了一种恢复信号相位信息特征的方法。通过仿真实验将该方法从加性高斯噪声推广到加性Alpha稳态分布噪声中。在该方法下,本文提出的特征对BPSK、QPSK、OQPSK、π/4_DQPSK、8 PSK 5类信号在Alpha噪声下可以准确识别。研究表明:使用支持向量机方法可以在信噪比0 dB以上时使信号的总体识别率达到90%以上。

关键词：非协作通信高斯核密度估计相位信息特征 Alpha稳态分布噪声相移键控调制识别信噪比支持向量机方法

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高速切换场景下的双门限判决算法研究

哈尔滨工程大学学报 2024年第6期45卷 1196-1201页

作者：孙志国王程王震铎宁晓燕哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

传统的越区切换算法无法应对高速列车提速带来的通信质量需求增长,本文提出一种基于双门限判决的位置触发切换算法,以提升越区切换时的通信质量。选择大小双门限值,能够有效减少信号强度波动带来的影响。在接收信号强度波动较小时采用... 详细信息

传统的越区切换算法无法应对高速列车提速带来的通信质量需求增长,本文提出一种基于双门限判决的位置触发切换算法,以提升越区切换时的通信质量。选择大小双门限值,能够有效减少信号强度波动带来的影响。在接收信号强度波动较小时采用双门限中的较小值,波动较大时则采用较大值,针对每次测量结果实时进行连续双判决。仿真结果表明:相较于传统切换算法,双门限判决算法能够使得切换发生位置更靠近基站重叠区域的中点,进而降低切换掉话率和切换失败率。同时双判决减小了平均切换次数,使通信体验得到了极大提升。

关键词：越区切换 LTE-R 列车通信系统双门限判决掉话率切换失败率性能仿真动态检测

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广义频分复用系统峰均功率比抑制算法

哈尔滨工程大学学报 2024年第4期45卷 794-799页

作者：宁晓燕刘承赟谌星宇王震铎哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了降低广义频分复用系统存在着多载波系统中固有的高峰均功率比问题,本文提出了一种适用于广义频分复用系统的子载波抑制高峰均功率比算法。该算法以限幅法为基础,降低了系统的高峰均功率比,但与限幅法不同的是,该算法几乎不会对带外... 详细信息

为了降低广义频分复用系统存在着多载波系统中固有的高峰均功率比问题,本文提出了一种适用于广义频分复用系统的子载波抑制高峰均功率比算法。该算法以限幅法为基础,降低了系统的高峰均功率比,但与限幅法不同的是,该算法几乎不会对带外性能及误码率性能造成影响。由于子载波抑制高峰均功率比算法的峰均功率比抑制性能略差于限幅法,因此本文进一步提出将部分序列传输与子载波抑制高峰均功率比结合来进一步抑制系统高峰均功率比的算法。仿真表明:本文提出的算法的高峰均功率比抑制性能与限幅法相同,且不会对系统的带外与误码率性能造成影响。

关键词：广义频分复用高峰均功率比限幅法子载波抑制峰均功率比复杂度部分传输序列法带外误码率

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碟盘刀具截割姿态倾角与破岩模式特征

煤炭学报 2024年第2期49卷 1183-1198页

作者：刘春生程硕刘延婷徐鹏刘若涵郝鑫黑龙江科技大学机械工程学院黑龙江哈尔滨150022 黑龙江科技大学安全工程学院黑龙江哈尔滨150022 黑龙江科技大学电气与控制工程学院黑龙江哈尔滨150022

刀具破岩模式识辨是提高截割能力的关键基础,而刀具截割姿态对破岩模式影响显著,探究截割姿态与破岩模式之间的内在关联,反演低能耗、高效能破岩的最佳截割姿态参数。基于碟盘刀具轴向向上振动时楔面作用岩石的大块崩落状态,在非线性岩... 详细信息

刀具破岩模式识辨是提高截割能力的关键基础,而刀具截割姿态对破岩模式影响显著,探究截割姿态与破岩模式之间的内在关联,反演低能耗、高效能破岩的最佳截割姿态参数。基于碟盘刀具轴向向上振动时楔面作用岩石的大块崩落状态,在非线性岩石破坏准则的基础上,根据Mohr-Coulomb准则给出了岩石拉剪耦合破坏条件,扩展延伸成三段式线性岩石破坏全域准则(拉破坏、拉剪耦合破坏、剪破坏、压剪耦合破坏和压破坏),给出了不同破岩模式下刀具楔面挤压应力的数学描述,基于楔面作用的最小能量原则提出了破岩模式识辨方法,构建了刀具倾斜姿态截割岩石的载荷模型,并通过数值模拟和实验分析了不同截割姿态倾角下刀具载荷特性和岩石破碎特征(岩石块率分布和粉尘粒度分布)与破岩模式之间的关联特性。结果表明:碟盘刀具楔面能耗表征值与姿态倾角呈正比,破岩模式由拉剪耦合破坏向压剪耦合破坏转变;振动截割时刀具楔面能耗表征值明显小于无振动截割,且多以拉剪耦合破坏为主,而无振动截割时拉剪、压剪耦合破坏近似等比存在;当轴向速度楔面分量大于进给速度楔面分量时,摩擦力转变为破岩助力,楔面能耗明显下降;碟盘刀具破碎岩石宏观形态呈大块月牙状,岩粉细观形态呈类多面体和类球状,刀具姿态倾角与岩石碎片量呈反比,与岩粉量呈正比(类球状粉尘减少、类多面体粉尘增加),表明姿态倾角增大,刀具齿刃碾挤压作用减弱,楔面挤压产生粉尘能耗增加,与破岩模式识辨过程中截割姿态对楔面能耗的影响规律相一致;碟盘刀具径向载荷与姿态倾角呈下凹规律,理论和模拟与实验径向载荷规律具有一致性,其平均误差分别为8.46%和9.55%,验证了碟盘刀具破岩模式识辨方法、倾斜姿态截割岩石的载荷模型和数值模拟的合理性。

关键词：碟盘刀具截割姿态破岩模式应力耦合破坏破碎特征