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基于最小角回归的稀疏辨识与优化PID控制

系统工程与电子技术 2025年

作者：刘艳君武禹辰陈晶丁锋江南大学物联网工程学院江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室

针对过程复杂且结构未知的对象，在保证模型有效性的前提下，根据数据信息构建简单模型来简化控制器的求解是亟待解决的问题. 以受控自回归模型为例，提出一种基于修正最小角回归算法的稀疏辨识方法. 首先将系统模型转化为过参数化... 详细信息

针对过程复杂且结构未知的对象，在保证模型有效性的前提下，根据数据信息构建简单模型来简化控制器的求解是亟待解决的问题. 以受控自回归模型为例，提出一种基于修正最小角回归算法的稀疏辨识方法. 首先将系统模型转化为过参数化的高维稀疏模型，然后将最小角回归算法用于稀疏系统辨识，并提出绝对角度停止准则，使算法经过少量的迭代即可获得模型的稀疏参数估计，并同时获得有效的时滞和阶次估计. 结合辨识得到的受控自回归模型，引入一种基于指定相位点频率和增益的比例-积分-微分(proportional integral derivative， PID)控制器. 数值仿真和平衡机器人的姿态控制仿真表明该稀疏辨识算法在低数据量下具有较高的辨识精度，建立的模型具有较好的泛化性能，控制器具有良好的控制效果.

关键词：最小角回归稀疏系统辨识时滞阶次联合估计停止准则优化PID控制

LightGCNet:基于轻量化卷积网络的深度色域压缩算法

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计算机科学与探索 2025年第1期19卷 196-210页

作者：杨晨徐昊朱佳伟吴秦柴志雷江南大学人工智能与计算机学院江苏无锡214122 江苏省模式识别与计算智能工程实验室江苏无锡214122

色域压缩是大色域向小色域进行转换时保持色彩信息的关键技术。经典算法虽计算快速,但处理结果缺乏细节且没有考虑人眼的感知特性,难以满足人们对色彩品质不断提升的要求。迭代算法处理效果更佳,但极其耗时,无法投入实际应用。针对上述... 详细信息

色域压缩是大色域向小色域进行转换时保持色彩信息的关键技术。经典算法虽计算快速,但处理结果缺乏细节且没有考虑人眼的感知特性,难以满足人们对色彩品质不断提升的要求。迭代算法处理效果更佳,但极其耗时,无法投入实际应用。针对上述问题,提出了轻量化的深度色域压缩方法,该方法可在逼近迭代算法计算效果的同时保持接近经典算法的速度。为色域压缩算法设计了LightGCNet模型,该网络中的双层卷积由DSC与DW卷积组合而成,相比常规U-Net,参数量与计算复杂度急剧降低。为进一步提高模型先验性,将预训练得到的DW卷积中多个核通道进行重聚焦操作以建立联系,最终权重由重聚焦权重和预训练权重组成。针对色相、明度、彩度这三个色彩属性,设计了色域压缩专用的损失函数。该函数不仅考虑了像素级损失,而且融合了图像感知损失,并联合色彩属性的多尺度信息进行加权,解决了深度色域压缩过程中细节丢失的问题。基于迭代算法生成标签以训练网络,联合学习目标色域特征与图像信息,实现了与迭代算法相当的效果。实验结果表明:该方法与业界经典的SGCK算法相比,iCID值降低了17.08%,SSIM值提高了5.30%。相比常规U-Net模型,LightGCNet参数量减少了82.96%,乘加次数从8.5GFLOPs大幅下降至2.2GFLOPs,使改良模型更适于低端设备部署。该模型在CPU上处理单幅512×512图像仅需0.208s,计算时间比迭代类算法减少99.92%。

关键词：色域压缩轻量化深度学习色彩管理

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基于PET机制的黄酮探针用于检测细胞内生物硫醇

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化学通报 2025年第01期 103-108页

作者：赵永梅李炀龚慧媛谢京娇罗稳河南应用技术职业学院制药工程学院河南大学天然药物创新与转化重点实验室

本文基于光诱导电子转移机制，以6-甲氧基萘甲醛为起始原料设计合成了一个新的“关-开”型荧光探针MF-DBS用于识别生物硫醇。该探针可被生物硫醇选择性催化水解，生成具有强荧光发射的黄酮母核MF。该探针具有较大的斯托克斯位移、高选... 详细信息

本文基于光诱导电子转移机制，以6-甲氧基萘甲醛为起始原料设计合成了一个新的“关-开”型荧光探针MF-DBS用于识别生物硫醇。该探针可被生物硫醇选择性催化水解，生成具有强荧光发射的黄酮母核MF。该探针具有较大的斯托克斯位移、高选择性、高灵敏度、良好的生物相容性和抗干扰能力，能够在生理条件下进行识别，并且可以用于细胞内的生物硫醇检测和活细胞成像。另外，该探针可制成试纸对生物硫醇进行快速检测。

关键词：黄酮荧光探针合成生物硫醇

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植物肉挤出的同向双螺杆混合性能优化研究

中国油脂 2025年

作者：袁方洋桂诚龙李亚淑王东祥杨新俊杜继芸于伟江苏省食品先进制造装备技术重点实验室江南大学机械工程学院

高湿挤压组织化技术为植物蛋白肉的生产提供了新质生产力，基于同向双螺杆挤出机可以制备高质量拉丝蛋白以替代生产能耗更大的动物肉。采用理论分析和数值模拟相结合的方法，对同向双螺杆挤压机挤出植物肉的混合性能进行研究。首先理论... 详细信息

高湿挤压组织化技术为植物蛋白肉的生产提供了新质生产力，基于同向双螺杆挤出机可以制备高质量拉丝蛋白以替代生产能耗更大的动物肉。采用理论分析和数值模拟相结合的方法，对同向双螺杆挤压机挤出植物肉的混合性能进行研究。首先理论结合实际分析得到有关双螺杆混合性能的影响因素。然后分别对双螺杆结构尺寸采用单因素法分析，研究了螺纹宽度、螺杆径向间隙、螺槽深度和螺杆导程这四个结构参数对建压能力与混合性能的影响，并找出合适的尺寸范围。最后再进行正交试验设计，设计出九组不同螺杆结构模型分别进行数值模拟，优选出建压能力和混合性能综合效果较好的螺杆结构参数组合，并得出结论：优化的最佳螺杆结构参数组合是螺纹宽度2.3 mm、螺杆径向间隙2 mm、螺槽深度5.7 mm和螺杆导程32 mm，与原尺寸模型相比，优化模型的混合系数提高了16.51%，压强差提高了11.9%。优化尺寸之后，双螺杆建压能力和混合性能提高较大，符合预期优化的目标。

关键词：同向双螺杆植物肉建压能力混合性能数值模拟正交试验

人源Alg1蛋白的原核表达及其跨膜结构域性质分析

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生物工程学报 2025年

作者：魏东芝陈征辉王春迪高晓冬王宁江南大学生物工程学院

作为最普遍的蛋白质糖基化修饰方式，N-糖基化起始于内质网中多萜醇寡糖（dolichol-linked oligosaccharide， DLO）前体的合成。甘露糖基转移酶Alg1催化添加DLO结构中的第1个甘露糖，是该生化途径中的关键酶。人体中ALG1基因的缺陷会... 详细信息

作为最普遍的蛋白质糖基化修饰方式，N-糖基化起始于内质网中多萜醇寡糖（dolichol-linked oligosaccharide， DLO）前体的合成。甘露糖基转移酶Alg1催化添加DLO结构中的第1个甘露糖，是该生化途径中的关键酶。人体中ALG1基因的缺陷会导致先天性糖基化疾病（congenital disorders of glycosylation， CDG）。为了建立人源Alg1 （Homo sapiens Alg1， HsAlg1）的体外表达和活性检测体系，本研究构建了全长的pET28a-His6-HsAlg1和截除跨膜结构域（transmembrane domain， TMD）的pET28a-His6-HsAlg123-464两种质粒并在大肠杆菌中表达，以多萜醇磷酸壳二糖（dolichyl-pyrophosphate GlcNAc2， DPGn2）为反应底物，采用液质联用的方法检测HsAlg1和HsAlg123-464重组蛋白的活性。实验结果显示，HsAlg1具有转糖基活性，蛋白纯化后活性降低，重新加入膜组分后得到部分回补，而HsAlg123-464不能催化转糖基反应。上述结果表明HsAlg1蛋白的N端TMD在催化反应中起到了重要的作用。本研究为后续表达并检测ALG1-CDG相关突变蛋白的活性奠定了基础。

关键词： N-糖基化甘露糖基转移酶Alg1 膜蛋白多萜醇寡糖

瑞士乳杆菌与耐酸乳杆菌复合强化对液态发酵食醋风味的影响

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食品与发酵工业 2025年第1期 143-150页

作者：黄浩伦陆震鸣柴丽娟张晓娟许泓瑜李信史劲松许正宏江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江南大学粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心江苏恒顺醋业股份有限公司江南大学生命科学与健康工程学院

该研究将瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)与耐酸乳杆菌(Lactobacillus acetotolerans)分阶段接种于液态发酵食醋的发酵过程中，以提升食醋品质。采用高效液相色谱、顶空固相微萃取-气质联用和电子舌等分析方法，对液态发酵食醋的... 详细信息

该研究将瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)与耐酸乳杆菌(Lactobacillus acetotolerans)分阶段接种于液态发酵食醋的发酵过程中，以提升食醋品质。采用高效液相色谱、顶空固相微萃取-气质联用和电子舌等分析方法，对液态发酵食醋的有机酸含量、挥发性化合物含量进行分析并对其进行感官评价。结果表明，*** L-6与*** L-9复合强化后，液态发酵食醋总酸可达5.15 g/100 mL;还原糖残留量为3.41 g/L;乳酸、丙酮酸含量提升显著，其中乳酸含量提升幅度最大，可达12.8 g/L;复合强化可以显著提升乙酸乙酯、乳酸乙酯、苯乙酸等具有花果香、奶香和甜香风味的挥发性化合物含量；感官评价结果表明，两种乳酸菌分阶段复合强化发酵的食醋甜味和鲜味增加且酸味明显减弱，风味品质明显提升。该研究证实了在液态发酵食醋的发酵过程中进行*** L-6与*** L-9复合强化，有助于优化食醋有机酸组成，提升食醋的风味品质，为食醋的酿造工艺优化和产品创新提供参考。

关键词：乳酸菌液态发酵食醋生物强化有机酸风味

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聚氨酯多孔吸声材料的制备、结构及性能研究进展

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高分子材料科学与工程 2025年

作者：段银莹徐奕灵洪峰刘婵玉严小龙柯雪江学良游峰武汉工程大学材料科学与工程学院湖北省等离子体化学与新材料重点实验室武汉工程大学化工与制药学院武汉宜化塑业有限公司

随着科学技术的迅猛发展，噪声污染问题成为居民幸福生活的一大屏障，高效吸声材料的研究已经成为热点研究领域。聚氨酯孔状材料具有优异的阻尼性能和发达的孔隙结构，因此其作为声学材料基体在吸声降噪方面具有重要的应用价值。本文综... 详细信息

随着科学技术的迅猛发展，噪声污染问题成为居民幸福生活的一大屏障，高效吸声材料的研究已经成为热点研究领域。聚氨酯孔状材料具有优异的阻尼性能和发达的孔隙结构，因此其作为声学材料基体在吸声降噪方面具有重要的应用价值。本文综述了国内外聚氨酯吸声材料的研究报道，探讨了多孔材料的吸声原理，主要介绍了聚氨酯吸声材料的制备、结构以及吸声性能；并介绍了改性聚氨酯孔状吸声材料的研究进展，主要包括以下方面：填料改性聚氨酯、制备复合气凝胶、聚氨酯发泡以及形成多层发泡结构；最后对聚氨酯在吸声领域的发展方向及存在的问题进行了简要展望，基于现有分析认为，在未来的研究中可以综合运用填料改性和结构设计双重机制对聚氨酯吸声体系性能进行调控，以获得具有高阻尼高吸声性能的聚氨酯吸声材料，满足工业化、商业化应用的要求。

关键词：聚氨酯吸声系数吸声材料发泡

基于AHP-CRITIC赋权结合响应面法多指标优选醉鱼草的微波提取工艺

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华东理工大学学报(自然科学版) 2025年

作者：谢琦楠王承潇韩伟华东理工大学药学院制药工程与过程化学教育部工程研究中心上海市新药设计重点实验室昆明理工大学生命科学与技术学院

以蒙花苷、毛蕊花糖苷、金合欢素得率及出膏率为评价指标，通过单因素实验，考察粒度、微波功率、液固比、提取溶剂、提取时间以及提取次数对醉鱼草提取效果的影响；应用Box-Behnken响应面法设计实验，结合AHP-CRITIC法对各评价指标进... 详细信息

以蒙花苷、毛蕊花糖苷、金合欢素得率及出膏率为评价指标，通过单因素实验，考察粒度、微波功率、液固比、提取溶剂、提取时间以及提取次数对醉鱼草提取效果的影响；应用Box-Behnken响应面法设计实验，结合AHP-CRITIC法对各评价指标进行主客观赋权，以综合得分为响应值，优化醉鱼草微波提取工艺并进行体外抗氧化活性研究。结果表明：最优提取条件为微波功率325 W，液固比65 mL/g，乙醇质量分数66%，提取时间8 min，此时，蒙花苷、毛蕊花糖苷、金合欢素的得率分别为5.417%、0.728%和0.175%，出膏率25.769%，综合评分99.19(RSD=0.45%)。优化后的提取工艺操作简便、稳定性好，且所得提取物具有较好的抗氧化活性。

关键词：醉鱼草 AHP-CRITIC赋权法多指标综合评分 Box-Behnken响应面法微波提取

超高压处理过程中卤鸭腿肌原纤维蛋白结构变化

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食品工业科技 2025年第02期46卷 1-8页

作者：李京九宋明菲牛越朱玲娇郭丹郡胥伟易阳王宏勋武汉轻工大学食品科学与工程学院农产品加工与转化湖北省重点实验室武汉轻工大学生物与制药工程学院

为探究超高压处理对卤鸭腿嫩度的改善机制，本研究通过测定表面疏水性、巯基含量、化学作用力、二级结构、微观结构等指标，分析了超高压处理（400 MPa,15 min）过程中肌原纤维蛋白结构的变化规律。结果表明，肌原纤维蛋白表面疏水性先... 详细信息

为探究超高压处理对卤鸭腿嫩度的改善机制，本研究通过测定表面疏水性、巯基含量、化学作用力、二级结构、微观结构等指标，分析了超高压处理（400 MPa,15 min）过程中肌原纤维蛋白结构的变化规律。结果表明，肌原纤维蛋白表面疏水性先上升后下降，在处理12 min时达到最大值51.03。总巯基含量在处理15 min后下降了40.6%，而游离巯基含量上升了42.7%，二硫键显著（P<0.05）增加了189.2%。色氨酸和酪氨酸基团暴露。以上变化表明蛋白三级结构发生改变。超高压处理15 min后，肌原纤维蛋白α-螺旋含量从20.63%减少到13.45%，无规则卷曲含量从23.93%增加到28.67%，说明蛋白二级结构重排。SDS-PAGE电泳和扫描电镜结果分别显示，超高压处理后的肌原纤维蛋白发生解聚，颗粒尺寸明显减小且分布更加均匀。综上所述，在超高压处理过程中，鸭腿肌原纤维蛋白的三级结构、二级结构和微观结构均发生了明显变化，这有利于提高鸭肉嫩度。该研究为超高压技术在肉制品嫩度改善的应用提供了理论基础。

关键词：超高压肌原纤维蛋白蛋白结构卤鸭腿