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基于深度强化学习的收割机省内协同调度优化策略

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农业工程学报 2024年第14期40卷 23-32页

作者：李子康张璠滕桂法李政王梓怡马世纪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071000 河北省数字农业产业技术研究院石家庄050000

针对目前多机多地块间调度作业存在效率低、成本高等问题,该研究构建了以收割机地块间转移成本最小为目标的协同调度模型,设计了基于深度强化学习的收割机协同调度优化算法(inter-regional collaborative optimization scheduling algor... 详细信息

针对目前多机多地块间调度作业存在效率低、成本高等问题,该研究构建了以收割机地块间转移成本最小为目标的协同调度模型,设计了基于深度强化学习的收割机协同调度优化算法(inter-regional collaborative optimization scheduling algorithm based on deep reinforcement learning,DRL-ICOSA)。首先分析收割机调度作业的马尔可夫决策过程,构建基于注意力机制的策略网络和价值网络,在随机采样策略中引入动态高斯噪声,以避免训练初期陷入局部最优,同时提高网络模型的鲁棒性;接着采用近端策略优化算法(proximal policy optimization,PPO)训练网络模型;最后利用测试集验证DRL-ICOSA算法,得到收割机优化调度方案。基于有效作业时长40和24 h、农机调度中心位于作业区域中心和区域边缘的4种组合作业场景下,采用DRL-ICOSA算法、遗传算法(genetic algorithm,GA)、粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)和模拟退火算法(simulated annealing,SA)计算调度策略并进行对比分析。试验结果表明:当调度中心位于区域中心或边缘时,有效作业时长为40 h,DRL-ICOSA算法相较于GA、PSO和SA算法,平均调度成本降幅不少于13.9%;有效作业时长为24 h,平均调度成本降幅不少于11.5%。当作业时长为40或24 h时,调度中心位于区域中心,DRL-ICOSA算法相较于GA、PSO和SA算法,平均调度成本降幅不少于12.3%;调度中心位于区域边缘时,DRL-ICOSA算法相较于GA、PSO和SA算法,平均调度降幅不低于11.5%。因此,有效作业时长为40或24 h、调度中心位于区域中心或边缘时,相比其他3种算法,DRL-ICOSA算法均能计算得到最低的调度成本。这一研究结果可为收割机省内协同作业提供科学合理的调度方案。

关键词：农业机械优化算法路径规划深度强化学习协同调度

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直缝焊管外毛刺清除刀具的升级与应用

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第4期 0100-0104页

作者：张洪顺王远志翟永利张瑞生赵伟邯郸正大制管集团股份有限公司河北邯郸056799 河北省焊接钢管产业技术研究院河北邯郸056799

焊接钢管生产过程中所产生的焊缝毛刺严重影响着产品的表面质量和物理性能。毛刺不仅会对测量结果造成影响,导致产品不符合标准,还会增加表面压力,使得产品易受磨损。此外,毛刺还可能对产品的抗腐蚀性能造成影响,引发锈蚀和霉变,从而潜... 详细信息

焊接钢管生产过程中所产生的焊缝毛刺严重影响着产品的表面质量和物理性能。毛刺不仅会对测量结果造成影响,导致产品不符合标准,还会增加表面压力,使得产品易受磨损。此外,毛刺还可能对产品的抗腐蚀性能造成影响,引发锈蚀和霉变,从而潜在地留下质量隐患。毛刺还会导致余量不均匀,影响切削的平稳性,同时在热处理过程中引起粘结和破坏层间绝缘,进而影响产品质量和工序。通过改进刀具加持机构,分析刀片破损及磨损原因,并找到避免刀具破损的方法,本次改进成功研发了YT52A硬质合金刀具和专用刀杆。与传统刀具相比,这种刀具提高了刀片的高温硬度、强度、耐磨性和抗冲击性能,方便换位和定位,同时增强了抗震性能,从而确保焊管表面的出色质量。经过验证,得到了令人满意的效果。

关键词：焊管硬质合金圆弧过渡专用刀杆高温硬度焊缝形状

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酚酸及有机酸辅色对山楂酒贮藏期品质的影响

食品工业科技 2024年第5期45卷 292-300页

作者：蒋文鸿张纯刘素稳常学东中粮长城葡萄酒(蓬莱)有限公司山东烟台265608 河北省燕山特色农业产业技术研究院河北秦皇岛066004 河北科技师范学院食品科技学院河北秦皇岛066604

为了解决山楂酒在贮藏期色泽丢失品质下降的问题,本实验通过构建模拟体系,从8种酚酸及有机酸中选出辅色能力较强的3种酸,通过CIELab颜色系统以及对色度色调、多酚、花色苷及黄酮的测定,综合评价了三种酚酸及有机酸对模拟体系(0~30 d)和... 详细信息

为了解决山楂酒在贮藏期色泽丢失品质下降的问题,本实验通过构建模拟体系,从8种酚酸及有机酸中选出辅色能力较强的3种酸,通过CIELab颜色系统以及对色度色调、多酚、花色苷及黄酮的测定,综合评价了三种酚酸及有机酸对模拟体系(0~30 d)和发酵山楂酒(贮藏时间0~120 d)的影响。结果表明:不同酚酸及有机酸的处理辅色效果不同,模拟体系中不同酚酸及有机酸处理在CIELab颜色系统中对酒体的L^(*)、a^(*)、b^(*)、C^(*)_(ab)和h_(ab)以及色度色调均有较好的作用,阿魏酸和香草酸处理的酒体总酚含量较对照组分别提高了18.00%和20.88%,经对羟基苯甲酸和香草酸处理的模拟体系中花色苷的含量,较对照组分别提高了17.27%和15.74%。在发酵山楂酒贮藏期间,对羟基苯甲酸能显著提高色度(P<0.05),经阿魏酸和香草酸处理的发酵酒总酚含量较对照组分别提高了37.42%和34.44%,经香草酸和对羟基苯甲酸处理的发酵酒花色苷含量较对照组提高了22.93%和6.92%。表明酚酸及有机酸辅色处理能减少色泽和酚类物质的损失,提高山楂酒的品质,对山楂酒具有一定的辅色作用。

关键词：山楂酒贮藏品质酚酸及有机酸模拟体系色泽花色苷

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蓝莓色素对改性纯棉纱布的染色性能

现代纺织技术 2024年

作者：李明刘建伟徐建林唐立魏文丽河北宁纺集团有限责任公司河北省应急防护面料产业技术研究院

为开发高档纯棉纱布染色产品，研究了蓝莓色素在纯棉纱布染色中的应用。针对蓝莓色素不易上染的特点，分析了壳聚糖、阳离子季铵盐、硅烷偶联剂KH550改性对纱布K/S值的影响，并对直接染色工艺参数(pH值、浴比、温度和时间)进行优化，另... 详细信息

为开发高档纯棉纱布染色产品，研究了蓝莓色素在纯棉纱布染色中的应用。针对蓝莓色素不易上染的特点，分析了壳聚糖、阳离子季铵盐、硅烷偶联剂KH550改性对纱布K/S值的影响，并对直接染色工艺参数(pH值、浴比、温度和时间)进行优化，另外还分析了媒染剂氯化镧、单宁酸、卡拉胶对纱布染色效果的影响，同时测试了染色纱布的色牢度、抗紫外性、吸湿导热性以及抗氧化性。结果表明：阳离子季铵盐改性纯棉纱布提高了蓝莓色素的上染能力；直接染色最优工艺为pH值8、温度50 ℃、时间30 min、浴比1∶40；氯化镧后媒染时纱布色深值较好；染色后纱布耐摩擦色牢度、耐水洗色牢度均能达到3级以上，吸湿导热性能下降，紫外防护性能和抗氧化性能得到改善。

关键词：植物染料蓝莓色素纯棉纱布色牢度抗紫外抗氧化

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生脉散干预心脏毒性大鼠线粒体功能的机制

中国实验方剂学杂志 2024年第16期30卷 27-35页

作者：田晴晴康兰芳李霞田虹利郭文娟刘姣程杰河北中医药大学石家庄050000 河北省中医院石家庄050000 河北省中药制剂产业技术研究院石家庄050000

目的:评估生脉散对多柔比星(DOX)引发大鼠心脏毒性的保护作用,基于线粒体功能探讨其降低心脏毒性的作用机制。方法:将60只SD大鼠随机分为空白组、模型组、生脉散低、中、高剂量组(1.81、3.62、7.24 g·kg^(-1))和右雷佐生组(25 mg·kg^(... 详细信息

目的:评估生脉散对多柔比星(DOX)引发大鼠心脏毒性的保护作用,基于线粒体功能探讨其降低心脏毒性的作用机制。方法:将60只SD大鼠随机分为空白组、模型组、生脉散低、中、高剂量组(1.81、3.62、7.24 g·kg^(-1))和右雷佐生组(25 mg·kg^(-1))。空白组给予生理盐水,其他各组大鼠通过腹腔注射多柔比星单次2.5 mg·kg^(-1),连续6次,累积剂量达15 mg·kg^(-1)建立心脏毒性模型。造模期间同时给予治疗药物,每天1次,连续3周。于每次注射多柔比星时记录大鼠的体质量变化,末次给药后进行中医证候评分,超声监测心功能;酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测大鼠血清中肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、肌酸激酶同工酶MB(CK-MB)的含量水平,取心脏组织,苏木素-伊红(HE)染色观察心肌病理变化,马松(Masson)染色观察心肌纤维化,荧光染色检测线粒体膜电位,实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测己糖激酶2(HK2)、乳酸脱氢酶(LDHA)、丙酮酸脱氢酶激酶(PDK1)的mRNA水平,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测HK2、LDHA、PDK1蛋白表达水平。结果:与空白组比较,模型组大鼠体质量显著减轻(P<0.01),出现毛发枯燥、行动迟缓等症状,中医证候评分升高(P<0.01),超声结果中射血分数和缩短分数显著降低(P<0.01),左室收缩末期内径显著升高(P<0.01),心肌组织排列紊乱、心脏纤维化程度增加;血清中CK、LDH、AST、CK-MB含量均显著升高(P<0.01),线粒体膜电位显著降低;心脏组织中HK2、PDK1、LDHA的mRNA和蛋白表达水平明显上升(P<0.05,P<0.01);与模型组比较,生脉散高剂量组可缓解DOX引起的体质量减轻(P<0.05),降低中医证候评分(P<0.05),生脉散低、中、高剂量组可显著增加射血分数和缩短分数,降低左室收缩末期内径(P<0.01),改善大鼠心功能,生脉散中、高剂量组可缓解心肌损伤,减轻心肌组织纤维化,降低大鼠血清CK、LDH、AST、CK-MB水平,升高线粒体膜电位(P<0.01),生脉散可缓解DOX引起的HK2、LDHA、PDK1 mRNA和蛋白水平异常表达(P<0.05,P<0.01)。结论:生脉散可能通过干预线粒体功能发挥对DOX诱导的心脏毒性保护作用。

关键词：生脉散多柔比星心脏毒性线粒体功能

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核桃叶片生理性焦枯与矿质元素关系研究

林业科学研究 2024年第1期37卷 140-149页

作者：王霞磊梁鑫淼刘佳乐贾鹏陈利英齐国辉河北农业大学林学院河北保定071000 河北省核桃技术创新中心河北临城054300 河北绿岭果业有限公司河北临城054300 河北省(邢台)核桃产业技术研究院河北临城054300

[目的]以叶片营养诊断为主的方法对核桃叶片的矿质元素等指标进行测定和分析,找出核桃叶片焦枯发生的原因,为核桃生产栽培管理提供理论依据。[方法]按叶片焦枯程度对核桃树进行分级,测定不同焦枯程度、不同时期核桃叶片中N、P、K、Na、C... 详细信息

[目的]以叶片营养诊断为主的方法对核桃叶片的矿质元素等指标进行测定和分析,找出核桃叶片焦枯发生的原因,为核桃生产栽培管理提供理论依据。[方法]按叶片焦枯程度对核桃树进行分级,测定不同焦枯程度、不同时期核桃叶片中N、P、K、Na、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B元素含量、叶绿素含量,并进行叶片矿质元素间、矿质元素与焦枯程度之间的相关性分析和多元Logistic回归分析。[结果]不同焦枯程度的叶片光合色素的含量随着焦枯程度及时间的推移大体呈下降的趋势,焦枯现象会从叶缘向叶片中部发展。病情程度与N含量呈显著正相关,相关系数为0.63,与P含量呈极显著正相关,相关系数为0.76,与Mn、B含量呈极显著负相关,相关系数分别为-0.73、-0.91。B含量与病情程度的Logistic回归系数值为-0.872,且呈现出0.05水平的显著性(p<0.05),对焦枯程度有显著的负向影响关系。且喷施不同浓度的B肥后焦枯症状得到了有效缓解。[结论]测定分析了‘绿岭’核桃焦枯叶片11种矿质元素含量的关系,发现缺B是引起‘绿岭’核桃叶片焦枯的最主要原因。

关键词：核桃叶片矿质元素生理性焦枯

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面向复杂立体石雕的机器人面扫描视点规划

机械工程学报 2024年第8期60卷 22-33页

作者：秦光林崔长彩尹方辰黄辉华侨大学制造工程研究院厦门361021 石材产业高端制造技术及装备省部共建协同创新中心厦门361021 南安华大石材产业技术研究院泉州362261

目前,在机器人石雕环节缺少对工件表面的质量检测,无法保证后续的机器人磨抛精度,从而导致产品报废。因此,提出了一种基于截面线点云的机器人面扫描视点规划新方法,并将其应用在复杂立体石雕自动化测量中。首先,采用单因素试验和中心组... 详细信息

目前,在机器人石雕环节缺少对工件表面的质量检测,无法保证后续的机器人磨抛精度,从而导致产品报废。因此,提出了一种基于截面线点云的机器人面扫描视点规划新方法,并将其应用在复杂立体石雕自动化测量中。首先,采用单因素试验和中心组合设计响应面法确定最优扫描工艺参数。其次,利用最小外接圆柱确定截面线数量,并探究截面线不同采样方式对扫描质量的影响,选取等弧长采样获得扫描视点,通过向量叉乘和分离轴理论对扫描视点进行遮挡和碰撞检测,对存在遮挡与碰撞的视点进行优化,针对扫描过程中由于频繁变换扫描方向导致扫描效率降低的问题,提出了一种生长聚类算法优化扫描方向。此外,为了保证整个扫描过程的连续性,在两相邻扫描路径之间引入旋转扫描。最后,进行了弥勒佛(260 mm×210 mm×560 mm)扫描视点规划和测量试验,结果表明,整体扫描耗时152 s,扫描完整性100%,扫描精度0.26 mm。所提方法能快速完成复杂立体石雕的三维扫描,采用规划视点扫描的模型完整性好、精度高,能够满足复杂立体石雕自动化测量要求。

关键词：复杂立体石雕机器人面扫描最优扫描工艺视点规划旋转扫描

动态高压微射流对山楂果渣膳食纤维理化和结构特性的影响

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食品科学 2024年第17期45卷 174-182页

作者：王淑玉何大柃张建才王勇刘素稳常学东王燕河北科技师范学院食品科技学院河北省果品加工技术创新中心河北秦皇岛066004 河北省燕山农业特色产业技术研究院河北秦皇岛066004 河北省燕山特色果品加工技术创新中心河北承德067000 北京市农林科学院北京100097

采用动态高压微射流(dynamic high pressure microfluidization,DHPM)技术处理,探究其对山楂果渣膳食纤维结构及理化特性的影响。结果表明,经不同条件下DHPM处理后,山楂果渣中可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)含量比CK组提高... 详细信息

采用动态高压微射流(dynamic high pressure microfluidization,DHPM)技术处理,探究其对山楂果渣膳食纤维结构及理化特性的影响。结果表明,经不同条件下DHPM处理后,山楂果渣中可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)含量比CK组提高了34.59%~73.54%,亚硝酸盐吸附能力和阳离子交换能力显著增强(P研究为山楂果渣的高值化利用提供了理论依据。

关键词：动态高压微射流山楂膳食纤维理化特性结构特征

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溶解氧多通道测量嵌入式系统的设计

控制工程 2024年

作者：耿宽宽吕宁赵彬宏丁勇山西省信息产业技术研究院有限公司

为解决溶解氧浓度多点监测问题，在分析极谱式电极法传感器检测原理的基础上，设计了适用于DO952溶解氧传感器的变送器装置。通过多阶滤波算法分析检测数据中干扰信号的特征，同时利用温度补偿方法降低温度对检测结果的影响。为验证所... 详细信息

为解决溶解氧浓度多点监测问题，在分析极谱式电极法传感器检测原理的基础上，设计了适用于DO952溶解氧传感器的变送器装置。通过多阶滤波算法分析检测数据中干扰信号的特征，同时利用温度补偿方法降低温度对检测结果的影响。为验证所设计方法的有效性，搭建了一套基于STM32单片机的嵌入式系统，并与标准的检测仪器进行实验结果对照。结果表明，设计的溶解氧检测装置在多种不同的测量条件下均有很好的测量精度和响应速度。

关键词：溶解氧变送器滤波温度补偿