太赫兹波科学与技术

太赫兹波是一个非常有科学价值但尚未被完全认识和利用的电磁辐射区域,它在成像、医学诊断、安全检查、信息通信、空间天文学乃至军事等领域都有着广阔的应用前景。从总体上介绍了太赫兹波的独特性质、应用领域,阐述了太赫兹波的产生、太赫兹波探测的机理和方法,并简单讨论了太赫兹技术的发展前景:被誉为21世纪影响人类未来的十大技术之一的太赫兹波科学技术,将会在未来的数十年间逐渐成熟并得到广泛的应用。

啤酒发酵 M-PID 控制

啤酒发酵是一个时变大滞后系统，通过对由ｅ、ｅ和ｅ＂组成的特征空间的分析，针对啤酒发酵提出了一套基于Ｐ、Ｉ、Ｄ线性组合的控制模态集，系统将根据输出响应调度相应模态，实现有效控制。

啤酒发酵过程计算机控制系统

介绍一个已成功应用的啤酒发酵过程控制系统.具体介绍了该系统涉及的对象特性、发酵温度的测量与控制,以及软硬件配置等.由于采用了集成电路温度传感器和多模态优化采样控制,取得了很好的控制精度、稳定性和可靠性.

聚氯乙烯聚合釜计算机控制

聚氯乙烯(PVC)是由氯乙烯单体(VC)在聚合釜中聚合而成.在聚合过程中,聚合温度是关键,它决定了产品的型号和质量,从而直接影响企业的经济效益.VC单体聚合时的“凝胶效应”其链终止的主要形式是长链游离基向单体VC分子的链转移,这是决定PVC分子量的关键.而链转移的速率与温度有关,温度较高,链转移速率越快,则生成PVC聚合度较小.实践证明,温度相差2℃,平均聚合度相差336,分子量相差23000左右.而PVC相邻型号之间的聚合度仅相差100左右,因此,聚合温度是影响PVC质量的关键参数.

冻结装置 CAD 及图库管理系统

速冻食品因市场需求而迅速发展，带动着冻结装置更新换代的步伐不断加快。本系统正是着眼于冻结装置的不断创新而设计的。系统建立了ＣＡＤ网络，利用自行设计的图库管理和图库维护软件。

家电产品CAD系统

文中介绍了在企业中已获得应用的CAD系统，共叙述了网络CAD的应用环境及应用结果．文中介绍的图库管理和图库维护系统软件具有多种实用功能和良好的用户界面．此软件对所有企业都具有广泛的推广和使用价值．

自动化模拟实验装置的设计与应用

介绍了一种用常规仪表和自行研制的模拟调节对象构成的自动化模拟实验装置，使用效果良好。

基于太赫兹时域光谱技术的农药残留检测方法

太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术是近年来涌现出来的崭新的光谱测量新技术．本研究提出了一种基于THz-TDS技术农药残留检测方法，并以灭多威和乙氧氟草醚两种农药作为实验介质证明此方法的可行性．应用太赫兹时域光谱系统测得了这两种农药的时域光谱信号，利用基于菲涅尔公式的数据处理模型得到了它们在THz波段的折射率谱和吸收系数谱．从实验结果可以看出两种农药在0．2—2．0THz范围内存在明显的特征吸收峰，且差别很大．经分析认为这些吸收峰是由分子的集体振动模式以及分子间相互作用引起，它们是农药分子的指纹吸收光谱，可以应用于分子识别中．本研究证明了THz—TDS技术应用于农药残留检测的可行性，表明其在农药残留检测中具有潜在的应用价值．

基于分形维和独立分量分析的声发射特征提取

针对噪声对声发射信号分形维的影响,提出了一种基于分形维和独立分量分析(ICA)的结构材料声发射信号特征提取方法.文中首先给出了分形维的概念,并从理论上分析了噪声对声发射信号分形维的影响.接着引入ICA进行信号预处理,以提取源独立的去噪信号进行分形维计算.最后进行了多组铅心模拟声发射实验.实验结果表明,不同的声发射源和传播介质下声发射信号的分形维表现出明显不同的特征,且与去噪前的分形维相比,能够更好地对应声发射事件数.分形维具有受研究者主观影响小、易于标准化的优点,可以作为一种新的结构材料声发射的特征识别方法.

涡流检测在钢轨裂纹定量化评估中的应用

针对应用较多的超声检测方法的不足,研究涡流检测技术在钢轨裂纹定量化无损检测中的应用,阐述涡流检测试验系统的组成、原理以及试验的设计,采用减聚类算法对径向基函数(RBF)神经网络进行改进,并基于试验系统检测试件的数据对网络模型进行训练.在试验中采用基于巨磁阻(GMR)传感器的检测探头,有效地提高系统对深层缺陷和表面微小缺陷的检测能力.试验结果表明,采用改进算法建立的模型在对裂纹进行反演时具有较高的精度,同时缩短了反演模型的训练时间,在一定程度上满足钢轨裂纹参数在线检测的要求.

动态调整选择策略的改进蚁群算法

针对蚁群算法存在停滞现象的缺点,提出一种动态调整的选择策略以强化其全局搜索能力.改进的选择策略通过适当刺激蚂蚁尝试具有较弱信息素解,以提高所得解的全局性.给出了新算法仿真实验步骤,并将改进后的蚁群算法与传统蚁群算法分别应用于旅行商问题(TSP)进行仿真实验.仿真结果表明,改进后的算法具有优良的全局优化性能,可抑制算法过早收敛于次优解,有效防止了停滞现象,收敛速度也大大加快.

基于声发射的输油管线破坏点定位方法研究

针对国内油田石油输送管线上频繁的钻孔盗油,且常规互相关检测法定位误差较大的情况,基于声发射信号的传播和改进小波包分解算法,提出了一种钻孔破坏点精确定位方法.根据管道两端声发射(AE)传感器的采样数据,采用改进小波包算法将信号分解到不同的频段,并结合快速傅立叶分析对高、低频的不同情况分别进行处理,再提取能量较丰富的小波包作为特征包进行重构,对特征包的重构信号进行相关分析来确定破坏信号到达两端传感器的延时,进而确定破坏点的位置.实验研究表明该方法可消除小波滤波器组造成的频谱混叠现象,提高了互相关分析定位的准确性,有助于实时检测埋地管线上的钻孔破坏信号.

基于图像处理的气液两相流流型识别

提出了一种计算机自动准确识别流型的新方法.该方法利用高速电荷耦合器件(CCD)获取管道内气液两相流的流动图像,经过图像处理后,提取二值化图像中气泡的面积、宽度、高度和中心坐标,结合模糊推理方法对流动图像进行流型识别.实验结果表明,该方法能够自动有效地识别水平管道内的多种基本流型,识别准确率分别为:气泡流93.3%,塞状流85.3%,分层流97.3%,弹状流98.6%,雾环状流92.7%,识别图像速度约为22帧/s.

核黄素和烟酸的太赫兹(THz)光谱研究

以飞秒激光为基础的太赫兹时域光谱技术（THz-TDS）是一种新型的相干远红外光谱测量技术.文章利用THz-TDS研究了室温下核黄素和烟酸在0.2～2.0THz范围内的光学特性,得到了对应的吸收谱和折射率谱.结果表明核黄素和烟酸在此波段有明显的特征吸收峰且吸收谱存在显著差异.两种样品的平均折射率分别为1.70和1.65.这项研究为维生素类药物分子鉴别及更宽有效光谱区的实验测试研究提供了新的实验方法.

苏丹红Ⅰ号的太赫兹光谱研究

采用太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术测量了苏丹红Ⅰ号在0.5~2.0THz波段的光谱特性,得到了样品在室温氮气环境下的吸收谱和折射率谱,同时利用密度泛函理论计算了该分子在0.5~2.0THz的振动吸收谱。研究发现,苏丹红Ⅰ号在该波段范围存在THz光谱响应,且实验谱和计算谱之间能较好地进行相互印证,说明THz-TDS技术可以用来探测该样品分子的结构和振动情况。本文还给出了与光谱特征吸收对应的分子振动模型,用以认识分子对THz波的响应机制。该研究结果为将THz-TDS技术应用于食品质量安全检测提供了依据。

一种新的基于多信息测度融合的边缘检测方法

针对高强度噪声图像,提出了一种新的基于信息测度概念和Dempster-Shafer(DS)证据理论的边缘检测算法.利用邻域一致性、方向性和结构性3种信息测度定量描述边缘特征;引入检测不确定性,根据各信息测度响应分布设计基本可信度分配函数,并利用DS合成规则加以融合;融合后根据组合决策规则将像素分类成边缘与非边缘.实验通过检测结果以及Pratt品质因数的分析比较,表明该算法能够有效地区分边缘点和噪声点.在低噪声情况下,检测性能与传统检测方法相近;而对于高强度噪声图像,该方法具有较强的噪声免疫力.

复杂环境下自动导引车路径识别算法

为了快速准确提取复杂环境下的自动导引车(AGV)引导路标参数,提出一种基于先验知识的直线识别算法。根据视野和引导线结构特征将全图划分为若干子区域,确定子区域自适应阈值,利用前帧图像中的直线参数信息选择行列扫描方式,剔除干扰点并获得中线点集,然后采用带搜索角度限制和分区域非均匀采样的改进Hough变换得到直线参数,最后用交比定理对参数加以校正。试验表明本算法能在不同光照、反光、阴影下对路径进行有效识别,具有较好鲁棒性,处理分辨率为576×768的图像,每帧平均用时不超过90 ms,满足运行需要。

FPGA在多功能计费器系统中的应用

首先分析了传统的基于单片机的多功能计费器的不足之处,进而提出基于现场可编程逻辑阵列(FPGA)的多功能计费器的软硬件设计方案。该方案已应用于出租车计费器系统。实践表明,这种方案不仅能解决传统计费器集成度不高,功能升级不方便,易受干扰的问题;而且能大大增强系统的可靠性。

多层厚度电涡流检测反演算法及实验研究

介绍了有限截面线圈置于多层结构上方的阻抗变化数学模型,研究了根据检测电压变化值反演厚度的3种算法模型:最小二乘数值优化逼近、反向传播神经网络及径向基函数网络模型,结合1个两层厚度检测的例子进行了比较分析,指出BP神经网络模型在多层厚度反演中具有良好的稳健性。

吡虫啉和代森锰锌的太赫兹光谱研究

为了解吡虫啉和代森锰锌两种农药在太赫兹波段的光谱特性,采用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术测量了室温下吡虫啉和代森锰锌在0.2-2.0THz的高分辨率吸收谱和折射率谱.结果表明两种农药样品在此波段都有明显的特征吸收峰,且吸收谱存在显著差异.两种样品的平均折射率分别为1.65和1.32,随着频率的增加,吡虫啉的折射率增大,而代森锰锌的折射率减少.太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术可以鉴别不同种的农药分子,这对进一步利用该技术检测农药残留有重要的意义.