基于IESPSO的舵机倾转矢量动力系统建模与参数辨识

针对在旋翼动态时产生的外力矩影响下,倾转矢量动力系统中的舵机系统模型辨识精度低、实际响应难以估计的问题,本文将舵机外力矩作为扰动噪声纳入辨识环节,构建系统模型,并提出了一种基于改进生态系统粒子群优化(IESPSO)的倾转旋翼舵机系统参数辨识方法。为确保试验稳定安全进行,本文设计了倾转矢量动力系统辨识平台,进行参数辨识试验。试验结果表明,在旋翼动态时产生的外力矩噪声影响下,IESPSO相对于粒子群优化法、生态系统粒子群优化法与递推最小二乘法,均方根误差降低了1.46%,1.79%与56.37%,辨识精度有明显提升,并具备更快的寻优收敛速度。在修改搜索空间后,IESPSO仍具有较高的寻优精度,避免了在宽搜索空间下无法快速搜索至较优可行解的问题。

不同烘烤工艺技术对烟叶品质的影响

为探讨不同烘烤工艺对烟叶质量的影响,以云烟87为材料,研究了低温低湿烘烤工艺与现有烘烤工艺技术下B2F和C3F烟叶质量的差异。结果表明:低温、低湿烘烤工艺技术下,B2F和C3F烟叶的主要化学成分、感官质量、外观质量和物理特性指标的综合评价总得分比现有密集式烤房(气流上升式)中温中湿烘烤工艺分别高4.7和3.9分;B2F和C3F烟叶石油醚提取物、类胡萝卜素香气物质、降解产物、茄酮、非酶棕色化反应产物、芳香族氨基酸裂解产物、新植二烯、中性致香物质等主要致香物质含量均高于现有中温中湿密集式烤房处理。湖南烟区采用低温、低湿烘烤工艺对提高烟叶致香物质含量和改善烟叶品质均有较好的效果。

循环运动机械化育苗方式对烤烟烟苗素质的影响

为探讨机械化育苗技术对烤烟烟苗素质的影响,以K326为材料,开展了循环运动机械育苗技术和漂浮育苗技术(对照)对比试验。结果表明:采用循环运动机械育苗技术育苗,出苗快、壮苗率高;成苗期烟苗的一级侧根数量和主根长、根系体积及根系活力均显著高于对照;最大叶叶面积高于对照3.0 cm^2;全株干质量根冠比比对照高0.008。在适宜的育苗基质和良好的光温环境下,采用循环运动机械育苗有利于提高烟苗素质,培育壮苗。

基于极值统计的拉曼光谱信噪比评估方法与应用

随着近年来便携式光谱仪技术的迅速发展, CCD光谱仪相对于传统光谱仪在光谱收集方式上发生了很多变化:(1)采集到的光谱对信号进行叠加积分,传统信噪比评估方法无法通过单次检测获得探测器波动;(2)对于谱图噪声(谱线随机波动),由探测器响应随机波动和扫描重复误差转变为CCD探测器像素响应差异、探测器随机噪声和与光学系统分辨力有关的模式噪声。噪声类型发生改变,导致原有的光谱质量评价方法适用性变差,基于实测光谱提出更具适应性的光谱质量评价方法具有很强的现实意义。根据拉曼光谱仪检测器的变化,对采集光谱信号的成分进行分析,在该分析的基础上提出了CCD光谱仪的噪声模型假设,根据该假设使用不同的信号极值点频率对不同的噪声进行像素分离,并对噪声频率模式进行了数值模拟,模拟结果与假设相符;在此基础上提出并实验验证了通过谱线极值间距评估谱线噪声的拉曼光谱信噪比评估方法,该方法包括以下两个步骤:(1)通过采集多次实测光谱进行叠加,叠加过程中对对应不同频次的光谱极值点数量进行统计,得到统计结果后基于文中规律分离光谱仪中的环境噪声和暗噪声;(2)应用上述分离结果,对实测光谱中对应暗噪声的谱线极值点作统计平均,再将该值应用于文中公式,计算得到信噪比。该方法在进行了步骤(1)的前期准备后,可以通过单张谱图评估CCD拉曼光谱仪的随机噪声,并用于评估光谱的信噪比。基于光学构架相同、 CCD探测器不同的三个拉曼光谱系统进行实验,采用该方法通过设定信噪比阈值对谱图质量进行控制,获得了一致的光谱曲线;基于该方法对同步叠加平均法进行信噪比拟合,拟合优度达到98%。该方法可用于拉曼光谱仪的性能评估和获取拉曼光谱谱图的质量实时控制。理论和实验表明:对于基于CCD探测器的拉曼光谱仪器,当确定样品和特征峰时,可以基于此方法获得信噪比。该方法还可用于比对不同配置的拉曼光谱设备,以及作为控制谱图质量一致性的标准,并对基于拉曼光谱技术的智能鉴别系统的开发具有指导意义。

基于Voigt函数拟合的拉曼光谱谱峰判别方法

提出了一种新的拉曼光谱谱峰判别算法,采用Voigt函数作为拟合函数,对小波变换脊线寻峰后得到的谱峰进行拟合处理,将拟合前后的谱峰相似度作为判别谱峰的依据,可有效识别与噪声幅值相近的小幅值拉曼信号。通过与已有的两种谱峰判别方法进行对比,在误判率为5%的情况下,该算法准确率提高了60%;在准确率高于90%的情况下,该算法误判率降低了10%。

基于集成特征的拉曼光谱谱库匹配方法

基于谱库的匹配识别是应用拉曼光谱进行物质成分鉴别的关键,会直接影响匹配结果的准确性。在谱库匹配中,尤其是针对混合物的光谱,利用单一的匹配特征无法全面反映被测样本光谱与谱库光谱的相似性,光谱匹配识别时需要综合考虑多种匹配特征。采用逻辑回归数学模型融合谱峰匹配系数、非负最小二乘匹配系数以及夹角余弦匹配系数,提出了一种新的光谱集成匹配方法。该方法既考虑了被测样品的谱峰信息,又考虑了其全谱信息。基于20种氨基酸混合物拉曼光谱谱库匹配的实验结果表明:所提光谱集成匹配方法具有更低的误判率。

抑制容器荧光干扰的双轴共焦拉曼检测方法

为消除拉曼光谱检测中样品装载容器的荧光背景干扰,利用样品拉曼信号光与容器产生的荧光不共焦的特性,设计了一种双轴共焦的检测光路结构。实验结果表明:来自容器的荧光干扰幅度出现数量级的衰减,拉曼信号光幅度下降了约30%;双轴共焦拉曼检测方法能够避免传统共轴共焦检测方法中拉曼信号光和荧光混合接收的问题,解决了荧光干扰对拉曼信号动态检测范围的限制,实现了对荧光材料容器装载样品拉曼信号的有效检测。

湘烟5号对植烟土壤镉耐受力响应研究

为探讨烟草对镉(Cd)胁迫的耐受性,以湘烟5号为材料进行盆栽试验,研究了不同浓度硫酸镉一次性灌溉施入对烤烟生长发育特性的影响。结果表明,同时期内,随着有效态Cd浓度的提高,烟株主要农艺性状指标以及根茎叶各部位干物质积累量呈下降趋势;烟叶叶绿素相对含量(SPAD)呈下降趋势,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著下降,丙二醛(MDA)和脯氨酸含量显著增加,可溶性糖含量先升高后下降。当有效态Cd浓度超过6.0mg/kg时,可能是因为细胞膜系统受到严重损害而导致烟株生长发育严重受损,因此本研究条件下湘烟5号对有效态Cd最大耐受浓度为6.0mg/kg。此结果为烤烟植烟区选择及烤烟安全优质生产提供了参考。

口罩聚丙烯熔喷布的静电机理及其影响因素的研究进展

自新冠肺炎(COVID-19)疫情发生以来,口罩由于可以有效的防止病毒传播,成了不可或缺的防疫物资,在复工复产的过程中也发挥了重要的作用。在保证安全的前提下,口罩的重复利用,对缓解市场的供需矛盾和避免资源的浪费具有重大意义。常用的一次性无纺布口罩分为里、中、外三层,中间一层为隔离过滤层,是起到防护效果的关键层,使用的材料是超细聚丙烯熔喷布(简称熔喷布)。在生产过程中,熔喷布通常需要驻极处理,从而利用静电作用吸附病毒及含病毒的颗粒,达到防护效果,并且电荷越多,吸附能力就越强,对病毒的阻隔效率也越高。因此,对熔喷布电荷稳定性的研究是实现口罩可重复利用的关键。本论文系统总结了驻极工艺、储存环境及聚丙烯的结构对空间电荷的影响,主要包括充电电压、充电温度与时间、储存环境、聚丙烯的结晶结构与纤维结构,从而对高性能可重复利用口罩的设计与生产提供科学指导。

基于傅里叶变换的差分吸收光谱法测量NH_3和SO_2浓度的实验研究

针对氨气（NH3）和二氧化硫（SO2）气体吸收谱线在196~214 nm波段区域存在谱线重叠的问题,在采用傅里叶变换的差分吸收光谱法测量气体浓度基础上,采用分波段方法,解决NH3和SO2特征频谱相互串扰对测量的影响,采用非线性修正方法,解决在SO2高浓度情况下出现的非线性吸收对NH3气体测量的影响,采用经验模态分解（EMD）降噪处理方法,提高信噪比,最终实现对NH3和SO2气体浓度的同时准确测量。实验结果显示,NH3各个浓度测量误差均在±0.15 m L/m3以内,相对误差不超过±1.5%,最低可探测浓度为1.5 m L/m3;SO2各个浓度测量误差均在±2 m L/m3以内,相对误差不超过±1%,最低可探测浓度为16 m L/m3。