基于注意力时间卷积网络的农产品期货分解集成预测

针对农产品期货时间序列数据受多方面因素影响,非线性、非平稳数据特征难以提取而导致预测准确性不高的问题,基于“分解-集成”的预测思想,本文提出一种基于自适应噪声完备经验模态分解(CEEMDAN)与Transformer-Encoder-TCN的农产品期货预测方法.首先,使用CEEMDAN将时间序列分解为多尺度多频率的本征模态分量(IMF)与残差,降低了序列建模复杂度;其次,使用融合多阶段自注意力单元Transformer-Encoder的时间卷积网络(TCN)对各个分量子序列进行特征提取与预测,优化了序列显著特征建模权重;最后,将各个子序列预测值线性相加集成得到最终预测结果.以南华期货公司农产品指数中的大豆期货指数为研究对象,采用时序交叉验证与参数迁移的方式进行模型重训练,消融和对比实验结果表明,提出的新模型在RMSE、MAE和DS三个评价指标上具有良好的效果,验证了该模型对农产品期货预测的有效性.

融合新闻影响力衰减的碳价格多元分解集成预测

新闻数据涵盖了与碳价格密切相关的政策、经济和能源等信息,对碳价格的影响具有时效性。为量化新闻影响力的衰减程度,基于词频统计和指数衰减对新闻数据提取特征,提出了1种新闻影响力衰减时间序列的计算方法,新闻的衰减效应更准确地反映新闻对碳价格的影响程度。为提高预测精度,构建了融合新闻影响力衰减的碳价格多元分解集成预测模型,运用噪声辅助多元经验模态分解方法对碳价格和新闻数据进行多元分解,基于样本熵重构分量,使用机器学习方法对分量进行预测,加和集成得到预测结果。以湖北省碳价格为例进行实证分析。结果表明:新闻影响力指数衰减方法能有效刻画新闻与碳价格的相关性,多元分解集成模型表现出优异且稳定的预测性能。

辣椒漂盘苗机械化移栽适应性研究

为了探索辣椒漂盘苗对机械化移栽的适应性,以贵州某辣椒基地所育适栽期辣椒漂盘苗和2ZB-2旱地吊杯鸭嘴式移栽机为测试对象,完成了辣椒苗形态特征参数测量、落苗基质损失及田间机械栽植的试验研究。结果表明:从辣椒苗的苗高、叶面展幅、基质情况来看,所育漂盘苗基质饱满,且适于膜上移栽常用的鸭嘴式栽植器;漂盘苗基质含水率在56.4%~63.5%时,利于机械移栽的基质保持;田间机械移栽的栽植深度合格率、漏栽率、伤苗率分别为76.7%、2.4%、3.2%,满足指标要求;直立度合格率为88.7%,低于93%的指标下限。总体来说,辣椒漂盘苗与移栽机适应性较好,基本能达到贵州辣椒机械化栽植作业要求。

焊接平台龙门架结构轻量化设计

针对按经验法设计得到的焊接平台龙门架结构存在质量偏大和隔振能力较弱的问题,提出了一种基于有限元法—近似模型—遗传算法三者结合的多目标优化方法。通过对龙门架进行静力学与模态分析研究,获得了龙门架存在刚度与强度冗余的信息;以质量、最大静变形量、最大等效应力和1阶模态频率为性能指标,龙门架上7个尺寸参数为设计变量,选用中心复合试验设计对龙门架结构进行7因素5水平的仿真试验;根据响应面法构建近似模型代替龙门架有限元仿真模型,采用遗传算法对龙门架结构进行多目标求解优化。研究结果表明:优化后龙门架质量减少了7.34%,最大静变形量增加了0.0434mm,最大等效应力增加了4.16MPa,1阶模态频率提高了1.22Hz,有效避开了共振频率范围,隔振能力明显提升,可满足焊接平台的设计要求。

酶法改性环氧大豆油的流变学与摩擦学性能研究

为扩大大豆油的应用范围,采用脂肪酶Novozym435催化大豆油环氧化改性合成环氧大豆油,对环氧大豆油进行了红外光谱和核磁共振氢谱表征,并考察其流变学和摩擦学性能。结果表明:成功合成了环氧大豆油;相较于大豆油,环氧大豆油的黏度指数增大,黏温性能更优异;相较于矿物润滑油和大豆油,环氧大豆油的平均摩擦系数及磨损体积减少率分别为21.6%、17.0%和71.2%、64.9%,减摩抗磨性能显著提升。环氧大豆油可在摩擦表面形成致密、厚实的物理化学吸附膜,从而有效减摩抗磨,提高润滑性。

基于邻域互信息的组合预测最优子集选择算法

为在候选模型集中高效地选择时间序列组合预测的最优子集,提出一种CSPSO-NMI-MRMR最优子集选择算法。利用邻域互信息(neighborhood mutual information, NMI)度量相关性和冗余度,避免数值型数据的离散化,按最大相关最小冗余原则(minimal redundancy and maximal relevance, MRMR)筛选最优子集;邻域互信息中的邻域参数与子集选择效果密切相关,采用CSPSO算法寻找最优邻域参数,充分利用布谷鸟算法(cuckoo search, CS)和粒子群优化算法(particle swarm optimization, PSO)的优势,兼顾搜索效率和全局搜索能力;在寻参过程中设计一种淘汰策略,优化邻域参数的寻优区间并淘汰部分单模型,减少计算量。仿真结果表明,所提方法在预测精度、运行时间和稳健性上效果更优。

激光焊接7A52高强度铝合金焊缝气孔形成机理研究

为实现航空航天装备和汽车的结构轻量化,故使用厚度连续变化的7A52高强度铝合金板代替传统不锈钢等金属,从结构和材料密度两个角度实现轻量化。通过恒定功率的激光焊接铝合金变厚板时,单位体积内吸收的热量不同,匙孔演变产生气孔,影响焊缝质量。焊缝内气孔主要由金属蒸气作用到匙孔壁,匙孔壁受力不均产生,为探究匙孔动态演变产生气孔的机理,提出将匙孔壁面的局部范围空间分为一定数量的小正方体块,计算相对较小范围内的能量和力,计算结果结合焊缝微观检测结果,分析力对匙孔壁面的作用。厚度小的一端焊缝充分熔透,匙孔壁面受到金属蒸气产生的压力和表面张力的不平衡作用,匙孔壁面局部范围形成气泡,厚度大的一端未熔透。铝合金焊缝凝固后,晶粒生长影响气泡的逃逸路径,气泡最后演变为气孔。

基于颜色和纹理特征的青椒识别方法

自然环境下青椒与叶片和茎秆的颜色较为相似,为提高青椒采摘机器人在自然环境下对青椒果实的识别效率和采摘精度,提出一种基于颜色和纹理特征的青椒识别方法,在自然环境下可以达到较好的识别效果。首先,将青椒图像由RGB转换为HSV颜色空间,经过对比分析S-V分量颜色差异能够突出果实,去除部分复杂背景;然后,再提取青椒LBP特征和HOG特征,建立单特征和多特征融合模型;最后,使用不同的分类器SVM、AdaBoost进行特征训练,找出最适合青椒识别的分类算法。试验结果表明:LBP+HOG+AdaBoost算法的识别准确率达到99.3%,均优于其他模型。可为青椒采摘机器的智能识别提供研究基础。

KH560对电解锰渣场原位修复防渗固结体性能的影响

固废填埋场渗漏原位修复过程中常见胶凝材料遇水膨胀,影响强度情况,为了解决该问题,采用两步水溶液聚合法将具有两性基团的KH560加入聚丙烯酸钠与电解锰渣中,制备电解锰渣基复合胶凝材料,通过抗压试验、渗水试验及腐蚀试验分析了固结体的抗压抗渗及耐腐蚀性能,利用红外光谱(FTIR)对固结体的分子结构进行了表征,通过SEM-EDS分析了固结体的表面形貌及元素含量变化,揭示了KH560对电解锰渣胶凝材料的力学增强机制和防渗作用机理。结果表明:①适量添加KH560可显著提升复合胶凝材料的抗压、抗渗及耐腐蚀性能,在KH560添加量为3%时,固结体的无侧限抗压强度是未添加KH560的固结体的2.25倍,渗透系数比未添加KH560的固结体降低了61.3%,抗蚀系数达0.85。②KH560分子结构中的硅氧基团Si—OCH_(3)与电解锰渣中的自由水发生了水解缩合反应,形成了Si—O—Si连接结构,减少了水隙通道,使固结体表面平整光滑,抗渗效果和耐腐蚀性能得到显著提升。

管桁架焊缝检测机器人夹紧机构瞬态振动特性分析与试验

为保证管桁架焊缝检测机器人夹紧瞬间的稳定性,对机器人夹紧瞬间的振动特性展开研究。根据夹紧机构零部件配合方式构建夹紧机构振动模型,对机器人夹紧瞬间进行仿真,分析夹紧瞬间夹紧机构的响应情况,研究夹紧机构对模型参数的敏感程度。对夹紧机构进行改进,提高弹簧刚度,增加动态吸收器,建立改进后的夹紧机构瞬态振动模型,并在MatLab中进行仿真分析。开展夹紧机构振动测试试验,测量原始与改进后机构的振动情况,对比弹簧支撑振动测试结果与仿真结果。结果表明:弹簧刚度对弹簧压缩量影响最大,弹簧阻尼对调整时间影响最大;机构改进后,调整时间缩短,弹簧压缩率显著降低,稳定性优于原始机构;试验结果与仿真结果的瞬态性能指标误差均小于5%,试验结果与仿真结果具有一致性。

烟秆拔秆破碎机振动特性与刀辊动力学分析

拔秆刀辊作为一体式烟秆拔秆破碎机的关键部件,直接决定烟秆的抓取性能。由于作业环境、土壤特性及烟秆特征参数的差异性,致使样机容易发生共振且难以对拔秆刀辊动力性能和功耗进行准确计算。为解决上述问题,提出利用EDEM数值模拟方法计算拔秆刀辊的作业功耗。首先构建拔秆刀辊旋耕刀、拔秆横刀工作阻力的数学模型来分析刀辊的运动轨迹和功耗,再利用EDEM仿真计算刀辊切削烟垄的阻力、扭矩和功耗,最后开展整机振动测试研究,验证样机的振动特性及可靠性。结果表明,EDEM仿真的刀辊切削烟垄平均功耗为3.02 kW,与理论计算值比较其误差为5.63%;整机的振动幅值在83.894 Hz或其倍频处达到峰值,避开激励频率和一阶固有频率区间,样机不会发生共振,具有良好的可靠性。

基于灵敏度分析的齿轮齿条动态力学研究

针对齿轮齿条在长期承受交变载荷下易产生疲劳失效的问题,提出了瞬态动力学和灵敏度相结合的动态力学评估的方法。通过ANSYS建立齿轮齿条瞬态动力学模型,选取最大运行工况进行分析。通过DOE试验获取样本数据,并采用多元二次回归拟合样本数据的响应面模型,分析了各输入参数对各性能指标的灵敏度。研究结果表明:输入转矩对齿轮齿条动态啮合的影响最明显,摩擦系数次之,负载的影响最小,可为齿轮齿条传动优化提供理论参考。

基于差分进化的鱼群算法及其函数优化应用

人工鱼群算法存在收敛速度慢、精度差等不足,借鉴全局的鱼群聚群、追尾行为策略,提出一种基于差分策略的鱼群算法。该算法在鱼群中心执行聚群行为和公告板最优记录的基础上,设置公告板停滞阈值和停滞状态记录,对处于停滞阶段的鱼群进行差分进化操作,进而跳出局部极值,克服后期搜索的无目的性。仿真结果表明,与鱼群算法、粒子群算法进行相比,进化后鱼群算法的收敛速度和寻优精度得到明显改善,具有较好的优化效果。

6061铝合金薄板激光焊接气孔控制研究

为获得气孔少、成型良好和力学性能好的6061铝合金薄板焊接焊缝,利用YLS-6000光纤激光器对1.2mm厚6061铝合金薄板进行搭接焊试验,研究了焊透与未焊透焊缝中气孔的分布特征,并测量了气孔的半径、周长和面积参数,对比焊缝正反面差异;同时,研究了激光的平均功率、焊接速度和离焦量等工艺参数对焊缝气孔的影响规律。研究结果表明:6061铝合金薄板在焊透方式下的焊缝中气孔数量明显低于未焊透方式下焊缝中气孔数量,并且当激光功率过大和焊接速度过快时,均不利于抑制气孔的产生;而当激光功率P=2000W、焊接速度V=40mm/min、离焦量d=+4mm时,可获得成型好、气孔少和焊缝力学性能良好的焊缝。

基于Lotus Domino/Notes办公自动化系统的开发研究

介绍了LotusDomino/Notes的特性 ,阐述了办公自动化系统的需求分析、体系结构设计、功能设计及安全分析 ,并给出了部分功能实现方法的实例。

上市公司信用风险测度的不确定性DE-KMV模型

研究不确定性KMV信用风险测度问题,用差分进化算法(DE)来优化违约点系数,提出一种中国上市公司信用风险测度的不确定性DE-KMV模型.实证结果表明,常用的KMV模型往往低估了中国上市公司的风险值,而不确定性DE-KMV模型在面对中国上市公司各种风险情况下的违约系数值与实际风险很接近,模型通过分位数回归分析,其系数在置信区间内显著性更好.因此,相对于常用的KMV模型,化模型更据灵活性,能提高上市公司信用风险测度的准确性.

基于AMESim的液压柱塞泵的数字建模与流量脉动分析

利用AMESim仿真软件对恒压力轴向柱塞泵进行了建模与仿真。建立了轴向柱塞泵的运动方程、流量方程和仿真模型,在柱塞腔内设计了蓄能器,着重对在柱塞腔内有蓄能器和无蓄能器两种模型进行了相应的仿真对比分析。结果表明在柱塞腔内增设蓄能器后,流量脉动得到降低。

坡缕石纳米份数对原位复合的PF及其摩擦材料性能的影响

分别枉预聚物体系中添加质量份数为0．3％，0．7％，1．0％，1．3％的坡缕石纳米（称为P纳米），原位合成坡缕石／桐油酚醛树脂（P／TPF）。用TEM观察纳米粒子在树脂中的分散状况，用SETARAM TG-DSC92-16热分析仪对合成的树脂进行了TG分析；将所合成的树脂分别制作成编织摩擦材料并在DMS-1试验机上对其摩擦学性能进行测试。结果表明：P纳米份数在0．3％～1．0％范围内P／TPF热失重率在240～600℃的中温区近于线性递减；当P纳米份数为1．0％时树脂的耐热性及其摩擦材料综合性能最佳，抗热衰温度可达280℃，200℃耐磨性最好，磨损率比无纳米桐油酚醛树脂摩擦材料提高15％。

基于群体编码方式的遗传算法求解装箱问题

就传统装箱问题提出了一种改进的混合遗传算法。该改进的遗传算法主要通过基于群体的编码方法,将每一个箱子视为一个群体,使得在进化过程中,只对群体部分进行操作,从而大大减少了冗余,克服了传统的基于物品编码或基于箱子编码的遗传算法的不足。仿真实验结果表明,该编码方式的遗传算法比基于物品编码的遗传算法显著提高了优化效果。

一体式烟秆拔秆粉碎机设计与仿真

依据烟秆回收农艺要求,设计了一种一体式烟秆拔秆粉碎机,主要由拔秆刀辊、输送对辊、粉碎机构和液压传动系统4部分组成,可一次性完成烟秆的拔起、输送、清理及粉碎抛送等作业,并对烟秆拔秆粉碎机关键部件进行了设计。采用掘蔸式拔秆刀辊结构,确定了拔秆刀辊弯刀参数和弯刀的4n±2最优数列双螺旋线排列,减小了工作阻力,提高了拔秆效率;设计了具有不同齿形状和转速的多级输送对辊,实现了烟秆的抓取、清理和稳定输送;采用液压传动系统设计,简化了传动系统的复杂性,实现了各工作机构的无极调速,为得到拔秆粉碎机的最优工作参数组合及功率分配奠定了基础;最后,对拔秆刀辊进行运动仿真及分析,验证了拔秆刀辊参数设计的合理性。该机适应性较好,能减少烟秆综合利用的预处理环节,促进烟秆的高效综合利用。