基于ESSA-LSTM的养殖工船水质溶解氧预测方法研究

为了准确预测水质参数中的溶氧量,采用长短时记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)模型,提出一种增强型麻雀搜索算法(Enhance Sparrow Search Algorithm,ESSA)以改进预测率的精确性。该算法引入了Circle混沌映射进行种群初始化,并结合正弦余弦算法和Levy飞行策略分别对侦察者、跟踪者的位置进行更新,以促使麻雀个体能够快速跳出局部最优解。首先将ESSA与多种其他算法进行多形态基准函数对比测试,结果表明该算法在多个基准函数上展现出出色的性能和鲁棒性;随后将其应用于LSTM模型参数寻优,并与其他优化算法进行比较,结果显示基于ESSALSTM模型的预测率达到99.071%,相较于基本麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)、灰狼优化算法(Grey Wolf Optimizer,GWO)、海洋捕食算法(Marine Predators Algorithm,MPA)、鲸鱼算法(Whale Optimization Algorithm,WOA)分别提升了2.142%、6.653%、6.682%、7.714%。研究表明,使用ESSA显著提高了溶解氧预测率,并有效减少了参数设置的盲目性和时间成本。

养殖工船作业型水下机器人结构设计与研究

水质检测是深远海集约化养殖的重要环节,水质好坏直接影响着鱼类的生长。目前,水质检测的主要方式是构建水质监测网络系统和人力采集水样检测,这些检测方式存在操作复杂且效率低、作业区域受限、监测周期长等问题。为此,研发设计了一款用于养殖工船水质检测的作业型水下机器人。首先提出水质检测系统和水下机器人系统的总体设计方案。然后利用Solidworks建模软件对水下机器人机械结构进行整体设计,外壳采用流线型结构,其上搭载抽水管口,采用水平2个和垂直4个推进器布局设计,保证水下机器人能够自由运动;基于Ansys软件对机器人的外壳、固定结构和耐压舱等进行应力数值模拟,并结合理论计算对机器人的设计进行完善。最后完成机器人样机软件调试以及性能、自由度和水质检测等水下试验测试。结果表明:水下机器人的密封性、自由度、抽水检测等性能试验均满足工作要求,可以达到对指定位置进行分层和定点水质采样,所获得的水质检测数据可为水产养殖提供数据参考。

养殖工船高压增氧锥外形优选及配件开发

优质的海水是深远海集约化养殖成功的前提,提升养殖水体的溶解氧对于高密度养殖至关重要。增氧锥是养殖水体最高效的增氧设备之一。针对深远海养殖工船空间紧凑的现状,对增氧锥外形进行优选,并开发相关配件,以达到高效增氧和节约空间的目的。采用流体仿真技术,利用其文丘里结构产生的射流、偏流、回流现象获得增氧效果;通过设计开发微孔曝气射流装置,借助微气泡原理和二次射流效果,进一步提升了增氧锥中氧气溶于水的效率。流体仿真软件结果显示,在其他条件相同的情况下,增氧锥截面角度为28°时,液速峰值最高,产生的溶解氧效果最佳;有无曝气管射流的对比实验结果显示,加装曝气管的增氧锥增氧速度较快,该配件对于增氧锥的作业有良好的辅助功能,具有较好的应用价值。

基于精细化特征信息提取的健康和病害肉快速判别方法

[目的]针对健康肉与病害肉的快速鉴别问题,本文对健康与病害肉的表面拉曼谱图的特征信息提取和分类方法进行研究,以实现对健康肉与病害肉的快速鉴别.[方法]以羊肉的表面增强拉曼谱图为样本,分别采用主成分分析-支持向量机和卷积神经网络两种方法进行分类.通过提取谱图的精细化特征,实现谱图数据的降维和干扰信息的过滤,为分类模型提供更加准确和丰富的特征信息.并以240份包含健康与病害羊肉的拉曼谱图为训练集样本,建立了分类模型,以另外的120份样本进行健康与病害肉的辨别效果验证.[结果]实验表明经过精细化特征提取后构建的主成分分析-支持向量机模型能清晰的找到健康与病害肉的分类边界,验证样本的识别准确率从82.5%上升到93.3%,同时使用卷积神经网络对精细化提取的特征进行学习与分类,识别准确率从常规方法的90.2%上升到95.5%.[结论]本文提出的基于表面增强拉曼的肉类谱图的精细化特征信息提取和分类方法能够有效实现对羊肉样品中健康肉与病害肉的快速分类和鉴别,该方法同样可以应用于其他肉类的检测分类,对保障食品安全具有重要的意义.

异构数控设备DNC系统的通信网络设计

针对多数制造车间中不同档次和型号数控设备通信能力存在较大差异的现状,构建一个基于RS—485标准接口的集成DNC系统通信网络。分析异构数控设备的通信特点,设计了不同数控系统链入RS—485网络的通信方法,并设计相应的通信程序。

中国福建畲族自然人群血管结构功能及其影响因素

目的探讨中国福建畲族自然人群血管结构功能及其影响因素。方法选取358名福建畲族志愿者,根据颈-股动脉脉搏波传导速度(cf-PWV)不同分为动脉弹性正常组(cf-PWV≤9m/s,144名)和动脉弹性降低组(cf-PWV>9m/s,214名)。应用多普勒超声诊断仪测定左侧颈动脉内膜-中层厚度(L-CIMT)、右侧颈动脉内膜-中层厚度(R-CIMT),并进行实验室检查测定总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、甘油三酯(TG)、空腹血糖(FPG)、尿酸(UA)、尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)、超敏C反应蛋白。并进行统计学分析。结果动脉弹性降低组的L-CIMT、R-CIMT、年龄、心率、收缩压、舒张压、脉压、BUN、Cr、FPG、TG、TC、cf-PWV、LDL-C水平均显著高于动脉弹性正常组(P均<0.05)。动脉硬化的危险因素包括年龄、心率、收缩压、BUN、TC,而LDL-C是动脉硬化的保护因素。动脉弹性降低组和动脉弹性正常组cf-PWV与L-CIMT、R-CIMT均呈正相关(r=0.369、0.316,0.223、0.171,P均<0.05)。L-CIMT的独立影响因素为年龄和收缩压(P均<0.05),R-CIMT的独立影响因素为年龄和脉压(P均<0.05)。结论中国福建畲族自然人群的年龄、心率、收缩压、BUN、TC是动脉硬化的危险因素,cf-PWV与双侧CIMT均呈正相关。

基于现场可编程门阵列的步进电机运动控制系统设计研究

提出一种在多用途步进电机运动控制系统中应用现场可编程门阵列(FPGA)实现多台步进电机可变细分脉冲分配器的方法.按照运动控制系统的多用途特性要求和可逆循环计数寻址EPROM的思想设计可变细分控制策略,将控制步进电机运转的矩形脉冲波通过细分代码转换成阶梯近似、幅值恒定的正弦、余弦波.利用Verilog HDL硬件描述语言,并运用MAX+plus II开发软件,在单片FPGA上实现了多台步进电机的脉冲分配器,负责细分代码的生成与输出,并在FPGA片内集成了大部分的MCU外围接口电路,包括MCU的译码电路、键盘和中断接口电路,使MCU软件结构和外围电路大为简化.结果表明,系统扩展方便,可移植性高,具有广泛的适应性.

虚拟现实技术在微机电系统中的应用

该文根据虚拟现实技术的内涵、主要特征和相关技术,按照微机电系统的特点和发展目标,研究微机电系统对虚拟现实技术的需求及其应用,研究虚拟现实技术与微机电系统的交叉融合及互动发展,提出将虚拟现实技术应用于微机电系统的研究、设计、教学、培训;提出将微机电系统应用于虚拟现实系统中。

微电子机械系统及硅微机械加工工艺

微电子机械系统(MEMS)是一项21世纪可以广泛应用的新兴技术。硅微机械加工工艺是近年来随着集成电路工艺发展起来的MEMS主流技术。介绍了MEMS的特点、国内外MEMS的发展现状,讨论了MEMS的三种加工方法,着重探讨了硅微机械加工中常用的腐蚀、键合、光刻、氧化、扩散、溅射等工艺。

宫腔声学造影技术操作要领及临床应用价值

目的:探讨宫腔声学造影技术操作要领及临床应用价值。方法:常规消毒铺巾后,在双腔子宫造影管内注水排出管内气体后置入宫腔,向球囊内注入1～2ml生理盐水,经造影管向宫腔内缓慢注入生理盐水10～30ml使子宫前后壁分离,在宫腔液性无回声背景下采用纵、横、斜各切面连续、动态观察宫腔充盈形态、宫内膜、宫内病灶以及宫壁情况。结果:本组宫腔声学造影239例,病灶显示满意212例,基本满意21例,不满意6例。造影诊断子宫内膜息肉236例,子宫黏膜下肌瘤2例,妊娠物残留1例;显示病灶5mm×5mm×3mm～40mm×33mm×14mm;单发157例,多发82例。术后病理结果子宫内膜息肉231例,子宫黏膜下肌瘤5例,增生期内膜改变2例,妊娠物残留1例。结论:宫腔声学造影具有简便、无创、并发症少等优点,对宫内病变诊断的敏感性和特异性接近宫腔镜诊断,具有较大临床应用价值。

微粉超微粉生产线控制技术研究

提出一种基于工控机与可编程控制器(PLC)的微粉超微粉生产线自动控制系统.根据微粉超微粉生产的工艺和特点,分别建立了微粉超微粉生产线的生产流程、控制方案,设计了控制系统的总体结构与配置、PLC的输入输出通道,完成系统通信设计以及控制软件开发.控制系统采用工控机作为上位机,用于监控和设定系统参数,PLC作为下位机实施数据采集和输出控制,采用上位链接模式实现二者的通信.系统具有手动/自动切换、生产线自动延时顺序启动和停机、状态监测和故障报警等功能.

基于CCD的高精度非球面测量与控制技术

高精度非球面具有广泛的、潜在的应用前景 ,非球面加工中的表面精度测量及补偿控制是制约其加工过程的关键因素。提出了基于 CCD成像技术在线动态测量非球面的表面精度 ,研究了在线动态测量控制的结构方案 ,建立了基于 CCD作为测量环节的计算机控制光学表面成形系统 。

湿法脱硫浆液的真空蒸馏特性

湿法脱硫系统耗水量大,大量水分随净烟气流失,本文拟利用真空蒸馏的方式降低脱硫浆液温度,回收烟气中水分及潜热,达到节能、节水、提高脱硫效率等多重目的。实验利用旋转蒸发仪,进行了不同蒸发温差、冷却水温、蒸发压力下脱硫浆液的蒸馏特性、冷凝水品质及不凝气体释放特性的研究。研究结果表明:实验条件下,蒸发率在0.07~0.77之间,随着蒸发温差的升高呈线性升高趋势,随蒸发压力和冷却水温的升高呈下降趋势。冷凝水p H为8.14~8.33,随蒸发压力、蒸发温差及冷却水温的升高均未呈现明显规律,总体变化很小;氨氮浓度变化不大,在1.25~5.26mg/L之间,随着蒸发压力、蒸发温差的升高略有升高,随着冷却水温的升高变化不大;SⅣ浓度在6.13×10^(–4)~7.78×10^(–4)mol/L之间,随蒸发温差及冷却水温的升高而升高,随蒸发压力的增加略有降低;冷凝水中的总碱度主要以HCO_3~–的形式存在,在10.3~20.7mg/L之间,随着蒸发温差和蒸发压力的升高逐渐升高,随着冷却水温的升高不断降低;产生单位体积冷凝水释放的NH_3量随着蒸发压力和冷却水温的升高不断增加,随蒸发温差的增加明显降低。

虚拟现实技术在微机电系统中的应用

根据VRT的内涵、主要特征和相关技术,按照MEMS的特点和发展目标,研究MEMS对VRT技术的需求及其应用,研究VR技术与MEMS的交叉融合及互动发展,提出将VR技术应用于MEMS的研究、设计、教学、培训;提出将MEMS应用于VR系统中。

湿法脱硫废水液柱蒸发特性

提出了一种利用烟气余热基于液柱蒸发浓缩脱硫废水的新型工艺,旨在降低脱硫废水零排放的成本。利用液柱蒸发试验台,研究了不同工艺参数下脱硫废水的液柱蒸发特性,得到了出口烟气湿饱和的边界条件。研究结果表明:在试验参数范围内,烟气裹挟速率、蒸发速率、压力损失范围分别为1.5~53.17kg/h、8.85~45.73kg/h、9~160Pa,出口烟气湿度、出口烟气温度、SO2去除率范围分别为28.6%rh^99.6%rh、42.5~65.7℃、4.1%~61.0%。出口烟气中盐离子浓度的增加为烟气裹挟废水所致,蒸发过程中盐类不会迁移到烟气中。喷嘴直径为2.5mm时,出口烟气均呈湿饱和态;喷嘴直径为5mm时,蒸发塔内烟气流速大于5.0m/s时,出口烟气呈湿饱和态;喷嘴直径为10.6mm时,出口烟气均呈不饱和态。本实验的实施对于电厂的余热利用和废水零排放项目提供了参考和借鉴意义。

永磁同步直线电机速度控制系统的研究

针对永磁同步直线电机,介绍了其数学模型,建立了永磁同步直线电机闭环控制系统,分析了各种控制方法在直线电机控制系统的优缺点.通过分析比较,得出永磁同步直线电机调速系统中基于饱和函数的模糊滑模控制系统具有很强的鲁棒性,可以有效地削弱抖振,系统动静态性能良好.

基于复合控制的无变压器并联混合型有源电力滤波器

无变压器并联混合型有源电力滤波器是一种新颖的有源滤波器拓扑结构.阐述系统主电路组成,给出无源部分的设计原则,提出将带有校正环节的复合控制和直流侧电容电压控制引入控制环路以获得指令电流的控制策略,继而通过三角载波控制实现实际输出电流对指令电流的跟踪.在Matlab环境下建立系统模型并进行仿真.仿真结果表明,应用该控制策略的滤波器可以有效地对负载谐波进行补偿,从而证明该控制策略的可行性.

闽东畲族自然人群体液免疫球蛋白和补体C3、C4水平调查

目的对闽东地区畲族自然人群体液免疫指标水平进行调查,并比较畲族人群与汉族人群免疫指标水平的差别。方法采用免疫比浊法分别对279例闽东地区畲族自然人群和104例汉族自然人群血清免疫球蛋白IgG、IgA、IgM和补体C3、C4水平进行检测。分析不同性别、年龄的畲族自然人群间体液免疫指标水平的差异,并与汉族人群进行比较。结果畲族自然人群血清IgG水平女性[(14.55±3.06)g/L]高于男性[(13.49±2.84)g/L](P<0.05),IgA、IgM和C3、C4的水平与性别无关(P>0.05);IgG、IgA、IgM的水平与年龄无关(P>0.05),而C3、C4随年龄的增长水平升高(P<0.05)。畲族人群的免疫球蛋白IgG、IgA、IgM水平在各年龄段均高于汉族人群(P<0.05),畲族人群的C3、C4水平与汉族人群无明显差异(P>0.05)。结论畲族人群的体液免疫指标中IgG、IgA、IgM水平高于汉族人群。

无变压器并联混合型有源电力滤波器的无源性控制

无变压器并联混合型有源电力滤波器(TLS-HAPF)是一种新颖的具有较强实用性的拓扑,特别适用于高压大功率系统。文中在分析该拓扑结构主电路构成和工作原理的基础上,提出将无源性理论应用到该拓扑的控制中以获取更好的静态和动态性能。首先在固定abc坐标系下建立了TLS-HAPF模型,为简化模型将其变换到同步旋转dq坐标系下;继而通过注入阻尼获得原系统的伴随系统及跟踪偏差的动态方程;然后通过选取存储函数并对其求导证明系统的严格无源性;最后通过伴随系统得到系统的无源控制器,给出了控制框图并将其应用到系统控制中。仿真和实验结果验证了所提出的无源性控制的正确性。

46例局部晚期乳腺癌的新辅助化疗

目的观察多西紫杉醇＋表阿霉素＋环磷酰胺联合（TAC方案）新辅助化疗在局部晚期乳腺癌治疗巾的疗效和毒副反应。方法46例未经治疗的Ⅱb～ⅢC期的局部晚期乳腺癌（包括炎性乳腺癌）接受TAC方案的新辅助化疗。TAC方案：多两紫杉醇75mg／m^2静脉滴注，d1；表阿霉素75mg／m^2静脉注射，d1；环磷酰胺500mg／m^2静脉注射，d1；21d为1个疗程，共3个疗程。入组患者化疗前均接受肿瘤原发灶空芯针穿刺活检并获得病理组织学确诊。结果TAC方案新辅助化疗在局部晚期乳腺癌的治疗中总有效率80．4％，其中临床完全缓解15．2％（7／46），临床部分缓解65．2％（30／46），病理完全缓解8．3％（4／46）。主要的毒副反应为白细胞减少、脱发和恶心呕吐，发生肺栓塞1例，无败血症和死亡病例。结论TAC方案新辅助化疗在局部晚期乳腺癌的治疗中疗效显著，耐受性好。