基于ISSA-HKLSSVM的浮选精矿品位预测方法

针对浮选过程变量滞后、耦合特征及建模样本数量少所导致精矿品位难以准确预测的问题,提出了一种基于改进麻雀搜索算法(Improved Sparrow Search Algorithm,ISSA)优化混核最小二乘支持向量机(Hybrid Kernel Least Squares Support Vector Machine,HKLSSVM)的浮选过程精矿品位预测方法.首先采集浮选现场载流X荧光品位分析仪数据作为建模变量并进行预处理,建立基于最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machine,LSSVM)的预测模型,以此构建新型混合核函数,将输入空间映射至高维特征空间,再引入改进麻雀搜索算法对模型参数进行优化,提出基于ISSA-HKLSSVM方法实现精矿品位预测,最后开发基于LabVIEW的浮选精矿品位预测系统对本文提出方法实际验证.实验结果表明,本文提出方法对于浮选过程小样本建模具有良好拟合能力,相比现有方法提高了预测准确率,可实现精矿品位的准确在线预测,为浮选过程的智能调控提供实时可靠的精矿品位反馈信息.

多目标优化时域卷积神经网络的窃电行为高准确检测算法

随着当前用户用电行为的多样性及窃电行为隐蔽性的增加,窃电检测检出率高的同时误检率也增加,致使现有算法难以满足高准确窃电稽查的工程实际需求,对此该文提出多目标优化时域卷积神经网络的窃电行为高准确检测算法。首先基于时域卷积神经网络构建深度模型,引入侧输出融合结构提取用户用电信息的高低维特征,并通过注意力机制进行特征融合,提高模型窃电检测准确率;然后通过两阶段训练模型参数,第一阶段基于传统梯度下降算法优化模型权重与阈值,第二阶段基于窃电检测的混淆矩阵建立准确率、检出率与误检率3个维度的目标函数,采用第三代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA-Ⅲ)进行模型优化训练,提高窃电检出率并降低误检率,据此建立多目标优化时域卷积神经网络的窃电行为高准确检测算法,并开发窃电检测实验平台实际验证所提算法;最后通过电网实测数据与实验平台验证,结果表明该文所提算法在降低误检率的同时提高10%检出率,比现有算法检出率提高同时误检率降低,更符合当前工程应用高准确窃电的检测实际需求。

基于CT-GAN的半监督学习窃电检测方法研究

针对电网公司获取有标签数据成本高、难度大,而获取的无标签数据难以训练有效窃电检测模型的问题,提出了在少量有窃电标签数据场景下基于联合训练生成对抗网络(Co-training Generative Adversarial Networks, CT-GAN)的半监督窃电检测方法 .首先,探究了生成对抗网络及半监督生成对抗网络的原理与结构.其次,提出了采用Wasserstein距离取代JS(Jensen-Shannon)散度和KL(Kullback-Leibler)散度距离以解决生成对抗网络因梯度消失和模式崩溃原因导致的模型训练不稳定和生成数据质量低的问题,并构建了多判别器联合训练模型,避免了单个判别器分布误差高的问题,同时增强了GAN生成标签样本数据的能力,通过扩充标签样本数据集,提升了模型检测准确度和泛化能力.最后,采用爱尔兰电网数据集验证了该方法的准确性和有效性.

铂膜电阻温度传感器耐高温结构设计与性能验证

针对铂(Pt)膜电阻温度传感器难以实现850℃高温环境长期稳定测量问题。采用磁控溅射法在996氧化铝(Al_(2)O_(3))陶瓷衬底沉积Pt膜温度敏感层,通过对Pt膜进行热处理、耐高温表面防护结构提升其耐高温性能,采用阻值修调技术控制传感器阻值精度,结合微机电系统(MEMS)与厚膜工艺技术制备Pt膜电阻温度传感器。结果表明:Pt膜电阻温度传感器电阻温度系数(TCR)为(3851±3)×10^(-6)℃;0℃电阻值控制在199.92~200.06Ω范围内;传感器从室温阶跃至850℃热响应时间(τ_(90))为15.1 s;传感器经100次室温至850℃温度冲击后输出稳定;经850℃环境1000 h寿命考核,传感器0℃阻值漂移量小于0.5%。制备的Pt膜电阻温度传感器可长期保持850℃高温环境稳定测量,该温度传感器广泛应用于汽车尾气排放、发动机健康监测等高温测量领域。

基于微孔封装氧化镍的CO敏感材料性能研究

一氧化碳(CO)是在生活、生产中常见的可燃性气体,对人体伤害巨大。因此,实现CO的高灵敏、高稳定检测具有重要意义。采用牺牲模板法与等体积浸渍相结合的方式制备出NiO@MGC新型复合敏感材料。通过XRD,BET,SEM,TEM表征方法对不同负载量样品形貌、晶体结构进行表征。证明了制备的复合材料继承了分子筛模板的微孔结构,并且NiO均匀限域在微孔孔道中。制作成传感器探头进行气敏性能测试,结果表明:传感器可以实现对CO在10×10^(-6)~50×10^(-6)范围内的快速检测,并且具有良好的稳定性。同时验证了传感器在NO_(2),NH_(3)和乙醇的干扰下可以实现CO选择性检测。

玉米籽粒清选波浪筛机构设计与试验

为提高装置对大喂入量玉米脱出物的清选性能,基于曲柄-双摇杆设计了一种波浪筛机构,通过多筛片组“下凹”与“近似展平”姿态的连续转换,实现了整个筛体的波浪式运动,通过理论分析确定了波浪筛结构。采用CFD-DEM耦合仿真对波浪筛清选装置内气固两相运动进行了数值模拟,得出波浪筛清选装置内上部空间可形成一条高速气流带,其有利于杂余吹散,近筛层气流速度沿波浪筛纵向呈先降低后升高趋势,有利于配合筛片组的“下凹”与“近似展平”实现筛上物料运移与暂时滞留,在筛体波浪式运动下筛上籽粒陆续完成撞筛、滞留、抛起、越筛,此种筛分方式提高了籽粒的透筛效率。以清选装置入口气流速度、筛体安装倾角、驱动轴转速为试验因素,以籽粒的清洁率和损失率为指标,进行了二次正交旋转组合仿真试验,建立了各因素与指标间的数学模型,优化获得了各参数的最优组合为:清选装置入口气流速度为14.6 m/s,筛体安装倾角为8.5°,驱动轴转速为240 r/min。高速摄像台架试验结果表明:波浪筛上籽粒的实际运动与仿真中籽粒运动基本一致,验证了仿真结果的准确性;在玉米脱出物喂入量高达7 kg/s时,波浪筛清选装置籽粒的清洁率和损失率分别为99.12%和0.45%,筛分21 kg玉米脱出物时间为6.86 s,波浪筛机构能够满足大喂入量玉米脱出物的清选要求。

新能源商用车高转矩密度永磁同步电机设计

采用有限元分析方法,设计了一款额定功率60kW的新能源商用车永磁同步电机。利用参数化分析方法,研究了定子槽深和隔磁桥厚度等关键尺寸对电机转矩密度的影响。对V字型转子磁钢的夹角进行了参数化寻优,以抑制磁场谐波含量并减小电机的转矩波动。样机主要性能参数的试验结果表明,该电机的有效转矩密度达到21.5N·m/kg,最高效率96.1%,且效率大于85%的高效运行区域占比达到89.6%。文章所述有限元参数化分析方法和电机关键结构参数优化方法,对提高电机转矩密度和扩大高效运行区间具有良好的效果。

基于深度宽卷积残差收缩网络的球磨机负荷状态诊断

针对磨矿复杂工况下球磨机负荷状态准确诊断的难题,提出一种基于深度宽卷积残差收缩网络(Deep Wide Residual Shrinkage Networks, DWRSNs)的球磨机负荷状态诊断方法.首先采用宽卷积神经网络提取振动信号短时特征,建立三层深度残差收缩网络,利用软阈值函数进行非线性变换,再基于注意力机制模块自主学习阈值提取面向负荷状态的高级特征,通过全连接层、softmax层实现球磨机负荷状态的准确分类与判别.实测结果证明,本文提出的DWRSNs方法的拟合度、收敛速度及学习能力均优于现有DCNNs、ResNets和DRSNs诊断方法,且提取的振动信号特征具有高代表性,经TSNE可视化后簇内紧密度高、簇间分界明显.本文方法诊断测试集的准确率超过99%,交叉熵损失为0.077 2,相较于现有负荷状态诊断方法具有更高的准确率且诊断耗时更短,可实现球磨机负荷状态的准确判别,为选冶磨矿过程优化控制、提高磨矿效率提供有效、可靠的判据.

山西省绿色旅游供应链绩效评价

提升绿色旅游供应链绩效水平,是“双碳”目标下推动旅游经济高质量发展的重要手段。文章从绿色角度出发,构建旅游供应链绩效评价指标体系,基于系统工程方法AHP确立指标权重,采用模糊综合评价法对山西省绿色旅游供应链的绩效进行评价分析。研究结果表明,山西省绿色旅游供应链在业务流程水平方面表现较好,在旅游服务质量和总体盈利方面表现一般,在绿色化水平方面还存在一定不足。文章基于研究结果,为山西省旅游经济高质量发展提出打造绿色创新技术体系等针对性的对策建议。

古地震事件震级或强度大小限定的讨论

震级是表征地震能量大小的重要参数,但在古地震研究中,由于难以精确给定与地震矩紧密相关的破裂参数,故而无法直接计算事件的震级大小。研究者通常假定事件序列为震级相似的特征地震,或基于震级已知的历史地震地表破裂参数获取经验关系来进行震级估算。但已有研究表明特征地震的假设过于简化,而利用经验关系估算震级的方法也受限于各种误差,因此亟需探索新方法以提升古地震事件震级或规模大小评估的合理性。近年来,三维组合探槽的成功应用表明探槽内蕴含着丰富的事件变形信息,进而证实了在探槽内评估事件规模大小的可行性。基于此,文章以阿尔金断裂铜矿探槽为例,利用探槽揭示的事件变形强度,包括垂向位移量、变形带宽度和裂缝总拉张量,来评估事件序列的规模。数据分析结果表明,事件变形强度参数与震级相对大小具有一定的正相关性,且各参数之间也呈现部分相关性。因此,探槽中事件变形强度信息可以判断事件震级的相对大小,充分挖掘探槽内的事件变形信息可为合理评估古地震事件的震级提供借鉴和参考,在古地震研究中应加以重视。

采收成熟度对雪茄烟叶晾制过程中颜色变化的影响

为探究雪茄烟叶采收成熟度对晾制过程中颜色变化的影响,以雪茄烟品种QX103中部叶为试验材料,研究了不同烟叶成熟度(M1、M2、M3)对晾制过程中颜色表征指标、质体色素含量、含水率、丙二醛(MDA)含量、多酚氧化酶(PPO)活性、多酚含量等的影响。结果表明,晾制过程中烟叶整体变黄速率表现为M3>M2>M1,变褐速率表现为M2>M3>M1,且M2晾制后烟叶褐色较深;各处理叶绿素a、b大幅度降解,降解幅度均表现为M3>M2>M1,失水幅度表现为M2>M3>M1。各处理叶片MDA含量在晾制10 d内呈上升趋势,第10天的含量表现为M2>M3>M1;各成熟度烟叶PPO活性在晾制0~10 d上升,第10天活性表现为M2>M3>M1,处理间差异显著,在10~15 d下降,M2下降幅度最大。在晾制过程中M1处理绿原酸、芸香苷、莨菪亭被氧化较少,多酚类物质积累较多。综上,在晾制过程中不同采收成熟度雪茄烟叶水分散失速率和膜脂过氧化程度存在差异,使得烟叶色素降解与多酚氧化速率不同,进一步影响雪茄烟叶颜色变化进程及晾制后烟叶颜色深浅。

碳晶烤房内气体及烤后烟叶的挥发性成分研究

本研究以燃煤烤房为对照,采用固相微萃取-气相色谱/质谱(SPME-GC/MS)联用检测手段及PLS-DA等分析方法研究碳晶烤房对烤房内气体和烤后烟叶中挥发性成分的影响。结果表明:与燃煤烤房相比,碳晶烤房气体中新植二烯、苯甲醛、正十一烷、正十二烷、正二十烷含量极显著降低(P<0.01),占比分别降低2.869、0.089、0.186、0.266个和0.309个百分点;碳晶烤房烤后烟叶中烟碱含量降低4.377个百分点,新植二烯、西柏三烯一醇、苯乙醛含量极显著增加(P<0.01),分别增加3.152、0.017、0.057个百分点。碳晶烤房烤后烟感官评吸质量总分为72.8分,比燃煤烤房提高2.8分,主要在香气质、香气量、余味方面有所提升。综上,碳晶烤房内气体与烤后烟叶中挥发性成分与燃煤烤房存在差异,且烤后烟叶感官评吸质量明显提升,碳晶烤房能够通过减少烘烤过程中烟叶挥发性成分的挥发损耗进而提升烟叶品质。

基于面包形磁钢的直线电机位置检测技术应用

针对传统直线电机位置检测精度严重依赖于光栅、磁栅、容栅等传感器本身精度且传感器的安装精度要求高、成本高等问题。基于磁场解析法对不同永磁体形状对线性霍尔的影响进行磁场分析,得出在不同检测距离磁场电角度与位置的关系。在此基础上提出能够实现精准位置检测的面包形永磁体结构,且基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)搭建直线电机位置反馈试验平台,以实现直线电机的高精度位置检测。结果表明,利用霍尔传感器感应所设计的面包形磁钢实现直线电机位置检测,具有安装方式影响小,系统可靠性高的优点,测试直线电机速度波动在5%以内,重复精度1.54μm。

离散制造业MOM工业软件的发展难点和趋势

制造运营管理MOM是智能工厂的核心系统,负责生产制造环节人机料法环测业务的管理,支持制造企业实现智能化生产。我国离散制造业的MOM工业软件一直存在平台化程度低、定制化程度高、缺少规模化供应商、实施成功率低等诸多问题,导致MOM对离散制造企业的数字化转型难以形成有力且可持续的支撑。本文回顾了离散制造业MOM系统的发展历程及现状,结合我国离散制造业的特点分析了当前离散制造业MOM发展的主要壁垒和技术难点,并对MOM工业软件未来的技术及行业发展趋势进行了展望。

用于NO_(2)传感器的NiO@C复合材料性能研究

采用超声诱导方式合成出层状前驱体Ni-MOFs-Layer,通过前驱体在N2氛围下热解制备出NiO@C材料。通过XRD、SEM、TEM、Raman等表征方法对样品形貌、晶体结构进行表征,证明了制备的NiO@C继承了前驱体的层状结构,每层是由石墨化碳包裹NiO形成具有核壳结构的碳球堆积而成,并且NiO颗粒分布均匀。将NiO@C材料涂覆在MEMS微热板叉指电极制作成传感器测试探头用于NO_(2)气敏性能测试。结果表明:传感器可以实现对NO_(2)在(1~100)×10^(-6)的宽量程检测,并且具有很好的抗湿能力和稳定性。并且验证了当气氛中存在NH_(3)、CO、乙醇的干扰下,可以实现NO_(2)选择性检测。

农业和食品领域中颗粒碰撞恢复系数的研究进展

颗粒碰撞广泛存在于农业和食品领域中,碰撞恢复系数是确定颗粒碰撞后运动行为的主要参数之一,通常以颗粒碰撞前后速度的比值来表述,使用合适的测量装置可以获得准确的碰撞恢复系数,与其他参数结合应用理论分析和数值模拟可以预测颗粒碰撞后的响应行为。该研究针对在农业和食品领域中颗粒3类碰撞恢复系数(牛顿恢复系数、Poisson恢复系数、能量恢复系数)适用性不明确,颗粒碰撞恢复系数测量装置功能的局限性,颗粒碰撞恢复系数在应用中的简化等问题,介绍了3类碰撞恢复系数的定义,讨论了它们的等价性与适用性,归纳分析了颗粒碰撞恢复系数测量装置的特点,概述了颗粒碰撞恢复系数标定的研究现状,总结了不同因素对颗粒碰撞恢复系数影响的试验研究,重点阐述了颗粒碰撞恢复系数在理论模型和数值模拟中的应用。并对颗粒多点碰撞恢复系数的研究、颗粒碰撞恢复系数测量装置的创新设计及颗粒碰撞恢复系数在应用中的完善提出展望,以期为农业物料和食品碰撞恢复系数的深入研究提供参考。

指夹式马铃薯精密排种器设计与试验

针对舀勺式马铃薯排种器携种过程中种薯易受外界扰动脱离舀勺而造成漏播、清种过程清种振动强度与种薯质量不匹配而影响排种性能等问题,设计一种指夹式马铃薯精密排种器,通过控制夹板的开合与摆动进行排种作业,在携种过程中实现对种薯的可靠夹持,在清种过程中通过改变夹板对种薯的约束条件实现单粒夹持。为提高排种器作业性能,选取种床带速度、清种位移、夹板长度为试验因素,以合格指数、重播指数、漏播指数为试验指标,采用三因素五水平二次正交旋转中心组合试验方法进行了参数优化试验,建立了各指标的回归模型,分析了各因素对合格指数、重播指数、漏播指数的影响规律。试验结果表明,当种床带速度为6.0 km/h、清种位移为9.5 mm、夹板长度为72 mm时,排种器合格指数为90.3%、重播指数为6.1%、漏播指数为3.6%,满足播种技术要求。

夹持式玉米精密排种器设计与试验

为了简化机械式玉米排种器结构,提高作业质量,设计了一种夹持式玉米精密排种器,通过压种环在各工作区域的不同结构配合夹种块控制种子的位置及运动状态,实现排种作业。结合玉米种子几何尺寸,对充种过程进行理论分析,获得种子填充力的变化规律,阐述了清种、投种工作原理,设计了夹种块、压种环等关键部件。为检验排种器的排种性能,选用天农九(大粒)、红旗688(中粒)、黄金糯(小粒)3种不同几何尺寸的玉米种子为试验对象,以播种机工作速度为试验因素,以合格指数、重播指数、漏播指数为试验指标,进行单因素试验。试验表明,天农九排种效果较佳,在工作速度为11km/h时,其合格指数为90.1%,重播指数为9.1%,漏播指数为0.8%,满足排种作业要求。

基于改进k值能量算子改进Chirp-Z变换的闪变包络参数提取

能量算子快速和实时提取闪变波动信号优势突出,但易受噪声影响,制约了信号解调精度。该文深入研究能量算子的解调特性,为减小由噪声干扰引起的测量误差,建立基于改进k值能量算子的闪变包络信号的快速、准确提取方法,再将包络参数进行Rife-Vincent窗改进Chirp-Z变换谱分析与校正,提出并建立基于改进k值能量算子改进Chirp-Z变换的闪变包络参数提取算法。仿真与实验结果表明,所提算法能有效克服单一调制频率变化、多调制频率闪变信号、电网基波频率变动、谐波和间谐波以及白噪声对检测结果的影响,该方法对于噪声干扰下的闪变参数检测有更高的准确度。

自适应辛几何模态分解和短时能量差分因子在电能质量扰动检测中的应用

针对电网中电能质量扰动信号在强噪声环境下扰动时刻难以准确检测问题,该文提出一种基于自适应辛几何模态分解(SGMD)和短时能量差分因子的电能质量扰动检测算法。基于自适应SGMD改进传统SGMD的滤波重构环节,准确重构电能质量扰动信号,计算重构信号的短时能量,推导基于短时能量的无参自适应阈值算式,构建短时能量差分因子,据此开发基于虚拟仪器的电能质量扰动检测平台,以实现电能质量扰动准确实时检测。仿真和实测结果表明,该文提出的算法在噪声环境下对单一扰动、复合扰动与过零扰动,均能有效地检测扰动起止时刻,且能有效地克服扰动幅值波动对检测结果的影响,相较于现有检测算法,其测量结果更加快速准确。