二维同步插补算法及其在S7-200 Smart PLC上的应用

针对插补运动系统中存在机械振动较大的问题,提出一类基于恒定加加速度的二维直线插补算法。在确定加加速度的前提下,将直线插补的运动过程分为7个不同的阶段。利用运动学定律分析每个阶段的加速度、速度和位移的表达式,获取各运动阶段的初始条件。在基于二维系统的位移要求确定二维同步关系的基础上,实现了各阶段算法的离散化,最终完成了基于PLC(可编程逻辑控制器)的算法设计。实测效果表明,该算法同步精度小于0.5%,运行时间误差小于1 s,运行效果良好,满足应用场景的需求。

脑力过劳人员参与音乐与运动二维同步共振疗法的效果研究

音乐与运动同步共振疗法,是把音乐与运动科学地巧妙结合和创造性地应用产生的新疗法,是脑力过劳人员亚健康时期最适用、最有效的调节与治疗方法之一。音乐与运动的同步交融所释出的互动效应,是其他运动无法替代的。这是动感、优美的旋律与激情、奔放地舞动的共同结果。如今在亚健康和过劳死问题越来越突出,并呈现向低年龄层次蔓延的态势下,这一大众化的健身模式是值得人们积极参与和关注的。研究表明,音乐与运动同步共振疗法是脑力过劳人员理想的健身养生防病治病的有效方法,是以生理和心理疗法为主,以改善生活方式和习惯为辅的调节身心、摆脱疲劳、增进健康、治疗疾病、崇尚良好和高雅生活方式的一种既时尚又富有朝气的动感疗法。

同步-异步二维中红外相关谱检测掺假芝麻油

将同步-异步二维中红外相关谱和多维偏最小二乘判别法相结合定性分析掺假芝麻油。分别配置40个纯芝麻油和含有玉米油不同体积分数(3%~60%)的掺假芝麻油样品40个。室温下,分别采集所有样品的常规一维中红外光谱(650~4 000cm-1)。在研究纯芝麻油和掺假芝麻油的一维中红外光谱的基础上,以芝麻油中掺假的玉米油浓度为外扰,进行相关计算,得到同步和异步二维中红外相关谱矩阵,并对其进行标准化。分别提取标准化的同步和异步二维中红外相关谱主对角线上部分和下部分元素进行融合,得到同步-异步二维中红外相关谱矩阵。在此基础上,分别基于同步-异步二维中红外相关谱矩阵、同步二维中红外相关谱矩阵和异步二维中红外相关谱矩阵建立了三个定性分析掺假芝麻油的多维偏最小二乘判别模型对预测集未知样品进行预测,其识别正确率分别为100%,96.2%和96.2%。结果表明:相对于同步和异步二维中红外相关谱,同步-异步二维中红外相关谱不仅包含了完整的掺假油特征信息,而且剔除了冗余信息,因此能取得更好的判别结果。

二维与三维同步交互技术在变电站仿真系统中的应用

针对传统变电站仿真系统存在的三维设备模型不容易定位等问题,提出在新型变电站仿真系统中应用二维(2D)与三维(3D)同步交互技术方案,分析该方案二维三维同步交互功能的实现,并概述了应用效果。

用二维相关红外光谱鉴别羊毛和羊绒的研究

研究分析羊毛及羊绒的红外光谱。采用变温傅立叶变换衰减全反射红外光谱技术，分别测试了羊毛和羊绒的红外一维光谱、红外二阶导数光谱和二维相关同步红外光谱。研究发现：羊毛和羊绒同时存在着vasCH3、vasCH2、vsCH3、vc=o、δN—H＋vc—N、δN—H＋uc-N和δs-o等。研究还发现：在2800cm^-1～3000cm^-1、100cm^-1～1700cm^-1和1000cm^-1～1100cm^-1频率区间内，采用传统的红外一维光谱法和红外二阶导数光谱法不能有效区分羊毛和羊绒。而采用二维相关同步红外光谱，在2800cm^-1～3000cm^-1和1000cm^-1～1100cm^-1频率范围内，可以清晰地区分羊毛和羊绒。认为：采用二雏相关同步红外光谱技术，可以有效区分羊毛纤维和羊绒纤维。

基于二维红外相关谱欧氏距离判别掺杂牛奶

基于纯牛奶、掺杂牛奶样品间二维红外相关谱欧氏距离，依据未知样品与校正集中“极值样品”欧氏距离平均值、组内、组间样品欧氏距离平均值，提出了一种掺杂牛奶判别的新方法。分别配置掺杂尿素牛奶（0．01～0．3 g＆#183;L-1）和掺杂三聚氰胺牛奶（0．01～0．3 g＆#183;L-1）样品各16个，采集纯牛奶及掺杂牛奶样品的红外光谱。以牛奶中掺杂物浓度为外扰，构建纯牛奶与掺杂牛奶的同步二维红外相关谱，并计算了各样品相关谱矩阵间的欧氏距离。在此基础上，分别建立掺杂尿素牛奶、掺杂三聚氰胺牛奶与纯牛奶的判别模型，确定模型中的“极值样品”，组内、组间样品欧氏距离平均值。利用所建模型，计算未知样品与“极值样品”的欧式距离，并依据判别规则，对未知样品进行判别。研究结果表明：基于样品红外相关谱矩阵间欧氏距离可实现掺杂牛奶的判别，其判别正确率为100％，验证了该方法的有效性。该研究为掺杂牛奶的检测提供了一种新的可能方法。

蒽芘混合溶液二维相关荧光谱定量分析研究

为了实现对水中多环芳烃的快速、准确检测,基于同步二维相关荧光谱中自相关峰强度与水中多环芳烃浓度之间的关系实现其定量分析。配置蒽芘混合水溶液19个(芘浓度范围为1×10-6~1×10-4 g·L-1)。采集了所有样品在320nm波长激发下的荧光谱。在研究单组分蒽、芘水溶液一维荧光特性和蒽芘混合水溶液二维相关荧光谱特性的基础上,建立了同步二维相关荧光谱主对角线394nm处自相关峰强度与水溶液中芘浓度之间的数学关系:F=3 003.56-2843.86c+1 436.92 C2,其复相关系数为0.999。该研究为快速检测水中多环芳烃污染物提供了一种技术手段,同时该方法也可推广到环境中其他污染物的检测中。

基于投影轮廓的轮轨三维接触几何计算研究

为便于研究轮轨接触的几何关系,将轮轨的直线上接触、曲线上接触和轮轮接触3种典型轮轨三维接触几何计算归结为轮轨直线接触平行投影轮廓和轮轨曲线、轮轮接触旋转投影轮廓的二维接触问题。利用轮对的旋转体特性,分别推导出轮对在不同投影下其底部轮廓的计算公式,给出求解步骤以及适合轮轨三维接触计算的二维同步迭代流程。以S1002CN踏面轮对与60kg·m-1钢轨的三维接触几何关系为例,仿真分析直线、300m半径曲线及轨道轮半径为900mm的滚动试验台的轮轨三维接触几何情况。结果表明:将轮轨接触点相对于轮对底部母线的偏转角作为计算参数,使得基于投影轮廓的轮轨三维接触几何计算方法简单、易用;直线及曲线线路上的轮轨三维接触几何关系相近,当轮对摇头角小于5～10mrad时还可用轮轨二维几何关系近似;轮对大横移下的接触点偏转角,在一定的摇头角范围内可视为轮对摇头角的线性函数;二维同步迭代能有效实现复杂条件下的轮轨三维接触几何计算;小横移条件下,轮轮三维接触即具有明显的接触点偏转角,仿真时需要修正。

任务驱动下多维分解机械制图教学

机械制图是高等院校机械类专业一门重要且实践性较强的技术基础课程。针对传统教学方法存在的学生被动学习和理论脱离实践等弊端,进行了基于任务驱动法的课程教学改革,针对不同教学任务的特点和难度,分别采用线上线下相结合的“混合式教学”模式和“以三维为主线、图学思维为核心”的二维三维同步教学模式。多年的教学改革与实践结果表明,学生的学习兴趣和积极性显著提高,学习效果明显改善,自学能力、分析和解决问题能力以及相互协作意识得以提升。

鸭绒鸡绒鸽绒三级红外光谱研究

为了准确鉴定鸭绒、鸡绒及鸽绒,对其一维红外光谱、二阶导数红外光谱和同步二维红外光谱进行了研究。研究发现:鸭绒、鸡绒及鸽绒同时存在着—CH3不对称及对称伸缩振动模式、—CH2不对称及对称伸缩振动模式、酰胺Ⅰ带C=O伸缩振动模式、酰胺Ⅱ带C—N伸缩振动和N—H弯曲振动组合吸收模式、酰胺Ⅲ带C—N伸缩振动和N—H弯曲振动组合吸收模式,C—O伸缩振动模式和S—O弯曲振动模式等。认为在3 000cm-1~1 000cm-1频率区间内,采用传统的一维和二阶导数红外光谱法不能有效区分鸭绒、鸡绒及鸽绒,而同步二维红外光谱在1 100cm-1~1 000cm-1频率范围内可以区分鸭绒、鸡绒及鸽绒。

采用2D-SMPC码的S-OCDMA系统性能分析

在同步修正素数码(SMPC)基础上,通过给每个不同的种子分配一个不同的波长片,构造了二维正交地址码(2D-SMPC);分析了码字的相关特性,确定了地址码选取原则;通过Optisystem仿真,研究了该码的多址干扰(MAI)和系统容量等性能。与一维SMPC码性能相比较,验证了其用于S-OCDMA系统时的性能改善。

真空泵润滑油分子结构研究

采用中红外(MIR)光谱开展了真空泵润滑油(简称:真空泵油)及石蜡油的分子结构研究。试验发现:真空泵油及石蜡油分子的MIR光谱吸收模式主要包括:ν_(asCH3)、ν_(sCH3)、ν_(asCH2)、ν_(sCH2)、δ_(CH2)、δ_(asCH3)、δ_(sCH3)和ρ_(CH2)。研究发现:真空泵油及石蜡油的化学结构基本相同,均为长碳链烷烃。采用同步二维MIR光谱进一步开展了真空泵油及石蜡油分子结构差异化研究。该研究拓展了三级MIR光谱在重要的真空设备润滑油(真空泵油)结构的研究范围。

能量色散X射线荧光光谱检测土壤重金属砷、锌、铅和铬（英文）

利用X射线荧光光谱检测土壤重金属砷、锌、铅和铬元素的含量。通过分析仪器检出限和准确度,得出仪器适用性良好。然后,利用二维相关同步光谱获得重金属元素的X射线荧光光谱能谱范围和变量数,得出铅元素的能谱范围分别为10.380～10.740和12.435～12.900keV,砷元素的能量范围是10.380～10.740和11.610～11.880keV,铬元素的能量范围是5.310～5.520和5.805～6.015keV,锌元素的能量范围是8.520～8.805和9.555～9.630keV,铅、砷、铬和锌的变量数分别为57,44,30和26。最后,根据获得的能谱范围,采用偏最小二乘回归方法建立重金属元素的X射线荧光光谱定量分析模型,得出砷元素的模型性能最佳,其次是铅、锌和铬,预测相关系数都高于0.92。研究表明,利用二维相关光谱获得的能谱范围有助于提高模型的预测性能和便携式X射线荧光光谱检测仪器适用于土壤重金属的原位监测。

基于近-中红外相关谱融合判定掺伪芝麻油

为充分提取复杂掺伪食用油的特征信息,提出并建立一种掺伪芝麻油的判别方法.采集40个纯芝麻油和40个掺入不同浓度玉米油的芝麻油的常规一维近红外透射光谱和中红外衰减全反射光谱.对两样本采用二维相关谱技术进行相关计算,得到每一样品的同步和异步二维近红外相关谱和中红外相关谱,并进行预处理,得到其对应的同步-异步二维近红外相关谱和中红外相关谱.采用多维主成分分析法提取其特征,并将其得分矩阵进行融合.基于融合的得分矩阵,以及单一近红外、中红外相关谱得分矩阵分别建立纯芝麻油和掺伪芝麻油偏最小二乘判别分析模型,三个模型对预测集样品的判别正确率分别为100%、96.2%和96.2%.研究结果表明,所提出的方法可提取更多的特征信息,提供更好的分析结果.

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