中红外光谱预测牛奶及奶产品成分含量的回归模型及其特点

牛奶中各种成分含量是影响牛奶品质的重要因素,也是决定其价格的重要因素之一,高品质的牛奶和奶产品往往对人们的健康具有重要的意义。而具有高效低成本的中红外光谱(MIR)已逐渐成为奶产品品质检测的有效新方法。十多年来,欧美发达国家已利用MIR建立了牛奶和奶产品中脂肪酸、蛋白质、矿物质等成分含量预测模型,并投入生产使用。然而,我国在利用MIR预测牛奶中成分的研究较晚、没有得到有效应用。在建立模型的过程中,可选择较多的建模方法,其中回归建模方法的正确选用是决定模型预测能力的关键所在,而正确的预测方法往往意味着更高的预测精度和更强的泛化能力。偏最小二乘法(PLS)、最小二乘支持向量机(LS-SVM)、人工神经网络(ANN)以及贝叶斯回归(Bayes-R)因为其各自不同的优点已成为目前使用较多的几种预测方法。本文对这些方法及其特征进行介绍和总结。     

2D阀控差动缸式电液激振器振动波形研究

为了提高激振器的振动频率,提出了一种由2D阀控制差动式液压缸的新型电液激振器,该激振器通过控制无杆腔容腔的体积变化实现液压固有频率的改变。阐述了激振器的工作原理并建立其数学模型,利用Matlab中的Simulink构建了系统仿真模型,对系统在低、中和高频段工作时的振动波形进行了仿真研究。为了验证理论分析以及激振器在低频段、中频段和高频段工作时实际输出振动波形,设计了电液激振器并进行了实验研究。实验结果表明：激振器的负载以弹性力为主时,振动频率在5Hz以下,激振器输出的振动波形容易出现饱和现象,随着激振频率的提高,饱和现象消失,当振动频率与液压系统固有频率相等时会产生谐振现象（即振动幅值突然放大）,过了谐振点后振动幅值会快速下降。     

2D高速开关阀结构参数优化设计与实验

对高速开关阀的结构参数进行优化设计,以提高其动态响应性能。主要从伺服螺旋机构导控面积的增大、旋转电磁铁转动惯量的降低和将传动机构设计成变传动比3方面进行结构优化和改进。提出斜槽型的阀芯结构以增大伺服螺旋导控级的面积梯度;为降低旋转电磁铁的转动惯量,提高其动态响应,引入6片26°均布结构的旋转电磁铁;为提高力矩输出,改善初始阶段的快速性,提出了变传动比的传动机构,并给出变传动比曲线和力矩变化曲线。在分析其工作原理和过程后建立旋转电磁铁、传动机构和伺服螺旋导控机构的数学模型;并在Matlab平台进行仿真分析,研究表明,结构优化后的开关阀幅频特性曲线在-3 d B下频率为240 Hz左右;最后建立2D高速开关阀的实验装置,通过满量程阶跃响应和零位泄漏率对仿真结果进行实验研究。在工作压力14、21 MPa下,阶跃响应时间分别为8.9、8.0 ms,零位泄漏分别为4.7、5.6 L/min。     

2D阀控电液激振器低频段振动波形分析

2D阀控电液激振器是利用2D阀阀芯的匀速旋转和轴向滑动改变阀口面积变化波形，以产生频率和幅值可独立调节的振动波形。在分析该激振器工作原理的基础上，建立数学模型，采用分段积分的方法，推导出激振器输出波形方程的解析解，最后，将实验得到的波形与解析波形进行对比，根据频谱特性分析波形的失真度。研究结果表明：在低频段，由于主要受到弹性负载力方向变化的影响，振动波形表现出上升与下降过程的不对称，其不对称度取决于2D阀的轴向开口大小，实验与解析结果一致。虽然随着频率的提高要考虑液压谐振的影响，但只要阀的轴向开口小于某一临界值，其波形失真度就不大于     

用于牛奶分析的中红外光谱标准化及其在模型传递中的作用

随着越来越多的模型被开发,依据牛奶傅里叶变换中红外光谱(FT-MIRS)来提供关于牛奶成分、奶制品特性以及奶牛生理状况等信息,使得MIRS技术得到广泛应用。但是由于各种中红外光谱仪器之间存在一定的差异,在主机上建立的模型往往难以直接应用于从机,而重新建立稳定而可靠的模型需要花费大量的时间和精力。目前,主要通过光谱标准化的方法来对光谱进行预处理,以消除不同仪器对样本信息的反应差异,实现在不同中红外光谱仪器之间的模型传递。     

蚕体蚕座防僵消毒剂敌僵灵的研究

敌僵灵具有缓慢挥发性，其气体可有效抑制家蚕病原真菌的生长。应用２％敌僵灵溶液与填料按１：１（ｗ／ｗ）混合，作为蚕体蚕座消毒剂，经室内小试，农村试用，证明该药药效持续时间长，无刺激性粉尘污染，对蚕茧经济性状无不良影响，药效好等优点。     

2D电液比例方向阀弹性压扭联轴器研究

针对传统直动式电液比例方向阀流量小,而导控式电液比例方向阀结构复杂的不足,提出了一种流量大、结构简单的位置反馈型2D电液比例方向阀。该阀由2D方向阀、弹性压扭联轴器和比例电磁铁共轴联结。其中弹性压扭联轴器实现比例电磁铁衔铁直线运动和阀芯旋转运动的转换,并同时放大比例电磁铁推力。在分析弹性压扭联轴器工作原理的基础上,建立了数学模型,推导了轴向力、扭矩、转角与挠度的解析方程。基于ANSYS Workbench 13平台对弹性压扭联轴器静力学特性进行了有限元仿真,仿真结果与解析方程计算结果及实验结果基本一致。研究结果表明:比例电磁铁输入55 N,通过弹性压扭联轴器转换,阀芯产生了1.2 N·m扭矩,且输入力与输出扭矩的线性度较好;弹性压扭联轴器应用于2D电液比例方向阀是可行的。     

2D泵流动特性与配流窗口优化分析

针对轴向柱塞泵配流盘吸油和排油切换过程中,存在闭死压缩和闭死膨胀,产生气穴现象和压力正超调和负超调,引起流量脉动的问题,设计了2D（二维）双联活塞泵。利用活塞的旋转进行配流,且活塞的配流槽两两对称分布,可双向配流,省去了独立的配流机构,零遮盖的配流方式消除了闭死压缩和闭死膨胀的影响。利用两个活塞串联的方式,消除流量叠加时产生的结构性流量脉动。建立了瞬时流量和压力特性数学模型,分析了各项结构参数与腔内压力和出口流量之间的关系,得出配流面积是影响流量脉动的主要因素。最后,搭建实验平台,制作样机,并对样机进行测试。实验结果表明,该样机容积效率可达96%,流量脉动为6.3%,说明2D泵的结构能获得很高的容积效率,且利用旋转配流以及双活塞串联的方式能够有效地降低流量脉动。优化结果表明,加入阻尼槽结构的配流窗口,进一步降低了流量脉动。     

滚轮压扭型2D电液比例方向阀特性分析

设计了一种滚轮式双向压扭联轴器,以球型滚轮代替滚动轴承,既简化了压扭联轴器的加工,也减小了摩擦阻力;可实现比例电磁铁直线运动和阀芯旋转运动的转换,同时放大阀芯旋转扭矩,并将其与双向比例电磁铁和2D方向阀共轴联接,组成一种压力高、流量大、结构简单的位置反馈型2D电液比例方向阀。进而建立了该阀的数学模型,应用Matlab软件对阀的特性进行了仿真分析。实验结果表明:滚轮型压扭联轴器具有良好的输入输出特性,颤振补偿下空载滞环可达1.0%;系统压力为21 MPa时,包括电磁铁滞环在内,该阀流量滞环小于5%,且线性度和重复特性良好;对应-3 d B、-90°的频宽约为12 Hz;阀的阶跃响应上升时间约为0.45 s,无超调量。     

阀用耐高压旋转电磁铁特性研究

设计了一种轴向分相结构的耐高压旋转电磁铁,通过磁路解析、数值仿真和实验研究讨论了电磁铁的矩角特性曲线以及频响和阶跃响应等静动态特性,其仿真频宽约为115 Hz/-3dB和80 Hz/-90°,上升时间约为15 ms.为了验证理论分析的正确性,搭建了静动态特性实验平台对其进行了实验研究.结果表明该电磁铁的矩角特性近似于正弦波形,其最大静转矩达到了0.19 N·m,实验频宽达到113 Hz/-3 dB和65 Hz/-90°,上升时间约为18 ms.实验结果和仿真结果基本吻合,可以用作直动式2-D数字比例阀等的电-机械转换器.