蔬菜大棚墒情预报的衰减指数平滑模型

利用宿迁市船行灌区实测数据率定衰减指数平滑模型的参数,研究了衰减指数平滑模型在蔬菜大棚墒情预报中的适用性。结果表明,与霍尔特双参数模型相比,衰减指数平滑模型改善了预报效果,用于蔬菜大棚墒情预报具有较高的精度。     

Ca2+对Mozzarella干酪凝乳形成及微观结构的影响

以双光子共聚焦激光显微镜结合荧光染色法研究Ca2+对Mozzarella干酪凝乳形成及结构的影响,结果表明:Ca2+可明显加快牛奶凝乳的形成,对凝乳的结构有重大影响.添加Ca2+后,牛奶的凝乳时间由38 min(0 mmol/L Ca2+)分别缩短为12 min (3 mmol/L Ca2+)、6 min (6 mmol/L Ca2+)和3 min(9 mmol/L Ca2+).实时观测发现:未加Ca2+处理的牛奶在凝结后,结点周围的一些细小颗粒进一步向结点聚集,使结点越来越大,结点之间也形成较强的连接;而添加Ca2+的牛奶在短时间内即迅速凝固,使得细小的蛋白颗粒不能向结点靠近,因此凝块比较细小,结点之间连接较弱.     

变厚度碳纤维复合材料孔隙率超声衰减模型

根据超声波透射法检测原理,在一定的假设基础上,针对层数不同的层板碳纤维复合材料,建立了孔隙率与材料层数、超声衰减量的关系模型,利用5组不同层数样本试块的孔隙率和超声衰减量的试验数据,给出了基于模型的孔隙率拟合公式。分析和试验结果表明,拟合公式具有一定的精度,满足工程检测的要求。该模型可用于检测同批次下不同层数复合材料的孔隙率,且不需要制备大量的试验样本,既方便快捷又节约成本。在此基础上,对模型进行了修正,建立了变厚度层板复合材料孔隙率与材料厚度、超声衰减的关系模型,并对模型进行了讨论,该模型适合于大曲率半径结构件。     

基于极化曲线半经验模型的传质特性研究

为了研究质子交换膜燃料电池的传质特性,提出了一种极化曲线半经验模型,通过实测值与拟合值的对比确定了模型中的参数c,并验证了模型的相关系数R^(2)为0.99958,最后应用模型拟合出极限电流密度用于研究质子交换膜燃料电池传质特性。     

基于双指数模型的纵向附着系数计算模型

提出了一种含有3个参数的双指数形式的纵向道路附着系数计算模型。与目前应用的一些经验模型相比，该模型具有结构形式简单、需拟合参数少、计算量小的特点，能够较好地描述纵向附着系数随车轮滑移率及其他因素非线性变化的规律。通过仿真计算与试验结果以及与魔术公式拟合结果的比较，验证了该模型的有效性。     

小麦薄层干燥模型研究

本文在已取得的小麦干燥特性曲线的基础上，讨论表现小麦二段降速干燥过程的指数模型及模型中的各干煤参数，说明模型的利用方法并实验验证理论武的可靠性。     

甘蔗—土壤系统仿真模型的研究

采用振动衰减法及系统参数反求方法,以实测的甘蔗—土壤系统振动曲线为基准,对甘蔗—土壤系统仿真模型物理特性参数进行了反求仿真试验,获取甘蔗—土壤系统仿真模型物理特性参数。结果表明,在获取的物理特性参数下甘蔗—土壤系统仿真模型的振动仿真结果与实测结果基本一致,可用于甘蔗切割动力学仿真研究。     

蔗-土壤系统仿真模型的研究

采用振动衰减法及系统参数反求方法,以实测的甘蔗-土壤系统振动曲线为基准,对甘蔗-土壤系统仿真模型物理特性参数进行了反求仿真试验,获取甘蔗-土壤系统仿真模型物理特性参数.结果表明,在获取的物理特性参数下甘蔗-土壤系统仿真模型的振动仿真结果与实测结果基本一致,可用于甘蔗切割动力学仿真研究.     

基于农田土壤的超声波传播特性试验

超声波作为一种可靠的无损检测技术,是实现精准农业的重要手段。农田环境可能存在着小石块等异物,研究超声波在含石土壤中的传播特性有助于实现农田环境的精准监控。为此,以Biot模型为基础,建立了非饱和土壤环境下超声波的传播模型,并试验验证模型。以不同的土石成分、土石比例混合而成的岩土混合体作为传播试样,探究超声波在试样的声速、衰减系数等参数。试验以砂土、壤土为试验样土,以白玉石、刚玉圆球作为试验石块,结果表明:超声波声速与衰减系数与土石比例具有较好的相关性;随着土石混合体石块比例上升,声波均出现振幅减弱、声速下降的现象。     

粒子群算法在城市需水预测模型中

需水预测是确定城市水资源规划和管理决策的重要依据,其预测精度受到诸多因素的影响,具有较大的不确定性和模糊性。作为一种新型集群智能进化算法,粒子群优化算法具有容易理解,易于实现,不要求目标函数和优化条件可微等特点,十分适合应用于非线性模型参数的拟合问题中,因此本文将其引入需水预测领域,用来拟合需水预测指数模型中的参数并应用两篇文献中的实例检验建立的模型。检验结果表明,相对于复杂模型,用粒子群算法拟合该模型不仅容易实现而且具有更高的预测精度,因此在需水预测中有很强的适用性。     

现代都市型农业背景下生鲜乳价格波动预警研究——以天津市为例

为稳定生鲜乳价格、保障生鲜乳供给,结合现代都市型农业特点,以天津市为例,构建生鲜乳价格波动预警机制。运用季节调整法和Holt双参数指数平滑法对生鲜乳月度价格进行组合预测并进行预警;利用BP神经网络模型,建立生鲜乳年度价格波动预警机制。研究结果表明,生鲜乳月度价格组合预测结果比较理想,2022年1—6月价格基本维持在434~4.38元/kg,生鲜乳价格波动存在比较明显的季节性,每年年末生鲜乳价格波动易出现正向轻警甚至正向重警;对于生鲜乳年度价格波动,BP神经网络模型预测精度较高,2019年测试结果为0.101 5,与2019年实际值0.106 7相近且均显示为无警状态,可以用此模型对生鲜乳年度价格波动进行预警。为稳定生鲜乳价格,应建立科学有效的市场信息收集、分析、发布机制,加强生鲜乳价格波动预警监测,建立并优化生鲜乳价格协商机制。     

基于随机蛙跳和支持向量机的牛乳收购分级模型构建

蛋白质、脂肪含量和体细胞数量作为牛乳收购中的重要参考指标,决定了牛乳的品质和价格.为批量准确地对牛乳品质进行分级,提高乳企的生产效率,本研究以3216份荷斯坦牛牛乳样本为研究对象,应用中红外光谱技术实现对收购过程中4种不同品质牛乳的检测分级.利用一阶导数和一阶差分对光谱进行预处理,并结合竞争性自适应重加权算法(Comp...     

基于ABAQUS的超声变幅杆设计及有限元分析

超声变幅杆是超声振动复合加工工艺中超声振动系统的重要部件.利用特征参数进行理论计算对超声变幅杆进行了设计.基于有限元分析软件ABAQUS对阶梯形超声变幅杆进行了模态分析,得到了符合设计要求的模态振型及固有频率,进行了谐响应分析,针对结果中出现的变幅杆应力集中现象在截面突变处添加过渡圆弧进行优化设计.最后,分析了不同半径...     

基于GSA的厌氧发酵原料碳氮比NIRS快速检测

在以预处理后玉米秸秆、秸秆粪便混合物为原料进行厌氧发酵生产沼气时,为了对厌氧发酵原料碳氮比进行快速检测,将近红外光谱(NIRS)与偏最小二乘(PLS)回归相结合构建快速检测模型,并基于遗传模拟退火算法(GSA)构建遗传模拟退火区间偏最小二乘算法(GSA-iPLS)和双重遗传模拟退火偏最小二乘算法(DGSA-PLS)分别用于特征谱区优选和特征波长点优选,以提高回归模型的检测精度和效率。全谱1844个波长点经GSA-iPLS进行谱区优选后,得到641个波长变量,再经DGSA-PLS进行特征波长点优选后,得到628个波长变量。DGSA-PLS回归模型验证集的决定系数(R2p)为0.920,预测均方根误差为7.178,相对分析误差为3.805。与全谱建模相比,DGSA-PLS模型的RMSEP减小了15.87%。通过波长优选,参与建模的波长点数量显著减少,有效降低了变量维度和模型复杂度,提升了预测精度和预测能力。本文通过优选碳氮比的敏感波长变量,有效提高了预测模型的鲁棒性,为直接、快速、准确测量厌氧发酵原料的碳氮比提供了新途径。     

维生素C对奶粉化学振荡体系的扰动性研究

研究了维生素C对(NH4)4Ce(SO4)4-NaBrO3-丙二酸化学振荡系统振荡的影响规律。以奶粉与纯水空白样为检测样本,将检测样本加入反应池后进行数据采集,当振荡曲线平稳进行到8min时,分别加入不同质量的维生素C,考察维生素C添加量对相应振荡图谱直观信息与特征参数的影响。结果表明：当每克奶粉中维生素C添加量大于0.0015g时,奶粉与纯水空白样的直观图谱及部分特征参数均变化较为明显,尤其当维生素C添加量大于0.0106g时,奶粉振荡图谱的特征参数干扰后的最大振幅基本不变,振荡状态基本停止。随着不同添加量维生素C的加入,空白样品化学振荡图谱存在一定的差异,当维生素C添加量大于0.0203g时,干扰后的最大振幅基本达到平稳状态,而干扰后的峰谷电位则随着维生素C添加量的逐渐增加而降低,当维生素C添加量大于等于0.0254g时,干扰后的峰谷电位基本不再发生变化。本研究可为奶粉样本中维生素C含量的定性与定量检测分析提供理论依据。     

婴幼儿奶粉中多种掺假物近红外高光谱图像检测方法

奶粉市场是食品掺假行为频发领域,其中婴幼儿配方奶粉价格高,其质量是消费者、生产企业和执法部门关注的重点。近红外高光谱成像（Near infrared-hyperspectral imaging, NIR-HSI）技术结合化学计量学和机器学习算法可以检测奶粉中单一掺假物含量。基于NIR-HSI技术研究了不同品牌婴幼儿奶粉中多掺假物（三聚氰胺、香兰素和淀粉）的定量预测。对基于像素点预处理后的高光谱图像划分感兴趣区域（Region of interest, ROI）,提取ROI平均光谱。基于经典的过滤式特征选择算法拉普拉斯分数（Laplacian score）（无监督）和ReliefF（有监督）挑选建模关键变量,建立偏最小二乘回归模型（Partial least squares, PLS）。开发包含自定义选择层的一维卷积神经网络模型（One-dimensional convolutional neural networks, 1DCNN）。自定义层根据权重系数绝对值,可确定重要波长变量。Laplacian score-PLS模型对预测集中奶粉、三聚氰胺、香兰素和淀粉质量分数预测结果均方根误差分别为0.1110%、0.0570%、0.0349%和0.3481%。ReliefF-PLS模型对预测集中奶粉、三聚氰胺、香兰素和淀粉预测结果均方根误差分别为0.1998%、0.0540%、0.0455%和0.1823%。1DCNN模型对预测集中奶粉、三聚氰胺、香兰素和淀粉质量分数预测结果均方根误差分别为0.8561%、0.0911%、00644%和0.2942%。对Laplacian score、ReliefF和自定义选择层挑选出的前15个重要波长进行对比分析,不同特征选择方法挑选的特征波长子集有所区别,但都选择 1210、1474、1524、1680nm等附近波长。基于ReliefF-PLS模型的可视化结果表明了其良好的预测能力。     

酿酒酵母菌胞内海藻糖提取工艺参数的优化

建立了超声破碎酿酒酵母细胞和冷三氯乙酸化学浸提海藻糖的工艺，探索了离子色谱分析技术条件，采用响应曲面法（RSM），研究了液料比R、超声功率W、工作时间T1、超声总时间T2和浸提时间T3等5个试验关键因子对海藻糖提取的影响规律，并构建了动态控制的数学模型，得到了海藻糖提取最优工艺参数依次为：尺为7、W为698W、T1为4．9s、T2为7．3min、T3为9min。结果表明：模型极显著，具有可行性和有效性，超声功率、工作时间和超声总时间对海藻糖提取量的影响最大，为生产中的应用提供了科学依据。     

酿酒酵母菌胞内海藻糖提取工艺参数的优化

建立了超声破碎酿酒酵母细胞和冷三氯乙酸化学浸提海藻糖的工艺,探索了离子色谱分析技术条件,采用响应曲面法(RSM),研究了液料比R、超声功率W、工作时间T1、超声总时间T2和浸提时间T3等5个试验关键因子对海藻糖提取的影响规律,并构建了动态控制的数学模型,得到了海藻糖提取最优工艺参数依次为:R为7、W为698W、T1为4.9s、T2为7.3min、T3为9min。结果表明:模型极显著,具有可行性和有效性,超声功率、工作时间和超声总时间对海藻糖提取量的影响最大,为生产中的应用提供了科学依据。     

花椒微波干燥特性试验

利用功率分别为800W、509W、290W的微波对花椒进行了间歇式干燥试验,并应用自制的微波干燥试验测试系统检测了花椒的质量和温度。试验结果表明,与传统热风干燥相比,微波干燥花椒的时间大大缩短,但干燥后的花椒品质不理想,微波功率越大,品质越差。利用单项扩散模型、指数模型和Page方程对薄层花椒微波干燥进行了拟合,结果表明单项扩散模型拟合效果最好。     

覆膜和水分亏缺对春小麦光合特性影响及模型比较

为揭示西北干旱地区覆膜条件下水分亏缺对春小麦光合生理特征的影响及光响应模型的适用性,以春小麦为试验材料,分别设置充分灌溉不覆膜(W1M0)、充分灌溉覆膜(W1M1)、亏缺灌溉不覆膜(W2M0)和亏缺灌溉覆膜(W2M1)4个处理,测定春小麦灌浆期的光响应曲线,通过对5种常用的光响应模型进行分析比较,探讨覆膜条件下水分亏缺对春小麦光合特性的影响并对光响应模型的适用性进行评价。结果表明,水分亏缺会降低春小麦叶片的最大净光合速率(Pmax)、表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd),而光补偿点(LCP)升高。而在水分亏缺条件下覆膜处理能够有效减缓春小麦光合速率的下降,同时提高了春小麦叶片的最大净光合速率(Pmax)、表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd)等表征春小麦光合特性的生理指标。其中,5种模型的模拟效果在W2M0处理下具有明显差别,只有叶子飘模型拟合值与实测值最为相符,尤其在高光强条件下拟合效果更为贴切,决定系数(R2)大于0.9;而直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数模型和动力学模型拟合效果较差,在高光强条件下光合速率仍然是增加的,并未下降,R2只有0.7左右;叶子飘模型在不覆膜亏水条件下适用性较好。从决定系数的均值比较来看,对于4个处理拟合效果优劣排序为叶子飘模型、指数模型、非直角双曲线模型、直角双曲线模型和动力学模型。