基于最小熵反褶积的动车组牵引电动机轴承故障诊断方法北大核心

针对牵引电动机轴承故障信号冗余程度高,信号微弱且伴随有较强非高斯噪声,故障特征难以提取的问题,采用了一种最小熵反褶积算法对复杂信号进行处理,由于该算法中滤波步长对处理信号影响较大,采用包络谱熵作为适应度函数,使用量子行为粒子群优化算法对最小熵反褶积算法中的滤波步长进行优化,使最小熵反褶积算法达到最优。试验结果表明,优化后的最小熵反褶积算法能够准确提取牵引电动机轴承故障特征。     

快速智能型色谱谱峰识别算法

本文通过对色谱峰的特征值点与色谱流出曲线及其实一阶导数，二阶导数的关系，提出快速智能型色谱谱峰的识别算法，成功的识别独立峰、重叠峰、前肩峰和后肩峰等复杂的峰形。     

MassworksTM结合NIST11谱库在羊油香气成分准确定性分析中的应用

应用Massworks^TM质谱解析软件结合NIST11谱库,定性分析羊油的香气成分。在Massworks^TM质谱解析软件中,以全氟三丁胺质谱图为标准建立质谱校正函数,对热脱附-气相色谱-质谱联用法（TD-GC/MS）采集的羊油香气原始扫描谱图进行质量轴和峰形校正,通过低分辨质谱获得各化合物的精确质量数,并利用同位素峰形校正技术（CLIPs Search）进行检索,获取未知目标化合物的分子式,同时与NIST11谱库的检索结果比对。结果表明,通过Massworks^TM与NIST11谱库结合实现了快速、准确定性分析羊油香气成分,最终确定42种香气成分。利用Masswork^TM软件的参数优化,解决了NIST11谱库中检索匹配度低、存在共流出化合物以及目标化合物无分子离子峰等问题,获取了化合物离子碎片信息并进行了解析。该定性方法可为未知天然产物香气成分的分析提供方法参考。     

基于边际谱熵的肌肉疲劳实时评估方法研究

肌肉疲劳是一种复杂的生理现象。针对利用表面肌电信号实时评估肌肉疲劳,要求疲劳指标兼具快速、可靠、抗噪的问题,提出基于边际谱熵的肌肉疲劳实时评估方法。首先,利用不同数据长度的确定性周期信号和高斯白噪声分析了边际谱熵快速性与数据长度稳健性;其次,利用10名受试者握力持续静态收缩状态下从100%MVC下降到50%MVC时桡侧腕长伸肌的肌肉疲劳信号,分析了边际谱熵评估肌肉疲劳的可靠性与应用于不同个体的稳定性;最后,在某一受试者肌肉疲劳信号中加入高斯白噪声和心电噪声考察了边际谱熵的抗噪性。实验结果表明,边际谱熵与近似熵和中值频率相比计算快速,数据长度稳健性更优;线性拟合优度较佳(0.46±0.14),能可靠地评估肌肉疲劳;斜率变异系数较低(30.30%),对不同个体稳定性高;加入高斯白噪声和心电噪声后边际谱熵拟合优度变化率较低(分别为34.39%和3.78%),具有良好的抗噪性。因此边际谱熵兼具快速、能可靠评估肌肉疲劳以及抗噪等优点,为实时评估肌肉疲劳提供一种新方法。     

最小交叉熵图像重建算法

CT技术通过扫描和图像重建算法,获取被检物场断层图像.由于具有非侵入性、可视化等特点,该技术在工业领域获得广泛应用.为了提高CT系统重建图像的分辨率,提出一种信息扩充策略,并以此为基础采用两种最小交叉熵算法--MAP和SMART,对多相流CT系统进行图像重建.与传统ART算法相比,最小交叉熵算法有效提高了重建图像的分辨率,减少重构图像伪影.仿真和实验结果表明,基于信息扩充的SMART算法不仅改进了重建图像质量,而且提高了实时性.     

基于平均局部熵的显微立体匹配算法

本文在特征提取和立体匹配研究中引入熵的概念,建立了一种基于平均局部熵最大单元立体匹配算法.由于采用了目标识别与栅格化,提高了匹配准确度,减少了时间消耗.实验结果表明,基于本算法的结果数据可以重建出微观对象的表面.     

基于核熵成分分析的光谱重建算法研究

对基于核熵成分分析的光谱反射率重建方法进行了研究,分别采用主成分分析方法和核主成分分析方法构建光谱反射率重建算法进行颜色重建研究,并与基于核熵成分分析算法的光谱反射率进行比较。实验结果表明,基于核熵成分分析的光谱重建算法在色度精度和光谱精度上均优于主成分分析和核主成分分析,对物体表面颜色的真实重建具有一定的应用价值。     

一种高效的背景重建与更新算法研究

为了实时准确地重建出背景,提出了一种基于帧间差分的背景重建算法.该算法等间隔采样视频帧.然后对视频序列进行帧间差分,对得到的差分图像分块处理,通过比较各子块的亮度与能量均值,将各帧中满足要求的子块进行组合,从而快速地重建出背景.当背景发生整体或局部变化时,该算法能够快速地检测出背景变化,并采用相应算法实时更新背景.实验结果表明,该算法能快速、准确地重建出背景,从而能够完整地提取场景中的运动目标.     

三分丹活性提取物中菲吲哚里西丁生物碱微量成分的质谱分析方法研究

天然产物及其衍生物是寻找新药先导化合物的一个重要来源,为了加快从天然产物中发现新药先导物的步伐,必须建立一套高效、快速、准确的天然植物活性提取物中微量成分的分析方法.利用LC-MS联用法分析粗提物,具有灵敏度高、快速、高效等特点,尤其适合分析植物中的微量成分.     

MED和分层模糊熵在滚动轴承故障诊断中的应用

针对单一的小波包能量特征难以实现滚动轴承故障准确诊断的局限性,提出了一种新的基于最小熵解卷积(Minimum Entropy Deconvolution,MED)、小波包能量谱和分层模糊熵的滚动轴承故障诊断方法。采用MED算法抑制噪声,突出故障冲击特征;分别提取小波包分解后不同频段能量谱和分层模糊熵融合作为特征向量,通过支持向量机完成了对于滚动轴承的故障分类。将提出的方法应用于滚动轴承实验数据进行分析,通过对比结果验证了所提方法有更高的分类准确性和更大的实用性。     

基于设计参数估计的产品变型设计

针对定制产品变型设计中设计参数不完全的问题,提出了基于已有产品数据资源进行设计参数估计的变型设计方法.在该方法中,每一个产品的设计方案对应一组完全的设计参数,并记为一个向量,定制产品中未知的设计参数可以根据已知设计参数和已有的产品数据资源,通过极大似然估计得到.通过运用期望最大化算法,简化了设计参数极大似然估计的运算,给出了运用期望最大化算法实现未知设计参数推断的迭代过程.设计了变型设计系统的框架结构,给出了变型设计的过程.最后,用一个实例对该方法进行了验证.     

Separation of emission lines of multiply charged ions against background of a very noisy spectrum of femtosecond laser plasma

At high intensities of interaction of femtosecond laser pulses with various targets, numerous high-energy particles emitted from plasma in all directions lead to the appearance of parasitic peaks in the X-ray spectra of femtosecond laser plasma (FLP) during detection of these peaks with a detector based on a charge-coupled device (CCD). The algorithm proposed in this study allows identification of parasitic peaks in a series of experimental spectra, which are recorded for each pixel of the CCD detector independently of other pixels, and removal of these peaks. The algorithm is able to detect peaks in the presence of both variations in the intensities of spectral lines and very intense noise. The efficiency of the algorithm has been confirmed via testing with the use of a series of model spectra and spectra of Fe and Al ions recorded in experiments devoted to studies of the interaction of ultrahigh-intensity and ultrashort laser pulses with solid targets.     

基于高场非对称离子迁移谱的糖类异构体分离研究

本工作研发了一款配套滤波算法及重叠峰分离算法、可独立使用的平板型高场非对称离子迁移谱（FAIMS）系统,能够在分离不同离子、有效滤噪的同时,从重叠峰中准确、快速提取分析物峰,由此实现物质的精准定性分析。通过评估该FAIMS装置对糖类异构体的分离效果,发现FAIMS能有效分离出蔗糖离子的2种结构,证明其对离子结构差异更加敏感。采用氮气、氦气的混合气体作为载气,可进一步提高FAIMS的分辨力。当氦气比例达到40%时,蔗糖峰和麦芽糖峰的重合度由纯氮气时的77%降低至50%。本研究表明,该FAIMS系统可为同分异构体的定性分析提供一种新方法。     

基于二阶校正法的多环芳烃污染物荧光检测

为了对复杂体系的多环芳烃进行定性识别和定量分析,构建了基于二阶校正法的荧光检测系统。利用二阶校正法在三维荧光数据处理中的优势,达到多种混合多环芳烃分离和鉴别的目的。采用FS920荧光光谱仪测量并分析了萘(NAP)、苊(ANA)及两者混合物的荧光光谱特性,发现NAP溶液有一个荧光峰λex/λem=290/322nm,ANA溶液存在两个荧光峰分别为λex/λem=290/322nm和λex/λem=290/336nm,NAP和ANA荧光光谱重叠严重,并且不同浓度配比混合物的荧光光谱具有差异性。通过将二阶校正法与三维荧光光谱法相结合,实现对多环芳烃混合物的浓度检测。分别采用平行因子(PARAFAC)算法和自加权交替三线性分解(SWATLD)算法对光谱数据进行分解。结果表明:两种算法对NAP和ANA混合物均有较高的分辨能力,预测平均回收率均在95%~99%、均方根误差均小于0.2μg/L。相比之下,SWATLD算法的检测效果更好。     

建筑用复合材料中无机填料的结构表征

对两种建筑用复合材料(玻璃钢材料和防水卷材)的主成分及其无机填料进行了红外光谱分析,对特征吸收峰进行了较为详细的结构表征,并用x射线衍射分析对防水卷材中的无机填料作了进一步鉴定.对无机填料进行了定量分析.     

基于像素分类的自适应SAR图像融合算法

提高纹理清晰度、保护边缘信息是合成孔径雷达（SAR）图像融合的重要目标。针对该问题,提出了一种基于像素分类的自适应SAR图像融合算法。首先使用canny算子提取图像的边缘并分类,然后利用混合高斯模型和隐马尔可夫树模型对小波系数进行建模;在此基础上使用EM算法求得模型参数,并进一步得到隐状态的概率,也就确定了小波系数的混合高斯分布;接着对两个待融合小波系数不同的类型组合采用不同的融合策略,并以隐状态概率加权;最后通过小波反变换、边缘分类增强获得融合以后的图像。实验结果表明,和传统的融合算法相比,该算法取得了更好的融合效果。     

应用独立分量分析的激光测风雷达湍流频谱分解

针对大型风力发电机机组中常见的脉动湍流、风机尾流与涡流等湍流信号,研究了利用自然梯度下降的独立分量分析方法的湍流频谱分离效果,以区分中心风速与湍流信号,提高风机机组的综合工作效率。首先分析了风机组中常见湍流信号的后向散射与频谱分布特点,然后依据这些特点设计了对应的独立分量分析模型。在仿真结果符合要求的基础上,进行了双目激光雷达天线的风速采集与实际分离效果检测。实验结果表明,在大气折射率结构常数C2n≤10-14同时广义大气常数α≥4的通常情况下,利用双目信号能够分离出一个湍流中心和一个中心风速。对1 s内两个谱峰的波动范围进行统计,获得(2.59±0.05)MHz的中心风速以及(1.22±0.19)MHz的湍流中心估计,且二者的平均信噪比分别为25.93 dB和31.01 dB,能够在获得稳定的中心风速估计的同时得到一个较为稳定的湍流中心估计。     

HPLC-ESI/MS鉴定十字花科植物中完形硫代葡萄糖甙

采用高效液相色谱 -电喷雾电离串级质谱 (HPLC-ESI/MSn,n=1～ 2 )分别测量羽衣甘蓝及苔菜和样准样品中完型硫代葡萄糖的保留时间和负离子质谱 ,并用这种比较方法确认十字花科植物中 8种未知硫化葡萄糖甙。在 MS质谱中观察到硫代葡萄糖甙峰 [M-K]-,在 MS2 质谱中所有硫代葡萄糖甙都产生 m/z 75和m/z97的碎片峰 ,分别是 [S=C=N-OH]-和 [HSO4]-离子。另外还观察到了和硫代葡萄糖甙侧链有关的 [R-(C=NOH) -S]-离子。     

Inverse radiation-conduction estimation of temperature-dependent emissivity using a combined method of genetic algorithmand conjugate gradient

The solution of an inverse, conduction-radiation problem in a two-dimensional rectangle is analyzed to determine the temperature-dependent emissivity at the boundary. The medium is gray, absorbing, emitting and isotropically scattering. The bounding surfaces are assumed to be opaque and diffuse. The inverse problem is solved by minimizing the performance function, which is expressed by the sum of square residuals between estimated and exact heat fluxes, using a combined method of genetic algorithm and conjugate gradient. The emissivity is assumed to be represented as a function of boundary temperature with unknown variables. Therefore, the inverse problem is treated by the estimation of these variables. Finally, four examples are presented to show the accuracy of the algorithm. The effect of the measurement errors on the accuracy of the inverse analysis is also investigated. Results show the algorithm can estimate the unknown emissivity when the measurement errors are neglected. Also it is found that increasing the measurement error decreases the accuracy of estimation of temperature-dependent emissivity.     

二甲基二硫逐焦膦酸二甲酯合成样品中化合物的质谱特征、碎裂机理及其鉴定

为了掌握二甲基二硫逐焦膦酸二甲酯的质谱特征,开展了该化合物合成样品的气相色谱 质谱(GC/MS)和串联质谱(MS/MS)分析鉴定研究。利用GC/MS联用技术对混合物进行分析,得到10个组分的电子电离（EI）和化学电离（CI）全扫描质谱信息。根据CI谱图中的同位素比值,推测化合物可能的元素组成;通过EI谱图与数据库谱图比对,鉴定了其中6个组分的结构。然后,对二甲基二硫逐焦膦酸二甲酯和4个未知化合物采用MS/MS模式获得各自的裂解碎片,通过分析不同的裂解碎片,推测未知化合物可能的结构,并解释其可能的碎裂途径。实验共鉴定出合成样品中10个化合物,并总结了不同化合物的质谱特征,可为相关化合物的分析和鉴定提供参考。