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[硕士论文] 程生
机械工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:淋膜纸作为新型环保包装或容器产品原料,因其防潮防油耐高温易成型等多元化的功能,广泛应用于食品、包装等行业,如蛋糕烘焙、糕点和汉堡等包装及容器。它具有巨大的市场需求及社会经济价值和市场发展潜力。但针对淋膜纸的材料性能测定模型、复杂成品成型工艺等相关研究则十分少见。为此,本课题围绕其技术特点,所做的工作如下:
  1)基于正交各向异性的弹塑性材料力学模型,通过单向拉伸实验分别测定纵向MD和横向CD两相互垂直方向上的应力-应变关系曲线数据;
  2)基于淋膜纸的性能评定参数,建立成型过程的数学模型,制定成型工艺方法、设计模具并进行成型试验,通过分析成型过程中出现的纸张褶皱、裂纹等缺陷原因,探索合理的成型工艺方法及相关质量影响因素;
  3)利用ABAQUS、Hypermesh等仿真软件的联合仿真,实现对成型过程的精准模拟,优化出纸杯成型最佳工艺参数,对实际成型模型进行了验证,得出了其他规格马芬纸杯及更复杂的淋膜纸制品的成型方法的理论模型;
  4)借鉴金属冲压成型过程的回弹分析理论,对纸杯成型后的模型结果进行单独的回弹理论分析与仿真模拟,仿真结果十分接近理论值,给出了成型工艺方法改进的措施及相对应的模具设计方法。
  试验研究和模拟仿真结果表明:本题设计的马芬纸杯机成型效率高、纸杯成型质量好,所制定的成型工艺方案具有极高的合理性及可行性;基于正交各向异性的弹塑性模型进行的模拟仿真能较准确地描述了成型方法试验结果,验证了所选择的各工艺参数的合理性。
[硕士论文] 苏亮亮
电气工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:随着人们生活水平的提高以及科学技术的发展,智能家居逐渐成为未来家居生活的发展方向。本文通过对智能家居发展和研究现状的分析,从实用性和可行性角度出发,针对当前智能家居产品中出现的兼容性差,成本高,操作复杂等问题,给出了一种基于无线物联网架构的智能家居系统解决方案,该方案综合运用了ZigBee、Wi-Fi等无线传输技术,实现对室内环境的温湿度的采集,室内火灾、可燃气体的实时预警监控以及室内照明设备、窗帘的自动控制。
  整个智能家居在系统架构上由应用服务层、网络通信层、感知控制层三个部分组成。应用服务层主要由智能移动设备(手机客户端)构成,文中简要介绍了手机客户端的Eclipse开发环境和MVC功能架构,并对手机客户端的功能进行分析设计,采用TCP协议与家居网关服务器通信,主要实现温湿度的显示、灯光设备和自动窗帘的控制等功能。网络通信层作为系统的中间层,向上负责与手机客户端进行数据交换,向下负责管理家居内部的无线传感器网络。网络通信层的核心设备是采用三星S3C2440作为主控制器的嵌入式家居网关。给出了嵌入式网关的硬件设计架构,完成了外围各模块的设计,如电源模块、LED模块、WI-FI模块、ZigBee模块等;搭建嵌入式Linux操作系统软件平台,完成了本地多线程TCP服务器的设计。通过串口配置,实现网关与ZigBee协调器之间的数据通信。ZigBee无线传感器网络作为系统的感知控制层,主要完成智能家居系统中温湿度、有毒气体等环境参数采集和灯光照明设备、电动窗帘的控制。本文以TI公司的CC2530芯片进行ZigBee模块的开发设计,给出了传感器及控制器的设计流程。以Z-Stack2007为基础,设计了ZigBee的网络管理、信息采集和控制应用程序,构建了智能家居内部的无线传感器网络。
  在实验室环境下对系统功能进行了验证,首先对ZigBee无线传感器网络的通信性能和温湿度、气体等环境参数的采集功能进行测试,然后通过手机客户端测试家居设备开关的控制、温湿度数据的接收以及有毒气体的检测等功能。实验结果表明ZigBee无线通信技术组网方便,通信性能良好,适用于智能家居系统;手机客户端可实时接收家居环境参数并控制家居设备,实验采集的数据和实际数值接近,基本达到系统设计的要求。
[硕士论文] 唐燕
控制工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:如今,我国老龄人口占据的比重越来越大,独生子女比例也在逐步增加。社会的不断更新进步使得人们的生活节奏愈加急促,这也导致很多独生子女忙于外出学习工作,留下老人独自在家生活而且不能保障他们的人身安全。随着各种独居老人在家出安全事故的报道增多,老年人的安全问题已经逐渐引起了社会的广泛关注。而近年来,物联网技术、无线通信技术、计算机技术等新兴科技都在蓬勃发展,它们应该被应用到生活的各个方面,从而造福人类。本文研究目的是以新兴技术为基础,以空巢老人和长期在外的独身子女需求为核心,创新设计出一个空巢老人智能家居系统,以解决独居老人在家中安全得不到保障的问题。
  本文所设计的空巢老人智能家居系统是在国内外智能家居发展现状基础上的研究,主要分为家庭内部网络、网关和家庭外部网络三大部分,将数据信息采集、数据信息传递和数据信息接收集于一体。终端节点的各类传感器利用信息采集技术来采集老人在家中的生活数据信息,ZigBee网络将采集到的信息参数发送到协调器节点;协调器节点ZigBee网络与4G网络属于异构网络,在它们中间设有一个网关来将采集到的数据处理成可被两种网络传输的数据格式;协调器传输的数据经过网关处理之后,再通过4G网络传输到子女所在的客户端。在以上过程中,如果检测到所采集的数据信息异常,系统会发出报警短信,从而及时通知到子女使之能够采取相应措施。本文在网关部分采用基于ARM核心带闪存的STM32F103ZET6作为微处理器,将ZigBee网络技术和4G网络技术有效结合起来,设计了一个成本低、性能稳定、管理方便和操作简单的智能家居网关。本系统便于子女随时了解老人在家中的安全情况,为老人的人身安全提供有效保障。
  结果显示,所设计的空巢老人智能家居系统虽然不够成熟,但将传感器技术、无线通信技术和4G技术很好的结合在一起,解决了传统智能家居系统传输布线麻烦、难以实现远程监控、不易维修等问题,其性价比高,基本能够满足用户生活的需求,具有一定的实用价值。
[硕士论文] 黎俊楠
机械工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:本文在通过EMI技术对结构进行无损检测的研究中发现,目前使用EMI技术所做的研究均是对同一物件不同状态下阻抗特性的研究,包括:梁的裂纹损伤程度、工件的锈蚀程度、混凝土块的破裂程度等等,对于同一状态、同一属性下不同物件阻抗特性的研究基本没有。因此考虑以物件动态特性下的固有频率作为识别结构的基本参数,为此本文以吉他共鸣箱为研究对象说明从阻抗角度识别结构动态特性的可能性,根据本文的安排做了以下工作:
  1)分析了压电材料在正、逆压电效应下的压电方程,圆形PZT与吉他耦合电阻抗、耦合机械阻抗和吉他机械阻抗之间的关系,给出了吉他共鸣箱二自由度模型以及共鸣箱的运动方程,从运动方程中得到了影响吉他共鸣箱结构固有频率的主要参数。
  2)对吉他弦进行了谐响应分析,得到了1弦的倍频及相对应振幅,对吉他共鸣箱进行模态分析,得到了结构的固有频率,以吉他共鸣箱材料、前面板音孔大小为变量进行了模态分析,得到吉他结构参数对共鸣箱固有频率的影响。
  3)使用INV5633A声级计和NI高速采集卡搭建简单的声音分析系统,对吉他进行单音演奏及声音分析得到由琴弦振动激发吉他共鸣箱共振最终所发出的声音的频率。使用WK6500B精密阻抗分析仪对吉他共鸣箱按照低音区、中音区、高音一区、高音二区的频率范围对吉他共鸣箱进行阻抗分析。
  4)提出使用神经网络技术对测量得到的阻抗数据进行量化分析,以动态特性数字化后的阻抗数据作为评价同型号吉他共鸣箱的标准,按照低音区、中音区、高音一区、高音二区的频率范围分别对吉他共鸣箱放大效果进行评价。
[硕士论文] 马标
电气工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:现在中国老龄化的现象越来越严重,老年人与年轻人相比行动没有那么便利,而且经常会遗忘一些东西,所以更应该受到更多的照顾,更应该时刻处于一个更加安全、舒适的环境中。随着中国快速的发展,生活节奏与以前相比变的越来越快,上班人员一天很大的一部分的时间都在家外,根本没有太多的时间照看家中的设备。智能家居系统可以为老年人提供一个更加舒适、安全的环境,上班人员出门在外通过手机等控制终端就可以实现对家居中的设备进行控制很好的解决了这些问题。
  本文在研究众多的智能家居系统的设计的基础上,为了进一步的对智能家居系统的安全性与舒适度等进行提高,设计了一个使用ARM处理器作为智能家居系统网关,使用RFID等技术构成门禁节点的基于ARM与RFID的智能家居系统。
  本文从智能家居系统的控制方式上,把整体分为内部网络控制方式与外部网络控制方式。在这两种控制方式中结合使用RSA算法与AES算法对访问的用户的身份进行验证,对通信数据进行加密。门禁节点是家居内与家居外的分界线,本文在门禁节点的设计中采用了RFID技术与图像识别、语音识别技术相结合,从而对直接访问家居的用户的合法性进行验证。本文从智能家居系统的整体结构上,可以把智能家居系统分为节点设备部分、智能家居系统网关部分、手机等控制终端部分。对这三部分进行设计的时候,先搭建开发环境,然后再进行详细的设计。在节点设备部分,对主控制模块、温湿度节点设备等的硬件电路进行了详细的设计。在智能家居系统网关部分,对ARM作为智能家居系统的核心在家居中的作用及ARM的外围电路都进行了详细的设计。在手机等控制终端部分,使用B/S与C/S两种控制体系结构进行设计。最后,在室内进行了温湿度采集并在手机应用程序界面显示等实验,实验结果达到了设计的预期。
[硕士论文] 沙梦梦
机械工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:盐酸克伦特罗(clenbuterol hydrochloride,CL)又名瘦肉精,作为一种动物饲料添加剂常用于提高牲畜的瘦肉率,人食用含有过量CL的肉制品,会出现头昏、肌肉抽动、神经过敏等一系列症状,严重可致死亡。目前国内外检测动物性源食品中CL含量的方法主要有精密仪器定量分析和现场快速检测两大类。其中精密设备定量分析方法费用高昂、检测时间长,对操作人员有较高技术要求,难以进行快速、实时、大批量检测。现场快速检测方法中的试纸条法虽然具有成本低廉、检测时间短的优点,但是该方法检出限低,灵敏度不高,需要上述精密仪器定量分析方法的进一步确证。本文将从实验研究的角度出发,将微流控技术、酶联免疫吸附技术(enzyme-linked immunosorbent asssy,ELISA)和床边诊断技术(Point of care test,POCT)相结合,将传统的ELISA试剂盒方法转移至微流控芯片中,建立一种新的便于大批量现场筛查的CL残留的快速检测技术。具体内容包括:
  1)基于ELISA间接竞争法,对微流控芯片的进样、流道、反应池、废液池等结构进行了分析和设计;从稳定性、加工性能、性价比等角度微流控芯片的材料进行了选择,分析了微流控芯片的加工方法;对各种驱动方法比较后确定了稳定性高、驱动能力强的微泵阀系统作为流体驱动的方案;为了减少蠕动泵脉动造成的进样误差,本文设计了一种通过时间控制法来准确控制进样量的方法,使定量控制性能得到了大大提高。
  2)搭建了微泵阀驱动的微流控芯片CL检测硬件平台,首先对微泵阀的选型进行了调研,设计了四泵阀驱动结构,对流体的驱动性能进行了实验测试;搭建了恒温系统,建立了可控的恒温环境;设计制作了便携式光学检测装置,获得灵敏度高、响应速度快的吸光度分析。
  3)进行了微流控免疫分析技术的生物学验证实验研究,考察了CL抗原包被、试剂消耗量、试剂反应和显色时间、洗涤的次数、最低检出限等参数之间的关系,绘制出CL标准曲线。对微泵阀进行洗涤测试,得到了最低检出限,并对加标回收率进行了测试,对反应时间进行了测试,分别进行了稳定性实验和重复性实验。结果表明,微流控便携式免疫分析系统检测CL的最适包被质量浓度为0.25μg/mL;最低检出限为0.025ng/mL;抗原抗体反应的最适时间为16min,显色反应的时间为8min,仅为传统时间的二分之一;标准曲线呈S形,标准品检测范围为0.10~8.10ng/mL;检测设备体积小便于携带,是传统设备的四分之一。
[硕士论文] 贺鑫
机械工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:目前木材加工领域主要采用摆动筛进行刨花颗粒筛分,但由于国内外学者对于摆动筛的结构设计和筛分效率的影响因素分析较少,导致现有的摆动筛运动方式简单,工作效率低。因此,本文针对以上问题,利用EDEM软件发现多维刨花摆动筛的最佳筛分模式为X/Z方向的两自由度激振模式;基于机构拓扑结构理论,设计出一种新型两自由度刨花摆动筛;利用ADAMS、ANSYS等软件,对其进行运动学、模态和疲劳强度等分析。具体研究工作和结论如下:
  基于离散元素法,利用EDEM仿真软件,通过控制变量法及正交试验,研究摆动筛的振动频率、振动幅度、筛面倾角、激振模式等对筛分效果的影响规律,观察在不同条件下,各个因素对摆动筛工作性能的影响规律。发现影响刨花颗粒筛分效率的因素的主次顺序依次为激振模式、振动幅度、振动频率、筛面倾角,同时得到多维刨花摆动筛的最佳工作参数组合为选择X/Z方向的两自由度激振模式,振动频率为7Hz,振动幅度为11mm,筛面倾角为3°。
  基于机构拓扑结构理论,设计出一种新型并联机构4-SOC{R|P(⊥R)⊥R(⊥R)}作为新型两自由度刨花摆动筛的主体激振机构。基于此机构,利用PROE三维建模软件设计出新型两自由度刨花摆动筛的整体结构,筛框能够同时产生回转摆动和垂直方向的往复振动,从而有效提高筛面物料筛分作业的处理量和筛分效率。
  基于TRIZ理论,针对现有刨花摆动筛偏心轴的偏心距不可调、偏心调节装置调节范围受限、橡胶弹簧易断裂等问题进行因果轴分析,通过查找矛盾矩阵表找到对应的创新原理,再结合实际工作情况进行结构优化设计,解决了上述问题。
  为验证两自由度刨花摆动筛机构设计的可行性,基于多刚体系统动力学理论,利用ADAMS仿真软件对摆动筛进行运动学分析,绘出筛面在不同变量下的X方向、Y方向和Z方向的位移、速度随时间变化的曲线,证明利用两个同步反向振动电机的转动替代Z向移动激振模式构想的可行性及合理性,为刨花摆动筛样机的研制提供参考。
  基于有限元理论,利用ANSYS软件对两自由度刨花摆动筛的关键零部件进行模态和疲劳强度分析,发现能够有效避免摆动筛在正常工作中的共振现象;而对关键零部件进行疲劳强度分析后发现,偏心轴、万向节等关键零部件的结构设计符合实际工作需求,验证了两自由度刨花摆动筛结构设计的合理性。
[博士论文] 熊文飞
农产品加工及贮藏工程 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:蛋白质、多糖单一组分的结构、加工特性、营养功能特性的研究相对已经比较丰富,基于组分间相互作用的基础研究,从而提升单一组分的功能特性、甚至发掘新的功能特性,是当前新食品配料开发具有巨大前景的一个重要方向。理解蛋白质和多糖之间的相互作用行为,深入挖掘其复合凝聚物的功能特性,构建具有特定结构和功能的复合配料,不仅对解决天然食品配料选择范围窄、升级食品加工工艺流程和新产品的设计与开发具有重要的应用意义,也符合食品产业绿色、健康、可持续的发展方向。基于此,本文以在食品工业中来源丰富卵白蛋白(OVA)和羧甲基纤维素(CMC)两种配料为材料,探究两者的复合凝聚行为,及其微纳尺度自组装复合凝聚物在稳定高油相乳液和生物活性物质保护与递送方面应用潜力;继而考察静电复合对OVA热诱导凝胶化行为的影响,OVA/CMC静电复合物热致凝胶的强度、微观结构和持水性之间的关联性及调控策略;以发现优化二者复合凝聚物的优势特性或新特性,为二者复合衍生为新型食品配料奠定基础。主要研究结果如下:
  1.通过采用浊度跟踪、等温滴定量热仪和动态旋转流变仪等手段揭示了OVA与CMC之间的复合凝聚行为。结果表明,OVA和CMC可以通过由焓驱动的静电相互作用随pH的变化自发形成复合物或凝聚物。离子强度对OVA/CMC复合凝聚的影响表现出多重效应。当CNaCl=20mM时,OVA与CMC之间的结合显示出最高的化学计量比、结合常数、焓变和弹性模量。当CNaCl≥200mM时,OVA和CMC的复合从吸热变为放热,暗示从焓驱动转变到熵驱动。此外,由于CMC1.2具有比CMC0.7更高的电荷密度,因此OVA和CMC1.2具有更强的结合能力和抗盐离子屏蔽性能,且凝聚物显示出更紧密的微观结构和更高的粘弹性模量。
  2.通过热处理(90℃,30min)OVA/CMC在pH4.4形成的可溶性静电复合物制备纳米颗粒(200-260nm)。结果显示,CMC的电荷密度对纳米颗粒的尺寸,结构和物理化学性质具有较大影响。OVA/CMC1.2(具有更高的电荷密度)纳米粒子比OVA/CMC0.7纳米粒子具有更小的尺寸,更紧密的结构,更高的表面绝对电势和疏水性。界面流变研究结果表明热处理后纳米粒子尺寸和表面净电位的增加对油-水界面的扩散,吸附和重排率有较大影响,导致界面吸附层的表面压力和粘弹性降低。OVA/CMC纳米颗粒对白藜芦醇的包埋效率和负载能力分别约为70%和35μg/mg。白藜芦醇主要通过氢键和疏水相互作用被包埋于纳米载体内,且以无定形状态存在。同时,OVA/CMC纳米颗粒可以显著增强白藜芦醇在紫外辐照下的稳定性和体外生物可给性(约80%)。这为同类活性物质的保护与递送提供了新选择。
  3.OVA与CMC在不同pH(3.0、3.5、4.0)形成的复合凝聚物特性研究表明,OVA/CMC复合凝聚物的蛋白质与多糖含量随着pH值的增加而降低,且微观网络结构由致密转向松散。同时,CMC1.2由于具有较高电荷密度,因此OVA/CMC1.2复合凝聚物展现出比OVA/CMC0.7更致密的微观网络结构和粘弹特性。此外,OVA与CMC在pH3.0和3.5较强的静电复合会导致其凝聚物表现出较差的油结合能力和高内相乳液稳定性,尤其OVA/CMC1.2复合凝聚物稳定的乳液体系。相反,在pH4.0时的适度静电相互作用使OVA/CMC复合凝聚物(2.5%,w/w)展现出极好的高内相乳液(油相80%)稳定能力,这为高油相食品体系的稳定化提供了新策略。
  4.静电复合会极大的抑制OVA热致凝胶化,且具有较高电荷密度的CMC1.2展现出比CMC0.7更强的抑制能力。流变分形分析表明,随着OVA-CMC比例由10∶1上升至40∶1,OVA/CMC0.7和OVA/CMC1.2热诱导凝胶的分形维数分别由1.83和1.75增加至2.17和2.08。另一方面,盐离子的电荷屏蔽效应能够增强OVA/CMC复合物的热致凝胶强度。然而,当盐离子(100mM)将多糖链上蛋白质分子完全解离时,多糖的表观粘度对OVA的热致凝胶化产生了较大影响。此时电荷密度较低的CMC0.7由于具有较大的表观粘度,因此展现出比CMC1.2更强抑制OVA热致凝胶化的能力。这种新型OVA/CMC静电复合物热致凝胶可为脂肪取代物的制备提供潜在方案。
  5.OVA/CMC静电复合物热致凝胶特性研究结果表明,其凝胶呈现出均匀致密结构和较好的持水性能,但杨氏模量却显著降低(P<0.05)。这与静电作用抑制了蛋白质在热诱导过程中的大面积聚集体的形成密切相关,且较高电荷密度的CMC1.2表现出更强的对凝胶结构和性能(凝胶强度和持水性)的干扰能力。利用盐离子对蛋白质和多糖电荷的屏蔽效应可改善凝胶的强度,但同时也增加了凝胶的粗糙度和微观结构孔径尺寸,导致OVA/CMC静电复合物热致凝胶的持水性显著降低。进一步研究发现,凝胶的有效渗透系数(k1)和水通量系数(k2)均与其结构孔径存在较显著的正相关性。这表明凝胶持水性的调节主要在于控制其微观结构孔径的大小。以上研究结果可为蛋白质基水凝胶或食品体系的品质调控提供新的参考。
[博士论文] 普蕊
农产品加工及贮藏工程 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:咸鸭蛋加工方法比较简单,保质期比较长,具有油露松沙的特点,风味比较特殊,深受中国和东南亚许多国家与地区居民的喜爱。本研究结合中国与印度尼西亚咸鸭蛋的加工方法,在腌制过程中添加几种天然抗氧化香辛料,不仅使咸蛋具有更好的保鲜效果,而且提高产品的品质,还能改善产品的风味。主要研究了大蒜油、高良姜提取物、丁香提取液、迷迭香提取物对咸鸭蛋品质特性、挥发性风味物质、脂质氧化和脂肪酸组成等的影响。根据研究结果,还对添加丁香提取液腌制的咸鸭蛋进行了脂质组学的分析。主要研究结论如下:
  研究了大蒜精油对加工过程中咸蛋物理性质(含水量、含盐量、蛋黄油渗出量)的影响以及对蛋壳和蛋壳膜的微观结构、蛋黄脂肪酸组成和脂质氧化的影响。结果显示,同对照组相比,添加0.10%和0.50%(v/v)的大蒜精油,对咸蛋的物理特性和微观结构有显著的影响。在盐析期间,添加大蒜油的蛋黄的TBARS值低于对照组(P<0.05)。此外,在脂质氧化过程中,咸蛋黄中的GLA、DPA、DHA、ARA和亚油酸等必需脂肪酸含量和对照组相比也具有显著差异。同时,经大蒜精油加工后的蛋壳膜更加疏松,这有利于油脂从蛋清渗透到蛋黄,使得蛋黄在腌制过程中结合更加紧密,有利于油露松沙质感的形成。
  研究了高良姜提取物对咸蛋物理性质(含水量、含盐量、蛋黄油渗出量)、风味成分、脂质氧化与抗氧化能力的影响。高良姜提取物是一种天然抗氧化剂,将咸蛋分为三组:含0.10%和0.50%(w/v)高良姜提取物的咸蛋组和不含高良姜提取物的咸蛋对照组。结果表明,与对照组相比,高良姜提取物在熟化期间能显著降低脂质氧化的水平。同时,高良姜提取物的浓度和腌制时间对脂肪酸组成也有显著影响。在28天的腌制过程中,添加0.50%(w/v)高良姜提取物的咸蛋抗氧化活性显著高于对照组(P<0.05)。此外,电子鼻的分析表明,高良姜提取物可以使咸蛋在熟化过程中产生独特的风味。
  研究了咸蛋腌制过程中添加迷迭香和丁香提取物对咸蛋脂肪酸组成、脂质氧化(TBARS、共轭二烯和对茴香胺值)、抗氧化能力(自由基清除能力和还原能力)和挥发性成分的影响。结果表明,同对照组相比,添加迷迭香和丁香提取物可以显著降低TBARS和茴香胺值,在熟化期间可降低共轭二烯的含量;同时,对咸蛋黄脂肪酸组成也具有显著影响。添加迷迭香提取物的咸蛋组,主要脂肪酸为棕榈酸,其次是(C18∶2ω-6)和花生四烯酸。腌制14天后,添加丁香提取物的咸蛋组主要脂肪酸为油酸,其次是棕榈酸和花生四烯酸;该组PUFA/SFA比值显著高于对照组(P<0.05),ω∶6/ω∶3比值显著低于对照组(P<0.05)。SPMEGC-MS结果显示,在添加0.10%和0.50%(w/v)迷迭香提取物的咸蛋中分别检测到了22种和25种挥发物;在添加有0.1%和0.50%(w/v)丁香提取物的咸蛋中分别检测到了46和37种挥发物,特别是还检测到了丁香酚化合物。丁香酚是丁香的主要生物活性成分,具有极高的抗氧化能力,电子鼻结果也显示,丁香提取物是引起咸蛋风味变化的主要物质。
  根据上述研究结果,将丁香提取物腌制咸蛋的咸蛋黄进行脂质组学的分析,并同未添加组进行比较,分别在正、负离子模式下利用UPLC-QE-MS/MS鉴定了两种蛋黄的脂质成分。在对照组和丁香提取物组中共检测到315种脂类。正离子模式下,样品中甘油脂质的10个亚类差异显著(P<0.05)。其中种类最多的是TG和Cer,其次是CerG1、LPE、DG和GM3。丁香提取物蛋黄组中的LPE、TG、DG、Cer、CerG1、GM3含量均显著高于对照组(P<0.05)。负离子模式下,35个亚类的脂质含量差异显著(P<0.05),包括甘油磷脂,鞘糖脂和中性鞘糖脂。脂质种类最多的是PE,其次是PC、LPC和GM3。0.50%(w/v)丁香提取物蛋黄组中的PC、LPC、PE和GM3含量均显著高于对照组(P<0.05),其中PC和PE是蛋黄中甘油磷脂的主要成分。此外,这些天然香料在印度尼西亚广泛销售,并被认为可以安全食用,因此这项研究将为改善咸鸭蛋产品铺平道路,特别是在印度尼西亚。
[博士论文] 王宁
食品科学 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:鸡蛋低密度脂蛋白(LDL)是球形颗粒,核心部分由三酰甘油酯和胆固醇组成,中性脂质核心周围有一层单层磷脂膜,蛋白质镶嵌在单层膜上。LDL是蛋黄重要组成部分,约占蛋黄干重2/3,具有重要加工特性和营养价值。本课题从对LDL提取优化、结构分析、脂质和脂肪酸组成分析及其对血脂代谢影响几个方面进行研究,主要研究结果如下:
  研究建立了一种利用聚乙二醇(PEG)高效分离提取低氧化程度鸡蛋LDL的方法。浆质pH6.00和5%PEG4000为优化提取条件,干物质含油率和蛋白质提取率分别高达68.14g/100g干物质和69.91%,含油率显著高于硫酸铵沉淀法(p<0.05),PEG沉淀法得到的目标物氧化程度低于硫酸铵沉淀法;实现了高效提取低氧化程度的鸡卵黄LDL的实验目的。
  分析了两种提取方法得到LDL样品的粒径大小及分布,结果表明两种LDL样品拥有相似粒径大小(15-40nm)、形状及分布情况,但是硫酸铵沉淀法提取得到LDL(ASP-LDL)样品较同浓度PEG沉淀法提取得到LDL(PEG-LDL)更易聚集。结构分析表明两种LDL样品拥有相似的表面二级结构,且与浆质样品存在一定程度差异:LDL的酰胺Ⅰ带与浆质二级结构差异较大。FTIR和拉曼光谱分析手段证明LDL样品中存在CH2对称性和非对称性伸缩振动、脱辅基蛋白肽键中C=O振动(特征峰)、脂链中P=O伸缩振动、胆碱不对称振动及C=C伸缩振动。研究表明两种提取方法得到LDL具有相似结构特性,但是PEG-LDL具有更好溶解特性。
  采用HPLC/MS/MS在正负两种离子模式条件下鉴定蛋黄及LDL样品脂质组成,在两种样品中均检测到387种脂质,包括24个子类。LDL中磷脂含量低于蛋黄,但是三酰甘油酯(TG)和胆固醇酯(CE)含量略高于蛋黄,说明蛋黄中TG和CE主要富集于LDL颗粒。对脂质的脂肪酸组成进行分析,结果表明两种油脂样品的主要脂肪酸为C16∶0、C18∶0、C18∶1和C18∶2。
  采取两种方法提取LDL中的油脂,结果表明这两种方法互相补足。ASP-LDL和PGE-LDL的脂肪酸含量差异显著,PEG-LDL中饱和脂肪酸含量较低,单不饱和脂肪酸含量较高,具有较高营养价值。LDL-总脂中主要脂肪酸为C16∶0、C18∶0、C18∶1和C18∶2,中性脂中主要脂肪酸为C16∶0和C18∶1,磷脂中主要脂肪酸为C16∶0、C18∶0、C18∶1和C18∶2,该结果印证了前期脂质组学结果。
  研究普通饮食模式(CD)和高脂饮食模式(HFD)条件下灌胃LDL对小鼠生长发育及生理生化指标的影响,结果表明,两种饮食模式下灌胃LDL均可显著提高小鼠体重增长率,HFD-LDL可显著提高小鼠体脂率,腹腔解剖和组织HE切片均显示100d-HFD-LDL组小鼠有肝脏病变的趋势;口服葡萄糖耐量测试和胰岛素耐量测试结果表明所有小鼠均未生成糖尿病,但是高脂饮食更易引起葡萄糖耐受能力降低和产生胰岛素抵抗。血清三酰甘油酯检测结果表明-CD饲喂较HFD饲喂更易引起血清三酰甘油酯积累。研究证明普通饮食模式条件下短期灌胃LDL对小鼠血清脂肪酸具有改善作用,可促进肝脏内脂质流出,长期灌胃LDL则会引起肝脏内脂质堆积,CD-LDL可显著提高低密度脂蛋白胆固醇水平,HFD-LDL可显著降低血清低密度脂蛋白胆固醇水平。
  进一步研究LDL对小鼠血脂代谢的影响,结果表明,LDL可显著下调小鼠肝脏脂肪酸合成酶基因(Fasn)的表达水平,进而降低小鼠体内脂质生成速度。长期灌胃LDL可显著下调小鼠肝脏微粒体甘油三酯转运蛋白(MTP)表达水平,引起肝脏脂质累积,产生肝脏病变,显著降低粪便总脂肪酸浓度。LDL可改善小鼠血清和100d肝脏内脂肪酸组成,提高n-3多不饱和脂肪酸含量。
[硕士论文] 王琦敏
计算机技术 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:现代家居已经较好地解决了最基本的居住问题,但如何让家居更加信息化和现代化也成为了人们日益关心的焦点。随着信息技术的快速发展,提高家庭生活的智能化水平和现代化生活方式必然是未来发展的趋势。
  本文通过对目前国内外智能家居发展情况的分析,结合ZigBee无线传感器网络、网关技术和手机终端远程控制APP设计了一种智能家居系统。该系统主要采用了嵌入式和无线网络技术,实现了温湿度检测、光照检测、气体检测、人体红外检测、开关电灯控制和手机远程控制功能,具有功能丰富,成本低等优点。论文首先分析了ZigBee技术的优点,然后详细描述了系统硬件和软件部分的设计。网关设备采用了S3C2440A处理器作为核心部件以提高系统的稳定性,ZigBee无线网络收发模块使用CC2530芯片以实现终端数据的发送和接收。软件设计主要包括基于Z-stack协议栈的硬件应用层开发和手机APP开发。硬件设备应用层开发包括ZigBee网络组建和ZigBee终端数据采集;手机客户端App使用了Eclipse和Android SDK开发工具进行开发,并且通过科大讯飞语音识别SDK实现了语音控制电灯开关的功能。
  在智能家居环境中经常需要设置较多的传感器节点,当某个传感器节点发生故障时,用户需要准确地知道该传感器的位置。因此针对如何准确定位故障传感器的位置,本文在原有的ZigBee技术的定位算法上进行了改进,提出一种基于阈值分段的定位算法。该算法通过目标节点与参考节点距离的大小与阈值距离相比较来确定使用RSSI还是DV-Hop定位算法,将这两种算法进行了有效结合,以提高定位的准确性。最后,在MATLAB软件中使用随机函数生成的点对模型对算法进行了模拟,验证了改进后的算法的定位准确率高于单独使用RSSI和DV-Hop。
[硕士论文] 秦炎炎
农业电气化与自动化 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:鸡蛋是我国人民日常生活中的常用食品之一,深受大家的喜爱。鸡蛋在运输、储存以及初加工的过程中容易产生裂纹,微生物可以通过鸡蛋表面的裂纹侵入鸡蛋内部,导致鸡蛋变质,既危害消费者的身体健康也影响企业的信誉,因此裂纹检测是鸡蛋初加工中必要一环。现今,我国大多数中小型蛋品企业依旧使用传统的人工方式进行裂纹检测,检测方法效率低,易受到工作人员的主观影响,大型企业裂纹检测技术全部从国外引进,技术成本相当高,严重制约了企业的竞争力。因此研究鸡蛋裂纹在线检测系统具有重要的经济意义和社会意义。
  本文在深入了解鸡蛋裂纹检测技术的国内外研究现状基础上,明确以声学特性为检测手段,利用数字信号处理技术和计算机控制技术,对鸡蛋裂纹在线检测系统做了一定的研究与试验,论文的主要研究内容和结果如下:
  1.分析了敲击鸡蛋产生声音信号的特征并建立了判别模型。通过鸡蛋敲击试验,采集敲击鸡蛋产生的声音,对声音进行频谱分析,最后将声音信号的总能量(E)、最大频率分量(A)、最大频率分量的频率(f)和信号频谱图的质心在频率轴的分量(Cx)作为特征参数建立贝叶斯判别模型,并对判别模型进行了验证。
  2.研究了鸡蛋裂纹在线检测装置的机械结构,着重对检测装置的自动敲击部分进行研究,最后得出结论:检测装置可以实现在不同的运行速度下自动对鸡蛋进行多点敲击,并经过试验验证自动敲击装置的敲击力不会对正常蛋造成损伤,可以达到对鸡蛋全表面检测的目的。
  3.设计了鸡蛋裂纹检测系统的硬件和软件部分。设计了以FPGA和DSP为下位机,PC为上位机的裂纹在线检测系统,通过声音传感器采集敲击鸡蛋表面产生的声音信号,信号经过放大、滤波和模数转换后,由FPGA实现数字信号的采集和缓存,DSP读取FPGA缓存中的数据,数据经IIR滤波器滤波、快速傅里叶运算以及贝叶斯判别模型判断后,最终将结果显示在PC机上。结果表明,鸡蛋裂纹在线检测系统的下位机可以采集声音信号,并对信号分析判别,并将结果传递给上位机,上位机显示最终结果供工作人员查看。
  4.在样机上进行了鸡蛋裂纹在线检测的试验,试验结果表明,单个鸡蛋检测的时间为1.48s。正常蛋准确率为92.50%,小裂纹蛋检测准确率为72.46%,大裂纹蛋检测准确率为92.79%,裂纹蛋的准确率为85.00%。
[硕士论文] 郑伟
农业电气化与自动化 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:家禽净膛自动化加工,是实现禽肉生产规模化、高效化及产业化的关键。目前,在家禽屠宰加工领域,采用扒取式、挖取式和夹取式净膛机械手取内脏的方式应用广泛。但这几种取内脏方式主要是利用特定的机械结构之间的相互配合形成固定的运动轨迹来执行机械手的净膛动作,对控制部件的结构设计和尺寸精度要求较高,很难保证各机械结构之间的协调性,而且也不能根据机械手手指与内脏之间的接触力大小实时调节手指的力度,导致内脏的破损很大,严重的影响了内脏的存储时间和经济价值。
  针对国内净膛机械手机械结构复杂,自动化程度较低、对内脏破损较大等问题,本文利用现代计算机技术和传感器技术,设计了一套基于触觉感知的夹取式机械手的净膛系统。该净膛系统由机械结构,触觉系统和控制系统三大部分组成。
  机械结构部分主要包括试验台、家禽固定装置、机械手的末端执行器和机械臂。利用SolidWorks软件对机械部分建模,确定了系统机械部分的结构和尺寸并加工出实物。净膛作业由机械手完成,家禽固定装置用于固定家禽,试验台用于放置机械手、控制柜及计算机等。
  机械手的触觉系统包括硬件系统和软件系统。选择了压阻式薄膜传感器作为触觉系统的感知部件,利用压阻转换模块将传感器输出的电阻信号转换为STM32能识别的电压信号,完成了压力采集电路的搭建。基于KEIL开发环境,编写了ADC压力采集程序。
  机械手的控制系统包含硬件和软件两部分。该系统由步进电机驱动器、降压模块、电源及高速稳压隔离器组成,建立了控制系统的硬件平台。基于Qt软件设计了上位机的人机交互控制界面,包括手动和自动两种控制模式,利用KEIL开发了机械手控制程序,完成了控制系统软件设计。
  为了验证系统的可靠性,进行了系统测试研究。通过家禽内脏压力阈值实验得到了控制末端执行器机械手指张开的压力阂值为7.7N,通过机械手的净膛试验得到了机械手的净膛率为87.4%。
[硕士论文] 王彬
农业电气化及自动化 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:随着人们生活质量逐渐提升,对鸡蛋的品种及产地等方面要求也不断提高,更多的人越来越倾向于“土鸡蛋”、“有机蛋”等鸡蛋品种。由于这类鸡蛋价格高,在利益的驱使下,不法商人使用饲料鸡蛋充当,不仅损害了消费者利益,也破坏了市场的公平,并且市场中乱标鸡蛋产地的现象严重,不仅影响市场的健康发展,也不利于中国名优鸡蛋品牌的保护。因而,市场迫切需要一种精确快速的鸡蛋品种及产地检测方法。
  本研究以不同品种及产地的鸡蛋为对象,利用电子鼻技术和可见-近红外技术,获取鸡蛋挥发性物质响应数据和可见-近红外光谱数据,探究不同品种及产地鸡蛋电子鼻数据和光谱数据的差异,建立基于电子鼻及可见-近红外光谱的鸡蛋品种及产地鉴别模型,并设计开发了鸡蛋品种及产地检测软件。研究内容和结论如下:
  (1)研究不同鸡蛋的气味物质差异,并建立基于电子鼻的气味鉴别模型。通过FOX4000电子鼻系统和气质联用(GC-MS)技术对来自不同产地的鸡蛋检测挥发性物质,获取不同品种及产地鸡蛋的挥发性物质数据,通过数据雷达图分析,发现不同品种及产地鸡蛋的挥发性物质成分存在差异。利用SPSS对电子鼻数据进行显著性分析,除4个传感器呈现无显著差异以外,其他14个传感器均呈现显著差异。分别利用偏最小二乘判别(PLS-DA)和K最邻近算法(KNN)建立鸡蛋品种及产地的气味鉴别模型。基于显著差异特征建立的PLS-DA建模效果最优,其中品种和产地的训练集、预测集识别准确率均为100%,训练集交叉验证准确率分别为98.36%、97.65%。
  (2)研究不同品种鸡蛋的光谱特性,建立鸡蛋品种的可见-近红外光谱鉴别模型。搭建光谱信息采集平台,采集不同品种鸡蛋(武汉洋鸡蛋、武汉土鸡蛋、孝感洋鸡蛋和孝感土鸡蛋)光谱信息。对原始光谱数据进行标准正态变换(SNV)消除噪音、基线漂移影响,并利用竞争性自适应重加权(CARS)挑选35个特征波长,再运用主成分分析(PCA)对特征波长数据进行降维,选择累计贡献率达到97.22%的前2个主成分信息。利用增强回归树(BRT)算法建立鸡蛋品种鉴别模型,模型训练集和预测集判别正确率分别为98.33%、97.00%,训练集交叉验证正确率为96.54%。
  (3)研究不同产地鸡蛋的光谱特性,建立鸡蛋产地的光谱鉴别模型。采集4个不同地区(武汉、孝感、恩施和黄石)的鸡蛋光谱信息,利用直接正交信号校正(dosc)对原始光谱数据进行预处理,并利用t分布式随机邻域嵌入(t-SNE)对预处理后数据进行降维,选择前4维的信息作为特征信息。运用随机森林算法(RF)建立鸡蛋产地鉴别模型,模型的训练集和预测集鉴别正确率为100%、97.78%,训练集交叉验证准确率为93.50%,袋外数据误差率为0.03。
  (4)开发鸡蛋品种及产地检测软件。在鸡蛋品种及产地鉴别模型的基础上,综合运用Java和Matlab混合编程的思想,完成软件设计。利用Matlab软件编写预处理、降维、建模方法,运用deploytool发布工具对函数以Java语言形式进行封装发布。其次,利用Eclipse工具进行Java编程,导入先前发布的函数jar包。最终,通过调用函数实现对光谱数据处理,利用数据库系统管理数据,完成对鸡蛋品种及产地的快速鉴别。该检测软件稳定性高,处理1个样本30ms即出结果。
[硕士论文] 吴雪
化学工程 北京化工大学 2018(学位年度)
摘要:邻苯二甲酸酯类物质(phthalate esters,PAEs)作为最常用的增塑剂,通常用于添加到塑料制品中,广泛应用于食品、医药的塑料包装行业。增塑剂在一定条件下会迁移至人体的唾液、汗液中,并对人体健康产生危害。本文的检测目标物属于对人体健康有严重危害的邻苯二甲酸酯类物质,对它在食用油中的净化、分析方法研究及应用具有重要的参考意义。
  本论文通过对比了凝胶渗透色谱和固相萃取两种净化方法,采用了全自动凝胶渗透色谱分离设备对食用油中的增塑剂进行净化和浓缩;通过填料的选择、流动相的配比、目标化合物的收集时间、样品量等参数进行优化,确定最佳凝胶色谱净化条件。流动相为环己烷:乙酸乙酯(1∶1),流速为3.5mL/min,GPC优化收集淋洗液时段为8-16min。在GC-MS检测方法上,通过对色谱柱的选择、进样口温度的优化,质谱条件的优化,确定了最佳分析条件,使得8种PAEs能够实现很好的分离。采用同位素稀释质谱法对8种PAEs在提取离子扫描(SIM)模式下进行定性定量分析,在0.5-200μg·g-1的浓度范围内,8种PAEs线性关系良好,相关系数(R2)均大于0.998,方法检测限(3S/N)在0.10-0.46μg·kg-1之间。定量限(10S/N)在0.35-1.35μg kg-1之间。通过该方法在食用油中添加3个浓度水平(1、5、20μg·kg-1)的八种PAEs得到的回收率在89.54-101.89%之间,相对标准偏差2.1-7.7%之间,满足实际分析需求。
  在建立的前处理和分析方法基础上,随机抽取了8种市售食用油样品,对其中的8种PAEs的含量进行测定,以验证方法是否满足实际分析需求。利用气相-氢火焰离子化检测仪器对添加到标准物质中的8种PAEs纯品进行了纯度测定,制备了239单位食用油中增塑剂标准物质,并对食用油中的8种PAEs进行定值。采用液相色谱质谱法(HPLC-MS/MS)进行了数值验证,两种方法数值结果RSD在0.71-3.56%。测定食用油中8种PAEs标准物质的均匀性、稳定性都达到要求,并探讨了定值结果的不确定度。
  本论文针对国内分析方法相对落后和标准物质缺失的局限性,对已有的检测方法进行改进,开发了一种较为快速、便捷的前处理方法,运用了可控性强、检出限低、准确度高的同位素稀释气相色谱-质谱法(GC-MS)检测食用油中邻苯二甲酸酯类物质,并应用于标准物质的制备和检测。
[硕士论文] 孟庆华
机械工程 武汉科技大学 2018(学位年度)
摘要:办公座椅在使用过程中,存在各种不舒适问题,引起这些问题的因素众多。本文以FREIHEIT办公座椅为研究对象主要从运动学与动力学角度,研究办公座椅就坐过程中的影响舒适度的因素,为办公座椅的设计提供参考。
  (1)分析办公座椅的特性与人体坐姿活动,探讨办公座椅使用过程中的影响舒适度的因素,提出搓背、溜滑两种不舒适现象,同时提出了全面舒适性研究方法。
  (2)从运动学角度研究联动机构所产生的搓背现象对座椅舒适度的影响,对传统底盘进行分析,设计一款新型底盘,对其联动机构进行数学分析与运动学分析,同时采用多目标优化方法结合ADAMS软件进行优化。
  (3)从动力学角度研究座椅的坐垫与靠背材料产生的溜滑现象对舒适度的影响,考虑材料的力学特性以及人体与材料的相互作用,建立了一种办公座椅人体系统模型,针对此模型,建立基于拉格朗日方程的动力学表达式。通过Matlab数值计算与Working Model2D验证分析,研究了坐垫与靠背材料对办公座椅静态舒适度的影响。
[硕士论文] 谈文艺
模式识别与智能系统 黑龙江大学 2018(学位年度)
摘要:苹果作为我国第一大水果,在我国果品生产、消费以及对外贸易中发挥着重要作用,然而苹果在商品化的过程中将不可避免受到外力因素的影响而产生不同程度的损伤。有些苹果损伤在形成初期不太明显,但其受损组织的内部可能已经发生了变质,因此对苹果的外部损伤尤其是早期轻微损伤的检测显得尤为重要。此外,对苹果损伤程度定量和客观的描述不仅是生产者和买家评估苹果品质的重要依据,而且对于改善苹果采后商品化处理的研究也具有重要意义。
  本文采用高光谱成像技术对苹果的外部损伤进行了早期识别与分级,具体研究内容和成果如下:
  (1)对401-1037nm波段范围的苹果高光谱图像执行分段主成分分析(PCA)操作,选出近红外光谱区(780-1037nm)为识别损伤的最佳光谱区,并基于此最佳光谱区域以及主成分图像的权重系数在本区域选取了7个特征波长;再次对这些选出的特征波长执行PCA操作,并结合图像处理操作设计了一种针对不同程度的苹果损伤的精确识别算法,统计得到该算法对200个样本的平均识别率为98.5%。
  (2)利用掩模得到157个苹果损伤区域的平均光谱,运用Kennard-Stone算法划分样本集合以提高样本的代表性,使用四种不同预处理方法及它们的组合方法处理原始光谱数据,选出了标准正态变量变换作为最终的预处理方法。利用竞争性自适应重加权法(CARS)、连续投影法以及CARS和相关系数法(CCM)的组合算法来选取光谱数据的特征波长,并分别建立基于网格参数寻优的支持向量机(GS-SVM)模型来进行苹果损伤程度的分类鉴别,最终确定了最优损伤程度分类模型为CARS-CCM-GS-SVM模型,预测集的分类准确率达97.5%。
  研究结果表明,本研究所设计方法可以准确有效地对苹果的早期损伤进行有效识别,并在此基础上实现对损伤程度准确分级,给实现苹果损伤检测的自动化提供一个可行性方案,对提高苹果产业果品分级技术水平与出口率具有积极的意义。
[硕士论文] 陈道源
模式识别与智能系统 黑龙江大学 2018(学位年度)
摘要:近红外光谱检测技术越来越成熟,便携式光谱检测仪越来越丰富,但是依然存在价格昂贵、操作复杂等问题,小型化、智能化、低成本成为便携式检测仪的发展趋势。因此提出一种新的苹果糖度检测方法,实现检测仪的小型化、低成本、智能化,显得尤为重要。
  本文提出了基于多特征波长的苹果糖度检测方法,设计了基于该方法的检测装置的总体方案,阐述了检测装置的光路结构设计、电路设计和软件程序开发。廉价的LED光源,独特的光路结构设计,实现了检测装置的低成本和小型化。利用设计的近红外检测装置,获取苹果在830nm、880nm、940nm(特征波长)和850nm(参考波长)光源下的漫反射信号吸光度,建立漫反射吸光度与苹果糖度的多元线性回归(MLR)和偏最小二乘(PLS)回归模型。对比分析模型参数可知,多元线性回归模型参数(R2=0.9092)优于一元线性回归模型参数(R2=0.8367)。偏最小二乘的预测相关系数Rp和预测均方根误差RMSEP分别为0.8957和0.4052。虽然基于光谱仪的苹果糖度检测仪的模型预测精度(Rp=0.924>0.8957,RMSEP=0.334<0.4052)比本实验模型的预测精度要好,但是其装置成本远比本装置高。
  实验结果表明,基于多特征波长的检测装置基本达到苹果糖度检测精度的要求。本文提出的基于多特征波长的近红外苹果糖度检测方法是可行的,且比基于单特征波长的苹果糖度检测方法更优。同时,本研究为实用化的苹果糖度检测仪器设计和开发提供参考。
[硕士论文] 张越
电子与通信工程 黑龙江大学 2018(学位年度)
摘要:在计算机网络技术和人工智能技术飞速发展的今天,对于人机交互的方式,人们也提出了新的展望,便捷高效的人机交互方式研究受到了越来越多专家学者的追捧。应用语音这种最自然的交互方式实现人与机器的互动,可以有效提升人们在使用按键等传统交互方式中存在的输入效率慢,容易出错等缺点。因此,语音识别控制技术在人机交互中的应用变得越来越多,逐渐成为当今时代下具有巨大价值的科技热点。
  本论文是以智能家居中的语音操控系统的开发为探究方向,融合语音识别技术与射频红外控制技术并将其应用在智能家居设备中,设计出智能语音交互硬件,该硬件作为家庭语音人机交互终端,可实现用语音对家用电子设备进行有效控制,并且可以通过访问语音云数据库实现搜索想听的曲艺节目、收听天气预报、设置闹钟等功能。与此同时本文在语音识别的算法模型中也做了探究,对两种主流的语音识别算法做了理论分析及对比。对传统的DTW算法做了改良优化并将其运用到语音识别中,设计了智能语音交互系统,最后整体测试了系统的功能,测试数据显示本文设计的人机语音交互终端能够较为完整的实现语音识别和智能语音操控,识别速度较快,可以满足人们对于高效率,简便快捷的人机交互需求。
[硕士论文] 邹博睿
模式识别与智能系统 黑龙江大学 2018(学位年度)
摘要:面粉是日常饮食结构的主要原料之一,其品质一直是公众关注的焦点。在面粉所有的评价指标中,外观和口感对于面粉的品质认证和市场价格起着关键的作用。因此,一些面粉生产厂商和零售商向面粉中添加大量的滑石粉来提升面粉的外观品,从而获取更大的利润。然而,很多研究已经证实滑石粉会对人体健康造成危害,因此,研究面粉中滑石粉的检测方法对保护消费者健康有着巨大的实际意义。近红外光谱分析技术以其快速、高效、无损的技术特点和优势在众多领域都得到了广泛地应用,本文将利用近红外光谱技术对面粉中滑石粉进行定量检测。
  本研究制备了41个不同含量滑石粉的面粉样本,并利用NIRS分析仪采集了全体样本在400~2500nm光谱范围内的漫反射光谱用于光谱特性分析。由于在利用近红外光谱模型建立的过程中,训练样本的选择十分重要,本研究使用马氏距离法剔除了两个异常样本,并利用SPXY算法在剩余的39个面粉样本选择了29个样本用于建模,10个样本用于预测。此外,为了去除外界噪声干扰对光谱信号的影响,比较使用了平滑(S-G)、多元散射校正(MSC)、导数算法(1D、2D)、标准正态变化(SNV)等不同预处理方法对模型的校正效果,发现SNV预处理效果最好。然后,使用相关系数法(CCM)、连续投影算法(SPA)以及两种方法的组合算法提取特征波长以实现光谱数据降维,并将提取的特征光谱数据分别输入到三种定量分析模型—径向基函数(RBF)人工神经网络、反向传播(BP)人工神经网络和最小二乘法(PLS)模型中来预测面粉中的滑石粉含量,确定了CCM-SPA-RBF模型为最优预测模型,得到预测相关系数(Rp)、预测均方根误差(RMSEP)和相对分析误差(RPD)分别为0.9992、0.1638和25.2485。
  研究结果表明,与多变量分析方法相结合的近红外光谱技术可以用于小麦面粉中滑石粉含量快速无损检测,对面粉食用安全保障具有积极的意义。
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