Lasso算法的油砂钠元素近红外建模

以油砂中钠元素为研究对象,首次应用近红外光谱,结合Lasso(least absolute shrinkage and selection operator)建模方法,建立了油砂金属钠含量的近红外光谱定量校正模型,并与传统的PLS建模方法进行比较。结果表明,两种方法建立的油砂金属钠含量校正模型都具有很高的精度,预测性能方面略有差异。在实验验证集与预测集中,PLS与Lasso算法的相关系数分别是：R_v=0.878 8,R_p=0.857 9和R_v=0.887 4,R_p=0.860 0。实验验证了使用近红外光谱快速测定油砂金属钠含量的有效性,并分析了PLS与Lasso算法的适用范围。     

CCD扫描检测光束准直度

提出一种检测光束准直度的新方法。在对波面矢高进行定义的基础上,提出CCD轴向扫描检测激光束准直度的方法。利用采样光波在会聚透镜后形成的衍射图样,测量两个相同基准衍射图样之间的距离,即可确定入射光波的波面矢高,进而确定入射光波的准直度。在给出测量原理及模拟基准衍射图样的基础上．进行了实验验证。CCD轴向扫描方法具有结构简单、加工便利、操作方便的特点,是检测光束准直度的有效方法。     

介质阻挡放电低温等离子体脱硝性能研究

进行了介质阻挡放电低温等离子体脱除伴有SO₂的烟气中NO的研究,分别进行了直接等离子体脱硫脱硝和间接等离子体脱硫脱硝实验。在直接等离子体脱硫脱硝中,模拟烟气等混合气直接通入等离子体发生器,在反应器中电离分解NO以及和生成的高能电子、离子和自由基等离子体相互反应而进行脱除NO;间接等离子体脱硫脱硝中,模拟烟气连接在等离子体发生器出口与从反应器中产生出的等离子体发生氧化反应而进行脱除NO。结果表明,无论直接形式还是间接形式,脱硝效率都要比脱硫效率高,间接脱硫脱硝能够大大降低功率输入,节省能耗,具有重要的实际应用价值和意义。氨气的加入,有利于脱除效率的提升。     

近红外全局隐含温度补偿模型的预测精度分析

温度波动影响含氢基团之间的作用力,从而影响近红外光谱的吸收强度和波峰位置等,导致近红外测量精度的降低。针对温度变化对近红外光谱建模精度的影响,对全局隐含温度补偿方法进行了研究,并对其预测精度进行了分析,分别从预测方差和置信区间两个方面对此类模型的精度进行了理论探讨和验证。同时通过温度的连续变化实验,即在温度连续变化的过程中,等时间间隔采集各样品的近红外光谱,研究了温度变化对光谱主元的连续模式影响,探讨了温度变化影响模型预测精度的方式和途径。最后对某高分子聚合物的粘度测量问题进行了实验验证和误差分析,得到标准温度下所建未经温度补偿的模型和全局隐含温度补偿模型的建模精度分别为：RMSEC=0.243 0, R_c=0.871 6, RMSEP=0.243 2, R_p=0.869 3; RMSEC=0.258 2, R_c=0.870 6, RMSEP=0.265 2, R_p=0.856 0,而当温度变化时,二者预测最大置信区间分别约为1.8和0.9 kPa·s。虽然全局隐含温度补偿模型相比于标准温度模型建模精度略降低,但预测精度提高了一倍左右。理论分析和实验结果均表明,全局温度补偿模型具有较高的预测精度,且对温度的变化有较强的鲁棒性和可靠性。     

Effect of Silane Flow Rate on Structure and Corrosion Resistance of Ti-Si-N Thin Films Deposited by a Hybrid Cathodic Arc and Chemical Vapour Process

Ti-Si-N thin flms with different silicon contents are deposited by a cathodic arc technique in an Ar＋N2＋SiH4 mixture atmosphere. With the increase of silane flow rate, the content of silicon in the Ti-Si-N films varies from 2.0 at. % to 12.2 at. %. Meanwhile, the cross-sectional morphology of these films changes from an apparent columnar microstructure to a dense fine-grained structure. The x-ray diffractometer （XRD） and x-ray photoelectron spectroscopy （XPS） results show that the Ti-Si-N film consists of TiN crystallites and SiNx amorphous phase. The corrosion resistance is improved with the increase of silane flow rate. Growth defects in the films produced play a key role in the corrosion process, especially for the local corrosion. The porosity of the films decreases from 0.13%to 0.00032% by introducing silane at the flow rate of 14sccm.     

单模激光Lorenz系统反同步控制研究

提出了一种实现异结构混沌系统反同步控制的方法。根据Lyapunov 稳定性理论给出控制器的结构。以单模激光Lorenz系统和Rossler系统为例,验证了这种控制器的有效性。进一步研究了不确定混沌系统的反同步,并以不确定单模激光Lorenz系统和Rossler系统为例,实现了混沌反同步控制,同时系统中不确定参数得到识别。仿真模拟结果验证了这种方法的有效性。设计的反同步控制方法可用于任意混沌系统,具有一定的普适性。     

基于Adaptive Elastic Net方法的近红外光谱建模技术

当近红外光谱信息远远大于样本量时,对光谱信息进行自动变量选择进而建立光谱与微量成分含量之间的稀疏线性模型重要且具有挑战性。针对聚苯醚生产过程中微量成分邻甲酚难以测量的问题,将变量选择方法Adaptive Elastic Net用于建立近红外光谱与邻甲酚含量之间的定量校正模型,并将其模型性能与ElasticNet方法进行对比。在变量数目远远大于样本量的情形下,ElasticNet方法虽可以实现变量选择,但由于其系数估计不具备Oracle性质,使得模型的可解释性和预测精度受到影响,而Adaptive Elastic Net方法通过对L1惩罚项施加自适应权重从而很好的解决了上述问题并提高了模型性能。为了验证Adaptive Elastic Net方法的模型性能指标,用最终被选中的自变量数目来评价模型复杂度;利用复相关系数R2来评价模型的可解释性,利用平均相对预测误差MRPE(mean relative prediction error)和预测相关系数R_p来评价模型的预测精度。Elastic Net方法建立的模型性能指标为：NSIV=529,R2=0.96, MRPE=3.22％, R_p=0.97; Adaptive Elastic Net方法的性能指标为：NSIV=139, R2=0.99, MRPE=2.00％, R_p=0.99。结果表明：Adaptive Elastic Net所建立模型的性能指标优于Elastic Net方法,可以得到更加简单且具有较强可解释性和较高预测精度的稀疏线性模型。     

基于互信息熵-近红外光谱的过程模式故障检测

近红外光谱分析在工业过程故障检测方面具有独特的优势,是一种准确且高效的方法。结合互信息熵和传统的主成分分析,对近红外光谱特征信息进行提取,通过构建过程的模式来刻画工业过程的运行状态。利用近红外光谱数据,从有机分子含氢基团振动信息中获取工业系统的过程模式,从微观分子层面探索提高工业过程故障检测准确率的有效方法,结合贝叶斯统计学习技术,提出了基于近红外光谱数据的工业过程故障检测技术。针对近红外光谱信息量丰富,谱带较宽,特征性不强的特点,首先对工业过程不同运行状态下的近红外光谱吸光度数据进行一阶导数预处理,采用主成分分析法（principal component analysis,PCA）压缩光谱数据量,扩大不同运行状态下光谱特征信息的差异性,提取光谱的内部特征信息。然后采用互信息熵（mutual information entropy,MIE）作为光谱特征信息相关性度量函数,基于最小冗余最大相关算法进一步减少光谱特征信息间的冗余并最大化光谱特征信息与类别的相关性,弥补了PCA无监督特征波长选择的不足,提出一种基于PCA-MIE的过程模式构建方法,获得的过程模式子集更紧凑更具类别表现力。再利用贝叶斯统计学习算法,根据后验概率对构建的模式子集进行决策,判别生产过程的正常状态和故障状态。由于过程模式子集结合了PCA浓聚方差的优势和互信息熵相关性测度的特征信息选择方法,蕴含了更多的近红外光谱的本质信息与内在规律,从而更能刻画工业过程的运行状态。接着,设置测试准确率TA作为评估标准,用以评价故障检测方法的性能效果。最后利用某化工厂提供的原油脱盐脱水过程近红外光谱数据对所提方法进行验证,并与传统近红外光谱特征信息提取方法PCA和MIE方法性能进行对比分析,结果表明基于PCA-MIE的过程模式故障检测方法几乎在所有维数子集上性能都优于其他两种方法,在特征维数为18维时获得最高的准确率94. 6%,证明了方法的优越性。     

表面活性剂溶胀胶束：性能及应用

溶胀胶束是表面活性剂胶束增溶其它物质后使胶束膨胀的一种胶束状态,因其能显著提高难溶性物质的溶解度而备受关注。针对近年来对溶胀胶束的研究进展,综述了溶胀胶束的最大增溶量、增溶过程以及增溶后形貌尺寸的变化等问题,总结了影响胶束增溶作用的因素,厘清了溶胀胶束与微乳液的异同,介绍了溶胀胶束的应用,展望了其应用前景与发展方向。     

过渡金属与华法灵配合物的合成和抗凝血作用研究

用过渡金属硝酸盐与华法灵钠在不同介质制备了金属配合物, 所试验的各种制备方法均可获得恒定组成的配合物NanML3•2H2O (L＝华法灵离子, n＝0, 1). 通过元素分析、红外光谱、摩尔电导、紫外光谱、热重和溶解性试验对配合物进行了表征. 抗凝血试验表明过渡金属华法灵配合物具有一定的抗凝血性质. 并对过渡金属华法灵、过渡金属水杨酸、稀土金属华法灵、稀土金属华法灵水杨酸配合物的抗凝血性质进行了比较.