2024年, 第38卷, 第5期　刊出日期：2024-10-31

  

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轻工与环境科学
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  煤气化细渣基聚合硅酸铝铁絮凝剂的制备与性能研究

  路绪迁, 高桂玥, 范雨萱, 张志豪, 申婷婷, 孙静

  齐鲁工业大学学报. 2024, 38(5): 1-10. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.05.001

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  综合利用煤气化细渣的天然成份（富含Si、Al、Fe、Ca）,以酸浸+碱溶方法制备新型聚合硅酸铝铁絮凝剂（PSAFC）,在优化制备条件的基础上,采用X射线荧光光谱仪（XRF）、X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）对PSAFC进行了表征,证明PSAFC是由Si、Al、Fe、Ca等元素聚合而成非晶相、无定形的高分子无机絮凝剂。同时,以高岭土悬浊液为研究对象,对PSAFC絮凝性能进行了研究。结果表明:当PSAFC质量浓度为50 mg/L,pH为10时,高岭土悬浊液初始浊度低于1 439 NTU时,PSAFC对其均具有较好的絮凝性能,浊度去除率均可达95%以上。该研究可为煤气化细渣的综合利用与高分子无机絮凝剂的制备提供新的途径与方法。
机电与信息工程
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  基于改进鲸鱼优化算法的风电功率预测

  库杨杨, 王佐勋, 刘 健

  齐鲁工业大学学报. 2024, 38(5): 11-17. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.05.002

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  准确的风电预测是保证风电并网稳定运行的基础,为了提高风电预测的精度,提出了一种新的预测模型。首先采用混沌策略初始化种群,并且利用哈里斯鹰策略与自适应权重策略对鲸鱼优化算法进行改进,然后用改进的鲸鱼优化算法对长短期记忆神经网络的神经元数目和学习率进行优化,最后用该模型进行风电功率预测。该模型相较于其他对比模型具有较高的预测性能,并且具有更好的泛化能力与稳定性。
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  四足单臂机器人研究综述及系统集成与实现

  李如锟, 徐一明, 郝子鑫, 冯保硕, 杨姝慧, 李彬

  齐鲁工业大学学报. 2024, 38(5): 18-27. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.05.003

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  随着经济社会的发展,科学技术不断进步,人类的生产生活方式发生了翻天覆地的变化,很多工作已经被各式各样的机器人代替或由机器人协助人类来完成。而大多数操作型机器人是基于固定基座、轮式移动平台或履带式移动平台的,无法进入复杂地形环境中执行操作任务,四足单臂机器人很好地解决了这一问题。基于四足单臂机器人展开调研,首先介绍了目前国内外几款具有代表性的四足单臂机器人平台。然后分别介绍了基于仿真平台和物理实验平台的四足单臂机器人研究现状,并分析了当前主流的研究思路。接着,列举了一些常用的仿真平台,并对四足单臂机器人系统集成与实现进行了介绍。最后,进行总结并介绍了未来研究工作的思路。
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  基于图神经网络的人体行为识别算法研究综述

  杜一斐, 张明亮, 李彬

  齐鲁工业大学学报. 2024, 38(5): 28-36. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.05.004

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  随着行为识别技术在危险监控、人机交互等领域的广泛应用,基于视频数据的人体行为识别研究已逐渐成为计算机视觉研究领域的一个新热点。由于图神经网络的方法不断完善,所以近年以图神经网络为主的深度学习方法逐渐被应用到人体骨骼数据中,用以提高人体行为识别算法的效率。介绍了基于图神经网络进行人体行为识别的相关方法,并对其进行分析和综述。首先介绍了基于图卷积网络的人体行为识别算法的发展现状；随后介绍了行为识别中常用到的数据集及各自的特点；最后对未来的研究方向和趋势进行了讨论。
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  机器人路径规划算法研究分析与综述

  杨姝慧, 郝子鑫, 李彬

  齐鲁工业大学学报. 2024, 38(5): 37-46. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.05.005

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  在自动化和人工智能迅速发展的当下,移动机器人已广泛渗透至各行各业,而路径规划技术是确保其自主性和效率的关键。深度剖析了几类主流的路径规划算法,包括图搜索、随机采样、智能仿生以及深度强化学习,揭示了各算法在实际应用中的优势与挑战。进一步将路径规划研究按照应用场景分类,具体分析了陆地机器人、无人机、水下机器人在各自领域中的路径规划方法与发展趋势。此外,还展望了未来路径规划技术可能的发展方向。通过这一概述,旨在为该领域的研究人员提供宝贵的信息与研究思路。
食品与生物工程
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  ARTP法改良变色栓菌ATCC20869发酵漆酶

  闫忠杰, 王俊明, 刘新利, 张弛, 李秀芳

  齐鲁工业大学学报. 2024, 38(5): 47-57. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.05.006

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  变色栓菌漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,可氧化多种酚类和芳香族化合物,主产物为水且几乎不产生有毒副产物,具有较好的应用前景,但变色栓菌漆酶较低的产量限制了其进一步应用。本研究利用ARTP技术成功地从变色栓菌ATCC20869中突变出新的突变菌株TA-03。为了进一步提高漆酶产量,利用单因素摇瓶发酵实验和响应面分析法,优化了漆酶发酵条件。结果表明:在法尼醇添加量为4.48 mmol/L、硫酸铜添加量为1.90 mmol/L,pH为 4.00的条件下,突变株漆酶产量达到了(283.77±8.91) U/mL。为深入探究突变菌株TA-03漆酶酶活性提高的原因,对其进行重测序和转录组分析。研究结果显示,漆酶活性区域氨基酸的突变以及新陈代谢等方面的富集导致了漆酶活性的提升。这为变色栓菌漆酶的实际应用进行了有意义的探索,提升了漆酶在发酵工业上的应用。
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  采用复合生物酶处理的小麦秸秆生物机械制浆

  徐衍鹏, 梁晓丽, 刘开泉, 李丕武

  齐鲁工业大学学报. 2024, 38(5): 58-66. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.05.007

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  制浆造纸行业面临着制浆过程污染控制难、制浆原料供应少、制浆工艺能耗高等问题。通过实验研究了三种生物酶复合后进行制浆,采用生物制浆与机械制浆相结合,同时设计了两次酶制剂处理,对农业废弃物小麦秸秆进行利用。可以很好地应对制浆原材料短缺,木材原料砍伐受限制的问题。在制浆过程中没有添加化学试剂,无制浆黑液的产生,避免了后期污水处理的困难及排放后对环境的污染。对制浆成纸后的纸张性能进行测试,发现相比于单纯的机械制浆和一次酶处理,二次生物酶处理对纸张成纸强度有较大改善。相较于未经过处理的秸秆其中抗张强度提高近一倍,撕裂强度提高了36.5%,保水值提高78.8%。
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  鸡粪堆肥过程中腐植酸形成规律及结构变化研究

  罗鑫源, 吕腾腾, 孟光范, 张杰

  齐鲁工业大学学报. 2024, 38(5): 67-75. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.05.008

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  本研究以鸡粪和菌渣为原料,通过罐式高温好氧堆肥过程探究腐殖质（HS）类物质随时间变化的形成过程以及化学结构的变化规律。结果表明,采用罐式好氧堆肥对鸡粪进行处理方式,腐殖化启动速度快,物料堆肥整体高温持续时间长,50 ℃以上温度持续４ d以上,含水质量分数迅速下降至25%以下；物料中大量的蛋白质、脂肪及糖类被微生物分解利用后又重新转化大分子有机质,堆肥至第6天,C/N比达到10.10±0.72,腐熟过程基本完成；3D-EEM光谱图显示,在整个堆肥过程中黄腐酸类物质被生物氧化生成更稳定的腐植酸（HA）结构,但第6天以后由于小分子有机物含量下降,导致了黄腐酸类物质的积累。因此,通过在堆肥后期提高小分子有机物含量可以继续推动黄腐酸（FA）往HA的转化。
数理与统计科学
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  形如8k+1、8k-1、8k+3和8k-3(k∈Z)的素数都有无穷多个

  陈川, 宓玲

  齐鲁工业大学学报. 2024, 38(5): 76-80. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.05.009

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  尝试利用反证法和分类讨论法等,分别给出了“形如8k+1(k∈Z)的素数有无穷多个”、“形如8k-1(k∈Z)的素数有无穷多个”、“形如8k+3(k∈Z)的素数有无穷多个”和“形如8k-3(k∈Z)的素数有无穷多个”的严格证明。所用知识都是初等数论中的基础知识,仅限于素数、整除、同余和Legendre符号的一些基本性质。为了证明主要结论,还首先推导出了两个很有用的引理。