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  • 机电与信息工程
    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
    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。
  • 机电与信息工程
    王昱凯, 张志晨, 王荣, 李军, 何波
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(2): 1-7. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.02.001
    针对频分双工大规模多输入多输出系统中信道状态信息反馈方法反馈精度低的问题,提出了一种名为CDTransformer的基于Transformer和卷积分解(convolutional decomposition,CD)的CSI反馈网络。CDTransformer将卷积分解融入改进的Transformer结构网络中,在不增加计算复杂度的情况下提升网络性能,并通过对网络的全连接层进行二值化实现轻量级部署。针对用户端功率有限的情况,提出了一种MixedTransformer网络模型。其中编码器采用计算成本较低、结构简单的单层卷积神经网络,而解码器则采用与CDTransformer模型相同的结构。CDTransformer模型融合了Transformer结构和卷积分解,提高了CSI反馈精度并实现轻量级部署。此外,引入了MixedTransformer模型,结合了CDTransformer和卷积神经网络的优点,以在功率有限情况下提供更好的性能。结果显示,相比于 CsiTransformer网络模型,CDTransformer网络模型在归一化均方误差和余弦相似度方面分别提高了37.7%和0.2%。
  • 机电与信息工程
    方立平, 陈远明, 杨哲, 谭德坤
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(4): 1-9. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.04.001
    针对机器人路径规划中深度强化学习方法训练时间长、收敛速度慢的问题,提出一种改进双延迟深度确定性策略梯度算法(twin delayed deep deterministic policy gradient,TD3)。该算法引入人工势场中的引力场和斥力场优化TD3的奖励函数,引导机器人合理的避开障碍物前往目标点,从而提高算法的收敛速度和准确率;同时运用运动约束规则对机器人的运动方向进行约束,使得运动轨迹更加平滑流畅。仿真实验结果表明,在多障碍物环境中,所提算法能有效地使机器人避开障碍物并规划出合理的路径。与其他方法相比,改进后的算法规划成功率更高,规划路径更短。
  • 食品与生物工程
    李振, 孙慧琳, 杨飞越, 韩郁杰, 亓正良, 刘新利
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(3): 44-55. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.03.006
    真菌在液体培养条件下可形成内部中空,表面致密的菌丝球,具有絮凝性能好、不易堆积、生长条件宽泛、易培养等优点。研究者已对其形成机制和培养条件开展了大量研究。近年来关注点逐渐转向其应用方面,目前真菌菌丝球已在污水处理、资源与能源回收等领域被广泛研究。主要介绍了液体培养条件下真菌菌丝球自组装机制,营养元素和培养条件对菌丝球形成的影响;概述了真菌菌丝球搭载纳米颗粒、微生物、生物炭对多种污水进行处理的研究及其在污水处理中的潜力与面临的挑战;另外,介绍了真菌菌丝球处理各类污水的案例以及与之配套使用的反应器的运行特点和应用情况。真菌菌丝球的利用应注重其多元化及协同化发展,依托其自身优势搭配其它物质发挥协同作用,推动其在污水处理和环境修复方面更有效的应用。研究结果可为真菌在污水处理中的应用提供指导和借鉴。
  • 机电与信息工程
    马琳涵, 张慧, 周健, 柳凯, 周志国, 卢仕杰
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(3): 24-33. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.03.004
    随着现代智能化和自动化的快速发展,移动自动引导车辆(AGV)开始担任重要角色。致力于研究麦克纳姆轮AGV的轨迹跟踪控制方法,采用自适应滑模控制以提高其在自动化物流和制造领域的应用性能。首先,在考虑外部干扰的情况下,对麦克纳姆轮AGV进行数学建模,建立其运动学模型和动力学模型。其次,在动力学模型的基础上设计一种自适应滑模轨迹跟踪控制器,该方法通过引入滑模面来实现对系统状态的控制,利用Lyapunov理论分析该控制方法的稳定性。最后,通过matlab仿真实验验证该控制器提高了AGV的轨迹精度以及有效性。
  • 机电与信息工程
    徐朋豪, 丁洪兵, 李成, 刘小梅
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(2): 16-23. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.02.003
    针对远场条件下小孔径阵列被动定位在强干扰下精度差的问题,提出基于方向角的测向交叉定位算法。分析侧向交叉定位方法的工作机理,构建改进的目标定位几何模型和数值模型;利用构建的模型建立目标估计预测方程,并对非线性预测方程进行线性化处理,将预测方程在参考点处按泰勒级数展开,获得修正方程;通过迭代过程的优化控制获得目标的无偏渐近估计,实现目标精确定位;对所提算法的主要误差来源进行分析,研究不同误差项对目标定位精度的影响。仿真实验表明,提出的算法能有效的对目标进行定位,在方向角误差和背景噪声较大时定位精度明显高于传统定位算法,具有更优的定位性能。
  • 机电与信息工程
    刘健, 孙会来, 王佐勋
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(2): 8-15. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.02.002
    为了监控装载机液压系统状态,对液压系统进行性能诊断分析和优化设计,搭建了基于MATLAB/Simulink和LabVIEW的多通道数据采集系统对装载机的液压系统进行数据采集测试。系统的数据采集程序在MATLAB/Simulink上进行搭建,搭建完成后导出到PowerECU-57AL控制器中实现多路信号的同步采集,通过CAN分析仪将采集到的数据传入测试系统,使用LabVIEW对测试系统的监控界面进行设计,通过CAN通讯协议接收控制器采集数据并对数据进行分析和处理。实车测试结果表明,该系统可以同步采集多路模拟信号和CAN总线信号,并可以将采集到的数据实时显示在监控界面中,能有效的反映装载机液压系统工作时各个参数的变化特征,能够满足装载机液压系统的数据采集测试要求。
  • 机电与信息工程
    杨国立, 姜树明
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(4): 18-24. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.04.003
    在多源大数据融合阶段处理历年异构的数据时,涉及到多指标和多维度的问题,需要清洗、转换、映射和对齐等操作。相关数据处理工具和方法逐步涌现,但仍难以解决大量数据的交叉融合问题。为此,研究了基于ETL技术的多源异构数据融合方法,分析了常用的ETL工具和数据融合技术,包括数据抽取、转换、加载工具以及数据处理算法。分析了面向灵活需求、业务交叉较多和实时数据流场景时,遇到的数据源异构、数据结构差异、数据更新频率困难等问题,并从模块化设计、逻辑和参数分离、标准化构件库、轻量级JSON格式的配置文件等方面研究了ETL工具模块化扩展和构件重复使用的方法,以便更好地处理大规模异构数据。解决了多源大数据融合阶段的交叉融合问题,对提高数据处理效率、确保数据质量以及支持更深入的数据分析和决策具有重要意义。
  • 轻工与环境科学
    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
    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
    张旭瑞, 孙凯
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(2): 24-33. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.02.004
    :针对现代流程工业过程变量存在的多变量、非线性、时滞及测量异常值等问题,提出一种基于门控循环单元(gate recurrent unit,GRU)的鲁棒软测量算法。首先,利用历史数据训练一个初始GRU模型。其次,提出一种改进的最小绝对Lp惩罚解(improved least absolute Lp penalized solution,ILAPPS)的算法,将中值绝对偏差融入截断平均绝对误差损失,使其对异常值有更强的抵抗力,并将基于随机森林的置换重要性排序设计自适应算子嵌入Lp正则化项,提高输入变量选择的准确度。再次,将ILAPPS算法嵌入GRU输入层和循环层,以实现GRU的稀疏化。最后,将所提出的算法应用于人工数据集和实际工业铜矿浮选过程,并与其它先进算法进行性能比较,实验结果表明所提算法具有较高的预测精度和鲁棒性。
  • 数理与统计科学
    王兴光, 罗运辉, 王庆, 陈业红
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(2): 62-72. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.02.009
    计算颜色恒常性是指消除场景光源的影响从而再现物体真实颜色的能力。目前,深度神经网络的应用使颜色恒常性精度显著提高,但大多数深度学习算法训练时间长、计算复杂度高,且需要大量的训练样本。针对此问题,提出了一种结合自适应神经模糊推理系统(ANFIS)和最小二乘支持向量机(LSSVM)的简单有效的方法。该方法分为训练和预测两个阶段:在训练阶段,首先提取图像特征分别训练ANFIS、LSSVM两种初始光源估计模型,接着利用核函数变换将两种模型融合,然后利用预留训练样本进一步训练得到多元线性回归光源估计模型;在预测阶段,提取测试图像特征后,直接由训练所得模型预测得到该测试图像最终的场景光源颜色值。实验结果表明,与深度学习方法相比,本文所提方法计算复杂度较低,即使在小训练样本中也能有很好的光源估计性能。
  • 食品与生物工程
    高银浩, 王铂昊轩, 张恩豪, 陈奕杰, 颜廷瑞, 毛林静, 张娜, 楚杰, 孟武
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(2): 48-56. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.02.007
    以枯草芽孢杆菌168为代谢研究菌株,优化发酵工艺,包括培养基配方和发酵条件,最终得到在葡萄糖80.0 g/L,酵母提取物10.0 g/L,玉米浆干粉10.0 g/L,尿素5.0 g/L,K2HPO4 10.0 g/L,MgSO4 1.0 g/L,MnSO4 0.08 g/L,发酵温度37 ℃,初始pH 6.5,接种密度3%,液体体积40%的发酵条件下,得到质量浓度最高为32.58 g/L的乙偶姻。将乙偶姻添加到斑马鱼饲料中,研究其对斑马鱼的引诱作用。结果表明,在斑马鱼饲料中添加质量分数0.6%的乙偶姻,可以使饲料的吸引指数从2.11±0.09提高到3.13±0.08,吸引指数提高了48.34%,并且添加适当浓度的乙偶姻可以提高斑马鱼肝脏的抗氧化能力和肠道消化道的活性。综上所述,采用枯草芽孢杆菌168发酵工艺生产乙偶姻安全可靠、回收率高,作为斑马鱼诱食剂的效果显著,应用价值高。 
  • 机电与信息工程
    张德亮, 宋振华, 郑震宇, 王新, 闫怀创
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(3): 1-7. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.03.001
    随着大数据的不断发展,用户的个性化推荐得到普遍应用,现有的推荐算法忽略了用户之间的多种社交关系组成的社团结构,但在现实的网络空间中用户间的多种社交关系可以很好的作用于推荐系统。基于多子网复合复杂网络模型,利用多种社交关系组成的社团结构特性,提出了基于多社交关系的社团划分概率矩阵推荐算法。通过在真实数据集Epinions上与现有推荐算法进行对比,准确率评价指标δMAEδRMSE分别提高了30%、20%,由此可以证明,基于多社交关系的社团划分概率矩阵推荐算法能有效提高推荐准确率。
  • 化工与材料科学
    郭柔, 刘文豪, 薛预超, 马瑞杰, 胡心平
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(4): 30-35. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.04.005
    基于第一性原理,利用CASTEP模块,通过虚拟晶体近似的方法建模,采用GGA+PBE泛函关联函数,研究了Al-Si7-MgX(X=0.1~0.5)、Al-SiX-Mg0.3(X=6~9)合金中的Si、Mg质量分数的变化对机械力学性能参数的影响。研究表明,随着研究组元质量分数的增加,晶格常数有所减小,最大值与最小值相差约0.265%;弹性常数C11、C12、C44满足结构稳定性条件;体积模量B、剪切模量G、杨氏模量E、泊松比u随着A356中Si、Mg质量分数变化而变化;Mg质量分数的变化对剪切模量G、杨氏模量E的影响比Si质量分数的变化更敏感。计算结果与现有实验数据对比表明,计算结果接近实验数据,第一性原理计算Al-Si-Mg合金材料参数可行。
  • 食品与生物工程
    杨琪, 魏云波, 岳秋林, 孙磊, 苏群, 李宝君, 苏乐
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(4): 49-54. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.04.008
    高尿酸血症发病率逐年增高,高尿酸对机体健康的影响已成为生物医药领域的热点和前沿问题。现有研究证实,高尿酸水平对患者关节和肾脏造成慢性损伤,但对免疫稳态影响的研究较少。通过不同化学诱导剂成功构建了3种高尿酸血症小鼠模型,并对其尿酸变化、肾脏病理改变以及外周血中主要负责体液免疫的B细胞、负责细胞免疫的T细胞以及先天性免疫细胞NK细胞等免疫细胞比例进行了详细研究。结果显示,相比正常对照组,3种高尿酸血症小鼠模型的B细胞比例均出现显著下降,且600 mg/kg高剂量黄嘌呤暴露组的CD4+ T细胞、CD8+ T细胞以及B细胞下降尤为显著。本研究从免疫稳态角度揭示了高尿酸血症对机体的重要影响,为高尿酸血症模型的构建提供了参考,为高尿酸血症诱发痛风等疾病的发病机制提供了新的思路。
  • 食品与生物工程
    麻秋团, 曾桂源, 矣菊梅, 朱美华, 尹俊林, 赖奇, 曾广智
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(3): 34-43. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.03.005
    通过网络药理学和分子对接分析鬼针草中4个聚炔类化合物对免疫炎症的作用机制,旨在为聚炔类化合物的体内外基础研究提供一定的理论依据。通过SwissADME数据库分析从鬼针草中分离的4个聚炔类化合物的药代动力学参数;利用SwissTargetPrediction数据库预测其有效靶点;利用GeneCards、DisGeNet、DRUGBANK数据库筛选免疫炎症的相关靶点,获取两者交集靶点;利用Cytoscape3.7.2构建化合物-疾病-靶点网络,筛选鬼针草聚炔类化合物对免疫炎症具有调节作用的关键靶点;基于Metascape数据库进行GO和KEGG分析,获得潜在的作用通路;最后,采用AutoDock Tool1.5.6软件进行分子对接,Pymol软件将结果进行可视化,并通过体外抗炎实验验证化合物的活性。从鬼针草4个聚炔类化合物中预测并筛选出41个活性靶点,获得免疫炎症相关疾病靶点18 878个,化合物与疾病的交集靶点40个,通过PPI分析最终筛选出10个关键靶点;分子对接显示大部分靶点与化合物的结合较稳定;KEGG富集显示关键靶点主要被富集在AMPK信号通路,涉及炎症反应、免疫调节等40个显著相关生物过程;体外抗炎实验结果显示,这4个聚炔类化合物均具有抗炎活性,与模型组差异显著(P<0.01),其中,化合物GZC3抑制NO释放的效果最佳。通过网络药理学和分子对接分析发现鬼针草中的4个聚炔类化合物可以调控STAT3、MAPK14、MMP9、KDR、EGFR等靶点和AMPK信号通路,体外实验也证实这4个化合物对免疫炎症具有一定的调节作用。
  • 食品与生物工程
    徐慧灵, 张雪瑞, 徐丽丽, 何德云
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(4): 42-48. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.04.007
    随着能源问题日益严峻,将自然界中丰富的可再生资源木质纤维素转化为二代燃料乙醇的设计思路为解决当前的能源危机、粮食危机和环境危机提供了一条出路。然而,微生物在发酵生产二代乙醇的过程中也面临多项技术难题。其中,木质纤维素降解产生的多种小分子化学物质不仅会抑制微生物生长繁殖,同时也会降低微生物的发酵效率。乙酸是多种木质纤维素原料降解物中常见的一种主要抑制剂。为提高微生物的木质纤维素乙醇发酵效率,选取工业生产领域最有潜力的乙醇发酵菌株酿酒酵母为模式生物,通过将组蛋白H3第九位的赖氨酸(K)突变成谷氨酰胺(Q)来模拟组蛋白H3K9的乙酰化状态,以此探究组蛋白H3K9Q点突变体对木质纤维素水解抑制物乙酸的耐受性。点滴平板结果显示,H3K9Q点突变可显著提高酿酒酵母在乙酸条件下的生长性能。生长曲线实验进一步表明,H3K9Q点突变可使菌株在3.5 g/L乙酸胁迫条件下快速进入指数期,由点突变前的36 h缩短为24 h。并且,在添加乙酸的液体培养基中生长48 h后,H3K9Q点突变体的OD600约为对照菌株的1.9倍,说明H3K9Q点突变显著提高了酿酒酵母的乙酸耐受性。本研究为纤维素乙醇工业生产中的菌种优化提供了有益借鉴参考。
  • 机电与信息工程
    房国涛, 郭鹏彪, 孙奎峰, 于洪亮, 王子文, 张明, 李梦丽
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(3): 8-13. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.03.002
    对超温后的碳酸二甲酯加压塔的材质进行分析。通过现场检验和检测,对筒节周向膨胀量,筒节壁厚,内外部宏观损伤,超温部件的金相组织、硬度及尺寸变化等方面进行了分析。考虑硬度值的要求,确定了承受超温损伤材料的许用应力,并对超温筒体、开孔补强进行了强度校核。分析发现碳酸二甲酯加压塔基本满足强度要求,建议在筒节人孔处进行开孔补强处理,从而保证碳酸二甲酯加压塔可以继续安全使用。
  • 数理与统计科学
    叶芸莉, 赵培信
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(2): 73-80. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.02.010
    研究了变系数部分线性模型的稳健经验似然推断问题。利用加权复合分位数回归以及经验似然方法,并结合基于矩阵QR分解的正交投影技术,对模型的参数分量提出了一种基于加权复合分数回归的经验似然估计方法。理论证明了提出的经验对数似然比函数渐近服从卡方分布,得到参数分量的置信区间。该估计方法中引入了基于矩阵QR分解的正交投影技术,保证对模型的参数分量进行估计时不会受到非参数分量估计精度的影响,因此具有较好的稳健性和有效性。
  • 食品与生物工程
    王赟, 袁嫒, 李晨豪, 徐丽丽
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(2): 57-61. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.02.008
    酿酒酵母的转录因子Ask10p又称Rgc2p,作为RNA聚合酶II全酶的一个组分参与调节氧化应激反应,还可以作为水甘油通道蛋白Fps1p的正调节因子调节胞内渗透压平衡,近年来随着研究的不断深入,Ask10p已被证实在氧化应激、渗透压胁迫、热激胁迫和木糖代谢等方面发挥重要的调节作用,本文将概述Ask10p在酿酒酵母中的生物学功能及研究进展,并对其未来研究提出展望,以期为今后的研究提供理论参考。
  • 数理与统计科学
    李长艺, 刘壮壮, 李亚洁, 潘成龙, 荣吉利
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(3): 74-80. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.03.009
    针对刚柔耦合车辆的振动控制问题,建立了半车7自由度刚弹耦合动力学模型,用欧拉伯努利梁模型对其进行简化。针对传统粒子群算法容易陷入局部最优解等缺点,引入混沌初始化、动态惯性权重和自适应学习因子对算法进行优化,提出一种基于改进自适应惯性权重的粒子群算法。最后,通过MATLAB仿真建模分析,从车架位移等4个性能方面将无优化悬架、传统粒子群算法优化和改进粒子群算法优化3种情况下的结果进行对比。结果表明,在所有指标中改进粒子群算法的结果均显著优于其他二者,证明了该算法的有效性,可以显著改善车辆的行驶平顺性和驾驶稳定性。
  • 数理与统计科学
    王巧靖, 姜付高
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(3): 64-73. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.03.008
    体育旅游是中国式现代化视域下建设体育强国不可缺少的一环,加强城市韧性是推进国家治理体系和治理能力现代化的重中之重。基于城市韧性理论,加入体育旅游韧性,借助熵值法和耦合协调度模型评估2017—2021年山东省仙境海岸城市体育旅游韧性水平及子系统间的耦合协调度。研究发现:体育旅游韧性均值整体呈阶段性下降态势;体育旅游发展层面韧性空间异质性较大,且呈地区间的不平衡发展;子系统间的平均耦合度较低且区域耦合不平衡,耦合类型以拮抗耦合为主;子系统的耦合协调度处于濒临失调到基本协调阶段。
  • 机电与信息工程
    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
    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。
  • 化工与材料科学
    马晨, 王雪妹, 赵伟, 饶伟锋
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(2): 34-38. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.02.005
    通过浸泡法、电化学法研究了EH40钢在海水模拟溶液中的耐蚀性。浸泡实验结果表明:在1 400 h内随着腐蚀时间的推移,试样表面的腐蚀孔洞数量不断增加,在360 h时腐蚀孔洞数量最多,在840 h后表面逐渐有腐蚀产物形成,致使腐蚀孔洞数量增长不明显。电化学测试结果表明:随浸泡时间增加耐蚀性先减弱后增强,360 h时耐蚀性最差。对 EH40 钢在模拟海水溶液中的腐蚀行为进行研究具有重要的工程实践意义和理论研究价值,有助于推动海洋工程材料的发展和应用。
  • 食品与生物工程
    梁烽, 黄迪, 高双飞, 王腾飞, 张川川, 李沙
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(3): 56-63. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.03.007
    微藻作为第三代生物质原料,生产能力高、产油脂量高,可以用于制备生物柴油。为了有效的提高微藻生产及分离效率,泡沫浮选法被用于解决微藻采收及脱水困难的问题。蛋白质作为天然氮源及天然表面活性剂,在设计小球藻的连续培养-分离工艺中起到的关键桥梁的作用。从大豆生产企业排放的大豆乳清废水中提纯出大豆乳清蛋白加以利用,很好的降低了有机氮源的成本。以大豆乳清蛋白作为小球藻培养的有机氮源被证明有显著的促生长作用。同时大豆乳清蛋白作为捕获剂和起泡剂,在最佳补入质量浓度为0.163 g/L,pH 7.0条件下得到小球藻的回收率为96.4%,富集比为18.7。
  • 机电与信息工程
    安静, 姚海棠
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(4): 25-29. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.04.004
    自助服务终端在现代服务业中扮演着关键的角色,它通过综合运用人脸识别、指纹识别等生物识别技术以及各种输入输出设备,可以高效精准的确认客户身份,为客户提供更加高效便捷的自助服务体验。但目前自助服务终端普遍存在人脸识别准确率低,其中一个主要的原因就是设备人脸的拍摄角度无法适应不同身高的客户群体,导致业务办理过程中经常出现人脸识别失败,业务办理无法正常完成。针对这一问题,提出了一种创新的解决方案,将AI技术与摄像头角度智能调节相结合,显著提升自助服务终端对不同身高用户的适应性,并从根本上改善用户的服务体验。该研究为自助终端行业的技术进步和创新发展提供可参考的实践经验。
  • 机电与信息工程
    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
    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。
  • 化工与材料科学
    孙平立, 杜立君, 徐宝刚, 孟凡瑶, 杨少聪, 王振
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(2): 39-47. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.02.006
    本研究采用水热-冷冻干燥-煅烧的方法成功制备了铜掺杂硫化锡负载氧化石墨烯气凝胶(CuxSnSO@GO),并采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见光反射分析(UV-vis DRS)对材料进行表征,研究了不同Cu掺杂量和不同反应时间对光催重整纤维素酶解液产乳酸的影响。结果表明,铜成功的掺入到SnS2结构中,产生表面硫缺陷,改变了SnS2的带隙,提高了SnS2的光催属性。此外,煅烧工艺制备的CuxSnSO@GO改善了光生电子和空穴的分离效率,显著提高了光催化效率。CuxSnSO@GO在可见光照射下能够高效的光催重整纤维素酶解液产乳酸,当Cu掺杂量x=0.06反应时间为4 h时,CuxSnSO@GO具有38.8%的最佳产率。CuxSnSO@GO形成的表面硫空位、高吸收性、可调节的能带结构以及煅烧后形成的CuxSnS2-SnO2异质结都有利于乳酸的选择性转化,这为研究生物质光催化重整的机理提供了一种新的途径。
  • 机电与信息工程
    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
    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。
  • 机电与信息工程
    孟凡萍, 王浩然, 李瑞彤, 林霏
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(6): 1-7. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.06.001
    随着我国建设海洋强国战略的不断推进,以及全球范围内“蓝色经济”的高速发展,对海洋通信领域提出了更高的要求。但目前大部分对于海上通信的研究主要集中在信道的分析、测量等方面,难以直接应用于实际海上通信中。基于此,建立了蒸发波导信道的统计模型。该模型依据PETOOL工具箱生成的相关数据,建立超视距(B-LOS)场景下的蒸发波导统计信道模型,并采用最小二乘法对模型中变量的常系数进行修正,减小误差,提高统计模型的精度。最后,通过数值分析,所得的蒸发波导统计信道模型具有较好的拟合效果。
  • 食品与生物工程
    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
    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。
  • 机电与信息工程
    李博男, 张宏, 曹瑞
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(4): 10-17. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.04.002
    由于监控视频异常事件的不可知性和异常环境的复杂性,视频异常检测备受关注。当前,视频异常检测往往利用无监督的方法获取视频信息,但在特征提取过程中缺乏时空信息的获取,导致时空特征不一致的问题。为此,提出一种基于记忆引导的双流时空编码器网络(MSTAE)模型,设计了一种双流时空特征提取网络,分别以连续的视频帧序列和光流图为输入,空间流获取视频的运动特征,时间流获取视频的时序特征,同时,引入注意力机制改进编码器,降低因数据冗余导致的风险误差。在3个公开标准数据集(Ped2、Avenue和ShanghaiTech数据集)上进行了广泛的实验,结果表明,模型的AUC精度优于目前大多数的方法。
  • 食品与生物工程
    赵彤彤, 李娜, 王一村, 郗丹, 张宇鑫, 高静静, 周莉莉, 王智, 温展
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(4): 55-59. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.04.009
    开发了一种针对PC饮用水桶中粪链球菌快速定性检测的实时荧光PCR方法,该方法基于粪链球菌23S rDNA基因序列,使用特异性引物和探针进行扩增和检测。对其特异性和重复性进行评估,并分别应用该方法和国标方法对PC饮用水桶样品进行了检测。结果表明,该方法能够对PC饮用水桶中粪链球菌进行快速定性检测,可有效缩短检测时间并减少实验操作,具有较高的特异性和重复性。
  • 机电与信息工程
    金彬峰, 许光宇
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(3): 14-23. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.03.003
    基于深度学习的图像去雾模型常常设计并堆叠高效的特征提取模块,导致模型复杂、推理慢。知识蒸馏通过将教师网络的知识转移到高效的学生网络,能在不影响模型效果的同时,提高模型的效率,受到广泛关注。但现有的基于知识蒸馏的去雾模型大多集中在教师网络和学生网络之间同一层级的知识转移,知识转移过程中未考虑到特征的转移是否充分,导致特征蒸馏不完全,去雾效果不佳。为缓解以上问题,提出多尺度回顾蒸馏网络(mult-scale review distillation network,MRDN),将教师网络知识充分转移到学生网络的不同层级中。首先为了保证学生和教师网络挖掘图像隐含特征和重建信息的能力,分别设计了混合注意力模块(hybrid attention block,HAB)和混合注意力模块组(hybrid attention block groups,HABs);然后利用注意力融合模块(attention fusion block,AFB)对知识进行回顾,即融合学生网络的当前层级和深层级特征,生成用于蒸馏的中间特征;最后为了准确转移知识,利用层级内容损失模块(hierarchical content loss block,HCLB)对中间特征和教师网络对应的层级特征进行多尺度金字塔特征提取,计算出各层级的损失。实验结果表明,MRDN在真实雾图上的去雾效果更好,且在SOTS数据集上的PSNR和SSIM指标方面超过最好的对比模型(EPDN)分别9.2%、7.8%。
  • 化工与材料科学
    修大鹏, 陈永峰, 李鹏, 钱启伟, 赵晓宇
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(4): 36-41. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.04.006
    介绍了一种金属合金快速成型技术。该技术基于动态定向凝固原理,在不添加精炼剂、变质剂和脱气剂条件下,通过高压水射流动态快速冷却,实现合金组织的晶粒细化和气孔减排,改善合金力学性能。采用该技术制备的A356铝合金冷凝时间可缩短至15 s,金相显微组织均匀,α-Al和共晶Si相明显细化,二次枝晶臂间距明显减小,气孔缺陷有效改善,孔隙率可降至1.1%,合金抗拉强度高达285 MPa。
  • 食品与生物工程
    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
    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%。
  • 数理与统计科学
    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
    尝试利用反证法和分类讨论法等,分别给出了“形如8k+1(kZ)的素数有无穷多个”、“形如8k-1(kZ)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(kZ)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。
  • 数理与统计科学
    谢冰, 台怡农, 李宏伟
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(4): 72-80. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.04.011
    研究了在等离子体物理学中有广泛应用的无界区域上耦合sine-Gordon方程组的数值解法,由于物理区域的无界性和方程组的非线性,使得常用的数值方法不能直接用于求解此问题。利用人工边界方法和算子分裂方法设计了合理的分裂局部人工边界条件,解决了物理区域的无界性和方程组的非线性给数值计算带来的困难。无界区域上的Cauchy问题简化为有界区域上的初边值问题,从而可以利用有限差分方法进行数值求解。最后,通过数值算例验证了所设计边界条件的精确性和有效性,并模拟了多孤立波的传播。
  • 食品与生物工程
    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
    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。
  • 食品与生物工程
    刘浩然, 冯宁, 卢帅言, 胡焱凯, 徐振上, 王婷
    齐鲁工业大学学报. 2024, 38(6): 24-32. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.06.005
    乳酸菌作为一类被世界公认安全的微生物,长久且广泛地应用于食品、医药等多个领域。在我国中药应用于护肤领域已有两千多年的历史。发酵作为一种独特的工艺手段,可借助微生物独特的代谢方式,在增进药效、降低毒性等方面发挥作用。近年来,经乳酸菌发酵后的中药作为原材料已逐步应用于多种护肤产品。天然护肤品原料的研发与生产,逐渐成为国内外化妆品企业的重点竞争方向。文章总结了乳酸菌发酵中药应用于化妆品中的最新的研究进展,并从护肤效果、有效活性成分、护肤作用机制等对其进行了概述,以期为该领域的进一步研究及后续生产实践提供理论依据。