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基于分区建模的锌液痕量铜离子光谱检测方法
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作者 朱红 吴书君 +1 位作者 李勇刚 阳春华 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期411-419,共9页
炼锌溶液中痕量铜离子的光谱信号被掩蔽、干扰严重,以及铜离子的非线性特性在高、低浓度区间的显著差异,都会导致痕量铜离子的浓度检测比较困难。针对该问题,提出了一种基于分区建模的锌液中痕量铜离子的光谱检测方法。该方法采用导数... 炼锌溶液中痕量铜离子的光谱信号被掩蔽、干扰严重,以及铜离子的非线性特性在高、低浓度区间的显著差异,都会导致痕量铜离子的浓度检测比较困难。针对该问题,提出了一种基于分区建模的锌液中痕量铜离子的光谱检测方法。该方法采用导数光谱结合小波去噪的方法对光谱信号进行预处理,重现待测铜离子的谱峰。以相关系数-稳定性值作为变量的评价指标对波长变量进行排序,并结合支持向量回归(SVR)模型选取最佳波长变量,在此基础上,根据混合溶液中铜离子光谱信号非线性特性将浓度划分区间,并分别针对每个区间建立粒子群优化支持向量回归(PSO-SVR)模型,计算出铜离子的质量浓度。将所提方法与现有多种回归方法进行比较,结果表明:所提方法将预测方均根误差降低至0.0678,模型决定系数提高至99.61%,该方法的最大相对误差为6.94%,平均相对误差为2.74%。 展开更多
关键词 光谱学 吸收光谱 相关系数-稳定性值 支持向量机分区建模 炼锌溶液 痕量铜离子
基于提升建模的锌离子与钴离子浓度紫外可见吸收光谱检测方法 预览
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作者 朱红 周涛 +1 位作者 李勇刚 陈俊名 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期576-582,共7页
紫外可见分光光度法检测高浓度Zn离子和痕量Co(Ⅱ)离子混合溶液时,由于Zn(Ⅱ)离子对痕量Co(Ⅱ)离子吸收光谱的掩蔽,以及两种离子之间化学性质相近,经常导致光谱重叠、相互干扰。针对这一问题,本研究提出一种基于提升建模的Zn(Ⅱ)离子和... 紫外可见分光光度法检测高浓度Zn离子和痕量Co(Ⅱ)离子混合溶液时,由于Zn(Ⅱ)离子对痕量Co(Ⅱ)离子吸收光谱的掩蔽,以及两种离子之间化学性质相近,经常导致光谱重叠、相互干扰。针对这一问题,本研究提出一种基于提升建模的Zn(Ⅱ)离子和Co(Ⅱ)离子浓度紫外可见吸收光谱检测方法。本方法通过对校正集加权采样获得子数据集;然后使用子数据集建立不同压缩比的LASSO回归子模型集,使用赤池信息量准则(AIC)选择最优子模型;根据子模型对建模样本的误差大小,更新样本权重,重复迭代建模至子模型收敛;最后根据子模型的预测性能给予子模型不同的权重,加权融合子模型得到最终的总模型。共获得80组Zn(Ⅱ)离子和Co(Ⅱ)离子混合溶液的紫外可见光谱数据集,将本方法与全波段的偏最小二乘(PLS)、蒙特卡洛无信息变量消除(MCUVE)-PLS及竞争自适应重加权采样(CARS)-PLS进行了比较分析,对于Zn(Ⅱ)离子,本方法保留的有效波长点个数相比PLS、MCUVE-PLS和CARS-PLS都大幅减少,预测均方根误差相对于PLS、MCUVEPLS和CARS-PLS分别减少55. 3%、21. 3%和1. 64%。对于Co(Ⅱ)离子,本方法保留的有效波长点个数相比MCUVE-PLS和CARS-PLS大量减少,降低了模型的复杂度,预测均方根误差相对于PLS、MCUVE-PLS和CARS-PLS分别减少71.4%、46.2%和54.8%。 展开更多
关键词 紫外可见吸收光谱 LASSO回归 提升建模 金属离子检测
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锌溶液中痕量Cu2+、Co2+的检测光谱预处理方法
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作者 朱红 陈俊名 +2 位作者 阳春华 李勇刚 龚娟 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期468-476,共9页
针对同时检测锌溶液中痕量Cu2+、Co2+浓度存在的灵敏度低、有效波段窄、光谱信号覆盖严重的问题,提出了一种多目标优化分数阶微分预处理方法。首先根据光谱特点确定影响Cu2+、Co2+同时检测的覆盖度和失真度,并拟合微分阶次与指标的函数... 针对同时检测锌溶液中痕量Cu2+、Co2+浓度存在的灵敏度低、有效波段窄、光谱信号覆盖严重的问题,提出了一种多目标优化分数阶微分预处理方法。首先根据光谱特点确定影响Cu2+、Co2+同时检测的覆盖度和失真度,并拟合微分阶次与指标的函数关系、约束条件,然后基于多目标粒子群优化算法求解,最后对多目标优化微分阶数方法进行验证。结果表明:所提方法可以重构完全被覆盖的低灵敏度、窄有效波段的离子波峰,解决光谱信号被完全覆盖的问题,并在最大程度降低求导滤波的失真度,降低Cu2+、Co2+的光谱覆盖率。 展开更多
关键词 光谱学 锌液 紫外可见光谱 完全覆盖 分数阶微分 多目标优化
西林瓶内氧气含量在线检测的基线快速校正方法
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作者 朱高峰 朱红 +1 位作者 钱灏 朱剑平 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期259-264,共6页
构建了一个开放单光路短光程激光检测平台,提出了一种基于线型的Levenberg-Marquardt(L-M)算法,以洛伦兹线型和高斯线型的二阶导数作为L-M算法的拟合函数,对氧气体积分数为0%~21%的样本进行校正。结果表明:在基于洛伦兹线型的L-M算法校... 构建了一个开放单光路短光程激光检测平台,提出了一种基于线型的Levenberg-Marquardt(L-M)算法,以洛伦兹线型和高斯线型的二阶导数作为L-M算法的拟合函数,对氧气体积分数为0%~21%的样本进行校正。结果表明:在基于洛伦兹线型的L-M算法校正中,氧气含量-二次谐波峰值的拟合系数最高,为0.9995;以洛伦兹线型为优化依据,对含氧气体积分数为1%的样品进行了多次测量,校正处理前后预测的氧气体积分数最大偏差分别为0.38%和0.22%,预测的均方根误差分别为0.25%和0.16%。 展开更多
关键词 光谱学 基线校正 LEVENBERG-MARQUARDT算法 氧气含量 波长调制光谱
二阶导数催化极谱法选择性测定锌电解液中痕量钴 预览
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作者 朱红 杜娟 +2 位作者 李勇刚 张泰铭 程菲 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第1期207-218,共12页
本文报道了一个直接测定高浓度锌电解液中痕量钴的选择性方法。该方法基于测定Co^2+在滴汞电极表面与丁二酮及亚硝酸盐络合产生的催化吸附极谱的二阶导数波建立起来的。利用NH3–NH4Cl缓冲剂,DMG及NaNO2组成的底液测定痕量钴时。由于EDT... 本文报道了一个直接测定高浓度锌电解液中痕量钴的选择性方法。该方法基于测定Co^2+在滴汞电极表面与丁二酮及亚硝酸盐络合产生的催化吸附极谱的二阶导数波建立起来的。利用NH3–NH4Cl缓冲剂,DMG及NaNO2组成的底液测定痕量钴时。由于EDTA的选择性掩蔽作用,电解液中高浓度锌及任何其他金属离子的干扰都能完全排除。当Co^2+浓度在1.0×10^–10~3.2×10^-7 mol/L范围时,与峰电流有良好的线性关系,检出限为1.0×10^–11 mol/L,RSD≤2.7%。将本法与亚硝基红盐显色法测定的结果进行了比较,相对偏差的绝对值≤4.2%。本文提出的方法已成功用于实际锌电解液中痕量钴的测定。 展开更多
关键词 催化吸附伏安法 高选择性掩蔽 钴的测定 锌电解液
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用对数函数描述收敛因子的改进灰狼优化算法及其应用 预览
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作者 伍铁斌 桂卫华 +3 位作者 阳春华 龙文 李勇刚 朱红 《中南大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第4期857-864,共8页
针对灰狼优化(grey wolf optimization,GWO)算法在求解复杂高维优化问题时存在解精度低、易陷入局部最优等缺点,提出一种基于对数函数描述收敛因子的改进GWO算法。采用佳点集方法初始化种群以保证个体尽可能均匀地分布在搜索空间中;提... 针对灰狼优化(grey wolf optimization,GWO)算法在求解复杂高维优化问题时存在解精度低、易陷入局部最优等缺点,提出一种基于对数函数描述收敛因子的改进GWO算法。采用佳点集方法初始化种群以保证个体尽可能均匀地分布在搜索空间中;提出一种基于对数函数描述的非线性收敛因子替代线性递减收敛因子,以协调算法的勘探和开采能力;对当前最优的3个个体执行改进的精英反向学习策略产生精英反向个体,以避免算法出现早熟收敛。研究结果表明改进算法具有较好的寻优性能。 展开更多
关键词 灰狼优化算法 对数函数 收敛因子
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基于提升小波变换的阈值改进去噪算法在紫外可见光谱中的研究 预览 被引量:2
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作者 周风波 李长庚 朱红 《光谱学与光谱分析》 CSCD 北大核心 2018年第2期506-510,共5页
在紫外可见光谱定量分析中,由于分光光度计内部的光学系统、光源、检测器、电子元器件,电路设计以及外部环境干扰等因素产生的随机噪声,严重影响光谱定量分析结果的准确性,为提高紫外可见光谱分析精度,需要对光谱数据进行去噪预处理。... 在紫外可见光谱定量分析中,由于分光光度计内部的光学系统、光源、检测器、电子元器件,电路设计以及外部环境干扰等因素产生的随机噪声,严重影响光谱定量分析结果的准确性,为提高紫外可见光谱分析精度,需要对光谱数据进行去噪预处理。由于小波分析具有多分辨率,低熵性、去相关性等特点,基于小波分析的去噪算法优于传统的去噪算法,目前基于小波去噪的方法主要有模极大值去噪算法,系数相关去噪算法,阈值去噪算法,工程实际应用以Donoho的阈值去噪法最为常用。根据Donoho阈值消噪原理,提出一种基于提升小波变换的阈值改进算法,一方面使用提升小波变换,提升小波变换是第二代小波变换,继承了小波的多分辨率特性,并且不需要进行傅里叶变换,从而具有算法简单,速度快,实现简单的优点;另一方面提出了一种新的阈值函数,克服了硬阈值函数在阈值处不连续以及软阈值函数存在恒定偏差的问题,同时对阈值估计进行了调整,有利于信号小波系数的保留和噪声小波系数的剔除。对三组多金属离子混合溶液的实测紫外可见光谱信号,添加随机噪声后使用该方法进行去噪处理,并使用信噪比(SNR)和均方根误差(RMSE)进行去噪性能评价。试验结果表明,提出的算法优于Donoho的软硬阈值去噪算法,能够有效提高光谱信噪比和降低均方根误差,从而更好地消除光谱信号中的噪声和保留光谱信号中一些重要的细节特征,比较适合用于紫外可见光谱数据建模之前的去噪预处理,在紫外可见光谱信号分析中具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 提升小波 阈值函数 阈值去噪
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EDTA掩蔽-络合物吸附催化波极谱法测定锌电解液中钴 预览
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作者 杜娟 阳春华 +2 位作者 李勇刚 张泰铭 朱红 《冶金分析》 CSCD 北大核心 2018年第3期22-28,共7页
在丁二酮肟(DMG)和亚硝酸钠存在的氨水-氯化铵缓冲介质中,以EDTA作掩蔽剂,建立了测定锌电解液中钴的络合物吸附催化波极谱法。探究了掩蔽剂EDTA用量的选择,结果表明:所需EDTA的量与溶液中锌的含量有关,当EDTA与锌的物质的量比n EDTA/n Z... 在丁二酮肟(DMG)和亚硝酸钠存在的氨水-氯化铵缓冲介质中,以EDTA作掩蔽剂,建立了测定锌电解液中钴的络合物吸附催化波极谱法。探究了掩蔽剂EDTA用量的选择,结果表明:所需EDTA的量与溶液中锌的含量有关,当EDTA与锌的物质的量比n EDTA/n Zn为1.15时为最佳选择,此时可消除锌电解液中高浓度锌及其他共存杂质金属离子对测定痕量钴的干扰。对底液酸度、氨水-氯化铵缓冲液用量、丁二酮肟乙醇溶液用量和亚硝酸钠溶液用量,以及静置时间等进行了优化。结果表明,在优化的实验条件下,钴的浓度分别在5.0×10-11~5.0×10-9和5.0×10-9~3.2×10-7 mol/L范围内时与其对应的二阶导数波峰电流I p(nA)呈良好的线性关系,相关系数分别为0.998 0和为0.999 7,方法检出限为2.0×10-12 mol/L。将实验方法应用于中性上清夜、锌电解新液和除钴后液等实际样品分析,测定值与国标方法GB/T 223.22—1994(亚硝基R盐分光光度法,NRS)比较,相对误差(RE)在±4.5%范围内,相对标准偏差(RSD,n=6)不大于2.7%。方法线性范围宽,对锌电解液中钴的测定具有很高选择性,适用于湿法冶金过程控制分析。 展开更多
关键词 EDTA掩蔽 络合物吸附催化波 极谱法 锌电解液
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用示波极谱二阶导数波同时测定锌电解液中微量铜、镉、镍、钴 预览
9
作者 杜娟 朱红 +2 位作者 李勇刚 张泰铭 阳春华 《中国有色金属学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第12期2592-2598,共7页
同时测定高浓度锌电解液中多种杂质金属离子对湿法炼锌非常重要,旨在建立一种用单扫描示波极谱二阶导数波同时测定锌电解液中微量铜、镉、镍、钴的新方法。研究这四种金属离子在丁二酮肟-柠檬酸钠-四硼酸钠介质中极谱导数波的影响因素... 同时测定高浓度锌电解液中多种杂质金属离子对湿法炼锌非常重要,旨在建立一种用单扫描示波极谱二阶导数波同时测定锌电解液中微量铜、镉、镍、钴的新方法。研究这四种金属离子在丁二酮肟-柠檬酸钠-四硼酸钠介质中极谱导数波的影响因素。结果表明:高浓度Zn^2+和其他大多数共存离子不干扰Cu^2+、Cd^2+、Ni^2+和Co^2+的测定。锌电解液中Cu^2+、Cd^2+、Ni^2+和Co^2+的浓度分别在1×10^-7~3×10^-4、6×10^-7~2×10^-4、2×10^-8~1×10^-5和1×10^-8~3×10^-5mol/L范围时,其二阶导数波峰电流与浓度呈线性关系。Cu^2+、Cd^2+、Ni^2+和Co^2+的检出限分别为8×10^-8、2×10^-7、6×10^-9和4×10^-9mol/L。该方法无需任何预处理直接测定锌电解液中的Cu^2+、Cd^2+、Ni^2+和Co^2+,结果令人满意。该方法简便、灵敏、快速。 展开更多
关键词 锌电解液 二阶导数波
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桥式起重机大车自适应同步协调纠偏控制 预览
10
作者 李勇刚 刘思宇 +1 位作者 朱红 周舒清 《中南大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第8期1971-1978,共8页
针对桥式起重机大车行走过程易偏离正常轨道而造成平稳性和安全性下降的问题,提出一种大车同步协调纠偏控制方法。基于桥式起重机大车行走过程的受力分析,建立其纠偏动力学模型,提出基于“误差优化”学习算法的神经网络自适应控制策略,... 针对桥式起重机大车行走过程易偏离正常轨道而造成平稳性和安全性下降的问题,提出一种大车同步协调纠偏控制方法。基于桥式起重机大车行走过程的受力分析,建立其纠偏动力学模型,提出基于“误差优化”学习算法的神经网络自适应控制策略,对桥式起重机大车的两侧速度进行协调控制,对速度差、位移差和偏转角进行快速在线调整,从而纠正大车行走偏差。研究结果表明:所提纠偏控制策略具有良好的纠偏控制效果,起重机大车可实时自调整,达到提高桥式起重机运行平稳性和安全性的目的。 展开更多
关键词 桥式起重机 纠偏 动力学模型 神经网络 同步协调
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基于TDLAS检测西林瓶内氧气浓度的多光束干涉抑制方法 预览 被引量:1
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作者 朱高峰 胡鑫 +2 位作者 朱红 胡恩泽 朱剑平 《光谱学与光谱分析》 CSCD 北大核心 2018年第2期372-376,共5页
应用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术开放单光路短光程检测西林瓶内氧气浓度,因玻璃瓶壁造成入射光多次反射和透射,形成多光束干涉,严重影响信号波形和检测精度。本文提出了一种改变激光入射角度来抑制瓶壁光学干扰的方法,理论... 应用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术开放单光路短光程检测西林瓶内氧气浓度,因玻璃瓶壁造成入射光多次反射和透射,形成多光束干涉,严重影响信号波形和检测精度。本文提出了一种改变激光入射角度来抑制瓶壁光学干扰的方法,理论分析了入射角度对透射光强分布的影响,详细推导了使两相干光束叠加部分在接收端探测范围之外的入射角度计算公式,并根据现场参数得到理论最佳入射角度。对氧气浓度1%的样瓶进行多次测量,将二次谐波信号峰值的平均值作为信号,峰值的标准差作为噪声,以信噪比(signal to noise radio,SNR)最大作为系统入射角角度的优化指标,实验获得系统的实际最佳入射角度。与决定系数较高的入射角度进行浓度预测对比,交互验证后的最小二乘拟合结果显示:相关系数分别为0.995 9和0.988 9,前者相比后者提高了0.7%,预测的均方根误差(root mean square errors of prediction,RMSEP)分别是0.003 1和0.005 3,前者相比后者降低了41.5%,说明本文方法所确定的最佳入射角,能有效抑制玻璃瓶壁引起的多光束干涉影响,改善系统检测精度。 展开更多
关键词 可调谐半导体激光吸收光谱 二次谐波 光学噪声 多光束干涉 氧气浓度
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多反应器级联的沉铁过程pH优化控制 预览 被引量:1
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作者 李勇刚 马蕾 +2 位作者 伍铁斌 朱红 阳春华 《化工学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期2586-2593,共8页
针对沉铁过程多反应器级联、离子浓度检测滞后及工况变化频繁导致pH优化控制困难的问题,提出了一种基于多反应器级联的沉铁过程pH优化控制方法。该方法基于入口工况划分与氧气变化量预设定各个级联反应器的pH,并针对影响焙砂添加量的两... 针对沉铁过程多反应器级联、离子浓度检测滞后及工况变化频繁导致pH优化控制困难的问题,提出了一种基于多反应器级联的沉铁过程pH优化控制方法。该方法基于入口工况划分与氧气变化量预设定各个级联反应器的pH,并针对影响焙砂添加量的两个主要因素:pH和亚铁离子浓度,建立了基于沉铁过程化学反应机理和物料平衡的焙砂添加量模型;考虑到沉铁过程机理复杂及离子浓度检测滞后影响焙砂的准确添加,引入了氧化还原电位(oxidation-reduction potential,ORP),并提出一种基于ORP和pH变化量的焙砂模糊修正模型。仿真结果证明了该方法的有效性,为针铁矿法沉铁过程的稳定运行创造了条件。 展开更多
关键词 沉铁过程 焙砂 ORP pH设定值 模糊规则 过程系统 优化 控制
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多金属离子极谱信号的改进经验模态分解降噪
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作者 朱红 陈俊名 +1 位作者 李勇刚 章敏 《仪器仪表学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期11-18,共8页
针对多金属离子极谱2阶导数信号易受外部环境和内部电路噪声干扰的问题,结合极谱2阶导数信号的峰形特点,提出一种基于改进经验模态分解(EMD)的极谱信号降噪方法。首先对信号进行EMD分解得到固有模态函数(IMF)分量,统计IMF分量中的局部... 针对多金属离子极谱2阶导数信号易受外部环境和内部电路噪声干扰的问题,结合极谱2阶导数信号的峰形特点,提出一种基于改进经验模态分解(EMD)的极谱信号降噪方法。首先对信号进行EMD分解得到固有模态函数(IMF)分量,统计IMF分量中的局部极大值点数目,判断EMD分解是否停止;再根据IMF分量与原信号之间的关联度,将IMF分量分为3类,对不同类分量分别进行降噪处理;最后进行重构。仿真实验结果表明:该方法与标准EMD法相比能有效减少分解步骤,缩短分解时间;与小波阈值法相比,对信噪比的提升更大,最小均方误差更小。对铜钴镍3种离子的2阶导数极谱信号的降噪结果表明,该方法有效去除了离子极谱信号的噪声,并较好地保留了信号的细节特征,对极谱法测量多金属离子浓度有重要意义。 展开更多
关键词 极谱 经验模态分解 相关系数 信号降噪
基于频率曲线优化的蠕动泵精确定容方法
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作者 郑国梁 阳春华 +2 位作者 朱红 李勇刚 陈俊名 《仪器仪表学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期28-34,共7页
针对蠕动泵快速定容小流量、低流速、高粘性流体时出现气液共存导致精度低的问题,提出了一种基于电机频率曲线的蠕动泵的精确定容方法。首先对蠕动泵实验装置进行工作原理分析,建立了目标容量与电机驱动频率关系模型,并针对电机驱动频... 针对蠕动泵快速定容小流量、低流速、高粘性流体时出现气液共存导致精度低的问题,提出了一种基于电机频率曲线的蠕动泵的精确定容方法。首先对蠕动泵实验装置进行工作原理分析,建立了目标容量与电机驱动频率关系模型,并针对电机驱动频率曲线的不连续导致气泡产生的现象,提出了一种具有误差补偿的抛物线加减速曲线的电机驱动频率模型;然后对该模型参数进行辨识,并选择样本集外的容量进行在线验证;最后将所提方法与无误差补偿的抛物线加减速曲线、匀加减速曲线以及指数型加减速曲线的频率控制方法进行了对比分析。实验结果表明,该模型精度分别提高了83.05%、41.18%和28.57%,最大相对误差0.9%,平均相对误差0.5%,验证了所提方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 蠕动泵 气泡 误差补偿 抛物线加减速 状态转移算法
反溶对锌电解过程影响的数值模拟与分析 预览
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作者 李玺 李勇刚 +3 位作者 阳春华 朱红 黄毅 邓仕钧 《中国有色金属学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期2366-2375,共10页
针对锌电解过程中阴极板上锌反溶对电解能耗、电流效率及析出锌产量影响难以确定的问题,基于有限元分析的方法,结合流体动力学方程及电极反应动力学方程,分别建立考虑锌反溶和不考虑锌反溶情况下的锌电解过程数学模型,利用多物理场仿真... 针对锌电解过程中阴极板上锌反溶对电解能耗、电流效率及析出锌产量影响难以确定的问题,基于有限元分析的方法,结合流体动力学方程及电极反应动力学方程,分别建立考虑锌反溶和不考虑锌反溶情况下的锌电解过程数学模型,利用多物理场仿真软件COMSOL建立锌电解槽的三维有限元模型,模拟计算锌电解槽中极板上的电解能耗、电流效率及析出锌产量变化的分布。结果表明:在给定实验条件下,与不考虑锌反溶反应的模型相比,锌电解过程电流效率的相对误差降低3%~4%,阴极板上析出锌产量的相对误差降低2%~5%;验证锌电解模型中考虑锌反溶的必要性。为进一步研究锌电解的优化奠定基础。 展开更多
关键词 锌反溶 电极反应动力学 数值模拟 COMSOL
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用非线性化学分析鉴别稻米种类和测定两种稻米混合物中每种稻米的含量 预览
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作者 陈春楠 许天舒 +9 位作者 钟俊辉 王志沛 骆学雷 郭方遒 张泰铭 杜娟 阳春华 朱红 黄坚 邓飞跃 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第2期251-258,共8页
利用大米成分,溴酸钠、硫酸锰、硫酸和丙酮组成的非线性化学体系研究两种大米及其混合物的指纹图谱。用指纹图谱的直观特征和系统相似度模式鉴别大米的种类,利用指纹图谱的定量信息测定大米混合物中每种大类的含量。结果表明:非线性化... 利用大米成分,溴酸钠、硫酸锰、硫酸和丙酮组成的非线性化学体系研究两种大米及其混合物的指纹图谱。用指纹图谱的直观特征和系统相似度模式鉴别大米的种类,利用指纹图谱的定量信息测定大米混合物中每种大类的含量。结果表明:非线性化学分析方法可准确鉴别大米的种类,测定大米混合物中每种大米的含量,而且非常简便。 展开更多
关键词 非线性化学分析 二元混合物 种类鉴别 含量测定 稻米
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一种高锌背景下痕量钴离子浓度分光光度测量法 预览 被引量:1
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作者 朱红 龚娟 +1 位作者 李勇刚 陈俊名 《光谱学与光谱分析》 CSCD 北大核心 2017年第12期3882-3888,共7页
在分光光度法分析高浓度锌溶液中痕量钴离子浓度的过程中,由于基体离子Zn(Ⅱ)与待测离子Co(Ⅱ)化学性质相近且基体离子浓度过高,导致Co(Ⅱ)的光谱信号与Zn(Ⅱ)的光谱信号重叠,大部分Co(Ⅱ)的光谱信号被Zn(Ⅱ)的光谱信号掩蔽... 在分光光度法分析高浓度锌溶液中痕量钴离子浓度的过程中,由于基体离子Zn(Ⅱ)与待测离子Co(Ⅱ)化学性质相近且基体离子浓度过高,导致Co(Ⅱ)的光谱信号与Zn(Ⅱ)的光谱信号重叠,大部分Co(Ⅱ)的光谱信号被Zn(Ⅱ)的光谱信号掩蔽,在部分波长段溶液的吸光度与浓度呈现很强的非线性,混合溶液加和性不佳,因此无法通过全波段信息实现痕量Co(Ⅱ)浓度的检测。该研究提出了间隔相关系数-偏最小二乘法对溶液的紫外可见光光谱进行波长点的筛选并建立吸光度-浓度模型。首先设计实验获取锌钴混合溶液光谱图;其后使用间隔分区的方法根据预测均方根误差这一指标挑选出Co(Ⅱ)的最优特征区间段,以减少高浓度锌液的掩蔽作用并去除空白信息;再在Co(Ⅱ)敏感区域使用相关系数法对吸光度矩阵进行波长点的精选,所筛选出的点能最大程度保留Co(Ⅱ)灵敏度和线性度;最后利用筛选出的波长建立PLS模型并计算出Co(Ⅱ)浓度。将所提方法与全波段偏最小二乘,分区偏最小二乘,蒙特卡罗无信息变量消除偏最小二乘及竞争自适应加权偏最小二乘进行了分析比较,结果表明所提出的方法所需波长数分别减少89.1%,40%,72.3%和81.7%,模型精度分别提高64.6%,33.3%,38.7%和24.3%,样本最大相对误差5.45%,平均相对误差2.21%,妥善的解决了高浓度锌液背景下痕量钴离子浓度检测问题。 展开更多
关键词 分光光度法 高浓度锌液 痕量钴离子 间隔相关系数法
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分时供电条件下锌电解过程电解液酸锌比优化控制 预览
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作者 邓仕钧 阳春华 +2 位作者 邓子鹏 李勇刚 朱红 《中南大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2017年第6期1538-1544,共7页
针对分时供电生产所带来的锌电解过程中酸锌比难以控制问题,研究面向电流切换过程中能耗最小的酸锌比最优控制策略。在分析锌电解过程动态反应机理的基础上,通过优化求解新液流量及酸锌比预调节时间,得到酸锌比最优切换轨迹。针对外界... 针对分时供电生产所带来的锌电解过程中酸锌比难以控制问题,研究面向电流切换过程中能耗最小的酸锌比最优控制策略。在分析锌电解过程动态反应机理的基础上,通过优化求解新液流量及酸锌比预调节时间,得到酸锌比最优切换轨迹。针对外界扰动造成实际电解液酸锌比偏离最优轨迹的问题,提出一种酸锌比轨迹偏差预测控制方法。研究结果表明:所提出的控制策略能使电解液实际酸锌比快速、准确地跟踪优化设定值,保证锌电解过程稳定、低耗运行。 展开更多
关键词 锌电解 能耗优化 最优控制 偏差预测控制
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一种基于温度参量的西林瓶内氧气浓度检测方法 预览
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作者 朱高峰 阳春华 +2 位作者 朱红 桂卫华 朱剑平 《化工学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期4658-4664,共7页
目前西林瓶内氧气浓度多采用离线抽样破坏性检测,存在耗时长、精度低、漏检率高等不足。应用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)理论,构建氧气浓度与温度、二次谐波强度之间的理论关系模型,提出一种利用温度参量在线检测瓶内氧气浓度的... 目前西林瓶内氧气浓度多采用离线抽样破坏性检测,存在耗时长、精度低、漏检率高等不足。应用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)理论,构建氧气浓度与温度、二次谐波强度之间的理论关系模型,提出一种利用温度参量在线检测瓶内氧气浓度的方法。详细阐述了实验设计方法和步骤,优化了最佳入射角和系统主要参数,在气体压强为1atm(101.325 k Pa)和温度为296 K的条件下,采集不同氧气浓度的西林瓶作为初始建模样本,建立常规的氧气浓度反演模型。同时样本浓度为21%的西林瓶所对应的二次谐波幅度,作为基于温度参量来定量预测的参考幅度。实验结果表明,利用温度参量检测瓶内氧气浓度能有效克服温度大幅变化对浓度反演的直接影响,预测的均方根误差(RMSEP)相对直接浓度反演预测降低了80.33%。 展开更多
关键词 可调谐半导体激光吸收光谱 气体 温度补偿 二次谐波 测量 实验验证
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一种基于紫外可见光谱的多金属离子浓度检测方法 预览
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作者 朱红 陈俊名 +2 位作者 尹冬航 李勇刚 阳春华 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期998-1004,共7页
针对Cu(2+),Co(2+),Zn(2+) 3种金属离子混合溶液的紫外可见分光光度法(UV-Vis)光谱重叠而难以检测的问题,提出了一种基于改进型Monte Carle无信息变量消除(MC-UVE)方法的多金属离子浓度检测方法。在MC-UVE的基础上引入指... 针对Cu(2+),Co(2+),Zn(2+) 3种金属离子混合溶液的紫外可见分光光度法(UV-Vis)光谱重叠而难以检测的问题,提出了一种基于改进型Monte Carle无信息变量消除(MC-UVE)方法的多金属离子浓度检测方法。在MC-UVE的基础上引入指数衰减函数(EDF),提出了一种改进的MC-UVE方法,并基于该方法对料液的紫外-可见光谱进行波长筛选;然后,利用筛选出的波长建立PLS模型并进行各组分浓度检测计算;最后,分别对基于MC-UVE方法和改进型MC-UVE方法 PLS模型的计算结果进行对比分析。结果表明:改进型MC-UVE方法可筛选出对模型贡献度高的变量,基于该变量选择方法的PLS模型精度高。 展开更多
关键词 紫外可见光谱 MONTE Carle无信息变量消除 变量筛选 重叠光谱分离 偏最小二乘法 光化学 计算化学
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