基于密度峰值聚类的高斯混合模型核电运行工况划分

核电厂运行数据记录了核电厂的运行状态,对核电数据进行处理分析从而完成准确的工况划分是实现核电厂运行状态监测的重要基础。为提高核电厂的运行工况划分准确性,本文提出了基于密度峰值聚类的高斯混合模型对核电厂的运行工况进行划分。首先,采用PCA（主成分分析）算法进行数据降维,然后利用密度峰值聚类算法中的决策图确定工况个数,最后利用高斯混合模型完成工况划分。基于真实的核电厂运行数据开展工况划分实验。实验结果表明,本文提出的方法能合理有效地划分出核电运行工况,其三类工况的划分准确率分别达到了99.29%、100%、97.57%,且错误率仅为1.25%。     

一种基于时序分析的大型重载支承轴隐蔽部位疲劳裂纹诊断方法

大型重载支承轴隐蔽部位因发生不可观测的突发性疲劳断裂事故,严重影响生产的正常进行,给企业带来重大的经济损失.在分析支承轴振动特性的基础上,通过在机械结构外部便于检测部位提取反映结构疲劳裂纹状态的特征信号,编写相应的MAT-LAB程序构建时序模型,然后模拟支承轴实际工况,将裂纹产生、发展、断裂过程划分为5种状态,建立标准故障模式特征向量空间.运用模糊聚类分析方法,结合Euclide距离判别函数,找出与标准故障模式特征向量中隶属度最大的特征向量,从而有效诊断支承轴隐蔽部位疲劳裂纹状态的程度.最后通过实例验证了该方法的正确性和可行性.图2,参5.     

基于灰色聚类的管制扇区运行健康识别方法

对不同健康程度的管制扇区运行状态识别有助于全面把握交通运行情况,对空管安全评估、扇区划分、流量管理具有一定的应用价值。深入分析管制扇区交通时空运行特性,基于实际运行数据建立了管制扇区运行健康识别方法。建立饱和度、瞬时饱和度、滞留度、未来15分钟流量、管制工作负荷程度5项管制扇区运行健康评估指标,利用主客观组合赋权法确定各评估指标权重,基于灰色聚类方法对管制扇区运行健康状态等级进行识别。以厦门1号扇区的交通数据进行了实例分析,结果表明：管制扇区运行健康态势是交通宏观动态特征和微观复杂特征相互作用的结果,本文提出的管制运行健康识别方法有效,计算过程简单可行。     

一种考虑二级连锁过载的电网故障关联区域划分方法

针对电网的连锁过载,提出了一种基于聚类算法的故障关联区域划分方法。利用直流潮流法对初始故障支路和其余支路之间的内在关联因素进行了分析,给出了支路之间的关联作用矩阵;给出了一种评价支路连锁过载严重度的表达参量,并给出了反映任一初始故障支路造成其余支路功率越限的严重度矩阵以及连锁过载标识矩阵;利用该3种矩阵从初始故障对其余支路施加影响的角度以及其余支路遭受初始故障攻击的角度,给出了以聚类算法为核心的关联作用区域划分方法,该方法既考虑了支路之间的内在关联作用,也考虑了实际运行状态的影响,最后通过算例分析验证了该算法的合理性。     

一种多分类器融合的模拟电路故障诊断

本文针对模拟电路中故障类型较多时采用单一分类器诊断所出现的故障诊断率低、分类器训练困难的问题,基于故障特征空间的划分思想,提出了基于聚类的多分类器融合故障诊断的方法。通过对故障信号的小波分析获取电路的故障特征,并按照距离准则将故障类划分为多个子类并用相应的分类器来识别．以此提高电路中故障数量较多时诊断的正确率,同时改善单分类器进行诊断时计算复杂度高的局限。实验证明．该方法对于故障类型多而出现的故障重叠和故障误识有很大的改善,是一种实用的模拟电路故障诊断方法。     

基于灰度聚类的钢管水压试验机故障诊断

针对钢管水压试验机在水压试验过程中可能出现各类复杂故障,并且短时间内很难找到故障发生的地点和原因的现象,提出了一种改进的灰度聚类方法,该方法通过提取反映真实打压过程的数据对生产过程中的打压曲线进行聚类分析,并对聚类结果应用专家系统进行推理分析,找出相应的故障结论.为了验证该方法的有效性和可靠性,将该方法在某钢厂3号线水压试验机上实现,实际结果表明该方法可靠有效地实现了对各种故障的划分和诊断.     

基于多尺度排列熵和正则化RVFL的高压隔膜泵单向阀故障诊断

高压隔膜泵单向阀运行工况复杂,运行时产生的振动信号具有非线性、非平稳特性,导致信号特征提取困难,故障状态难以识别.为了提取单向阀运行状态的非线性动力学特征,提升故障诊断模型的识别精度和泛化能力,提出了一种基于多尺度排列熵（Multi-scale Permutation Entropy,MPE）和正则化随机向量函数链接（Random Vector Functional Link,RVFL）网络的单向阀故障诊断方法.首先,对工况下采集的单向阀振动信号进行变分模态分解（Variational Mode Decomposition,VMD）获得既定的若干本征模态函数（Intrinsic Mode Function,IMF）分量;然后,计算IMF分量的多尺度排列熵,构建表征单向阀运行状态的特征值向量;最后,基于运行状态的特征值向量,建立正则化随机RVFL的故障诊断模型,并应用于单向阀的运行状态监测与识别.实验结果表明,构建的故障诊断模型能够精确地识别单向阀的故障类型,准确率达到98.89%.     

一种新型生物高分子材料的研究与探索

本文系统地介绍了新型生物可降解高分子材料--γ-聚谷氨酸的性质及其研究进展.同时针对国内γ-聚谷氨酸生产成本高及发酵中试放大难的问题,介绍了本研究所如何实现微生物发酵工业化生产γ-聚谷氨酸.在最优发酵条件下,分析了200L规模下γ-聚谷氨酸的发酵过程.     

基于小波神经网络的燃气轮机故障诊断研究

为高效及时地发现燃气轮机运行异常并准确地对它进行故障诊断,提出了一种基于小波变换和BP神经网络的故障诊断方法。首先对同一工况下,输入信号的功率谱密度图进行典型频率区间划分,通过比较连续时间段频率区间有效值的突变找到疑似故障段。其次,对疑似故障段进行小波变换分析,根据疑似故障段对应的频率区间选择小波的变换尺度并提取该频率尺度下的故障特征向量,再将疑似故障和正常特征向量方差归一化后输入BP神经网络进行学习和训练,进而实现对燃气轮机的故障诊断。经过试验验证表明,该方法能够准确识别燃气轮机运行状态并进行故障诊断,具有较好的工程实用价值。     

基于核的动态聚类算法用于机械故障模式分类

针对k均值聚类对特征样本划分存在误分类的问题，提出用基于核的动态聚类算法对风机不同工作状态进行分类识别．实验结果表明，该方法能有效地识别机器运行的异常状态，并能对不同的故障模式进行正确的区分，可应用于机械设备运行状态的动态识别．     

谷氨酸生产菌培养基最优配比设计

采用均匀设计方法,优化L－谷氨酸生产菌发酵培养基的组成,经回归分析和发酵试验,得出最佳配方,在此条件下,谷氨酸的发酵指数为2．57g.(h.L)^-1,其转化率为51．4％。     

谷氨酸发酵过程最佳操作曲线的确定

从理论和实践上确定了综合考虑谷氨酸发酵过程温度、ＰＨ和通风量的最佳操作曲线，提出运用调优操作研究发酵过程最佳操作曲线的新方法。     

基于实数编码遗传算法的发酵过程优化控制

针对谷氨酸发酵过程的复杂性,利用人工神经元网络建立了谷氨酸发酵过程的动态数学模型,并利用实数制编码的遗传算法,采用过程整体优化的思路,以发酵过程中糖转化为谷氨酸的转化率为优化目标对发酵过程的多个操作变量同时进行优化,得到各个操作变量的最优控制轨迹.考虑到发酵过程中流加操作的重要性,将流加操作开始和结束的时间作为控制变量进行了优化.与产酸率为优化目标的仿真结果比较表明,该方法使发酵过程转化率有很大提高,且产酸率也接近于后者的最优产酸率.     

基于K均值聚类分析的车辆横向稳定性判定方法

针对既有车辆失稳判定方法存在的不足,开展了车辆横向稳定性关于模式识别的研究,提出了一种基于K均值聚类分析的车辆横向稳定性判别方法.利用CarSim建立整车动力学模型,采用K均值聚类算法对车辆行驶状态数据进行离线聚类分析,得到离线聚类质心及其危险等级.搭建CarSim与Simulink联合仿真平台,计算车辆实时行驶数据点与离线聚类质心之间的欧氏距离,设计了车辆横向稳定性判定指标,对车辆行驶稳定性进行了在线识别.该判定方法充分利用车辆离线数据和实时数据,对车辆行驶状态数据进行数据挖掘.仿真结果表明,该判定方法能够准确实时量化车辆的行驶稳定性,为控制系统的介入时机与程度提供判据.     

时间序列在故障诊断中的应用

提出了一种用时间序列理论进行故障诊断的方法,可以在缺乏对实际故障机理了解的情况下从机组自身的运行过程中动态获取故障的统计特征信息,识别机组运行的状态。这种方法先对实际机组的振动信号建立时间序列模型,然后用模型参数来训练一个模式识别神经网络作为故障诊断的工具。实验结果表明,这种方法有很好的实用性。     

一株产谷氨酸菌株的复合诱变选育及突变株的生物学特性

对产谷氨酸的谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)进行以硫酸二乙酯(DES)和紫外线(UV)相结合的复合诱变,经选育得到一株高产突变株LG - 01.将其接种在含葡萄糖初始浓度为150.0 g/L,初始pH值为7.2～7.6的液体培养基中,于30℃下培养48 h后,其谷氨酸产量达到106.10 g/L,比原始菌株提高了25.74％(同等条件下,原始菌株的谷氨酸产量为84.38 g/L).对该突变株的产谷氨酸代谢特性进行研究,结果表明:其最适初始pH值为7.2,最佳培养温度为30 ℃,以葡萄糖为最佳碳源,其谷氨酸产量最高时相应的葡萄糖浓度为150.0 g/L,其某些生物学特性发生了改变,如延迟期变长,对数期的细胞生长能力较强,对底物的利用率比原始菌株约提高5％等.     

谷氨酸发酵调优操作模型

以谷氨酸发酵的产酸率，转化率及生产能力为优化目标，对谷氨酸工业生产过程中所涉及的工艺条件进行回归，建立了一套好的调优操作模型．计算表明，运用调优操作于谷氨酸发酵具有很大的潜力．     

降低发酵热高峰值的高产谷氨酸发酵工艺研究

在夏季高温气候时,谷氨酸发酵温度容易失控,发酵产率低,针对这一现象,研究了降低发酵热高峰值的高产谷氨酸工艺。通过采用了二次接种异步发酵方法,降低发酵过程中发酵热高峰值,使发酵温度容易控制,并提高了谷氨酸发酵产率,试验中的单罐谷氨酸产量和糖酸转化率比一次接种同步发酵分别提高了22.26%和2.70%。     

固态发酵生产SCP的培养基研究

目的 进行固态发酵生产单细胞蛋白(Single Cell Protein，SCP)的培养基研究。方法 以苹果渣固态发酵生产单细胞蛋白(SCP)为例，采用L9(3^4)正交实验，分别以粗蛋白含量、真蛋白含量、氨基酸总量为测定指标，进行极差分析和方差分析。结果 以粗蛋白含量、氨基酸总量为测定指标时均存在不足，以真蛋白含量为测定指标可以较好地完成培养基的研究。结论 真蛋白含量为培养基研究的最佳测定指标，同时确定了较优培养基配方。     

谷氨酸发酵溶氧研究（Ⅰ）

采用带溶氧电极的摇瓶对谷氨酸发酵过程进行研究,结果表明,只有对发酵过程(特别是生产期)的溶氧严加控制,才有可能得到谷氨酸高产。在装液量为30ml,摇床转速为160-180r/min,发酵中期溶氧水平8-10％时,谷氨酸产率6.56％,糖酸转化率55％。当采用pH和溶氧为标准补尿时,所得pH曲线及溶氧曲线不完全一致,但产酸率很接近,说明溶氧曲线至少可以作为补尿及判断发酵终点的依据之一。