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甘蔗初压汁FTIR/ATR光谱分析的数学建模与稳定性

作　者: 钟泉
导　师: 潘涛
学　校: 暨南大学
专　业: 应用数学
关键词: 甘蔗初压汁 FTR/ATR光谱定量分析模型优化稳定性
分类号: TS241
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 52次
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内容摘要

采用FTIR/ATR光谱和化学计量学方法,建立、优化甘蔗初压汁锤度定量分析的数学模型,并研究模型的稳定性。基于全体样品的最优单点模型预测效果给出定标和预测样品集的一种划分方法,在此基础上,分别采用单点回归、直接PLS、Savitzky-Golay平滑PLS、移动窗口PLS和等间隔移动窗口MLR方法建立定量分析的数学模型,以预测均方根误差(RMSEP)和预测相关系数(R_p)为优化目标,进行多种相关模型参数的联合优化设计,经过大量计算机数值实验,在大范围内进行模型优选,并讨论模型的稳定性。结果表明:所采用的定标和预测样品集的划分方法具有良好的建模代表性、客观性和稳定性;Savitzky-Golay平滑可以较大提高模型的预测精度;移动窗口PLS方法可以遴选高信噪比的光谱特征波段;等间隔移动窗口MLR模型可以遴选简便有效的特征波数组合模型并具有最好的预测精度,大大降低模型的复杂性。最优模型预测效果的RMSEP、RRMSEP、R_p的值分别达到0.4690°Bx、2.38%、0.8456,为FTIR/ATR光谱技术应用于甘蔗初压汁定量分析提供优秀稳定的数学模型。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
第一章绪论  7-17
  1.1 研究意义和研究背景  7-8
  1.2 研究目标、研究内容和主要创新点  8-9
  1.3 FTIR/ATR光谱、化学计量学的一些相关知识  9-17
第二章甘蔗初压汁光谱测定实验  17-20
  2.1 实验材料  17-18
  2.2 仪器和测量方法  18
  2.3 正实验  18-20
第三章单点回归模型的优选与稳定性分析  20-28
  3.1 定标集与预测集的合理划分  20-23
  3.2 单点回归模型  23-25
  3.3 离散波数点组合MLR模型  25-28
第四章 PLS模型的优选及其稳定性分析  28-42
  4.1 基于全谱段的直接PLS模型  29-31
  4.2 基于全谱的Savitzky-Golay平滑PLS模型  31-38
  4.3 移动窗口PLS方法优选光谱波段  38-42
第五章等间隔移动窗口MLR的模型优选及其稳定性分析  42-50
  5.1 模型优化与稳定性分析的框架  42-43
  5.2 结果与讨论  43-50
第六章总结  50-54
  6.1 各种模型的对比分析  50-52
  6.2 结论  52-54
参考文献  54-57
硕士期间发表的论文  57-58
致谢  58

甘蔗初压汁FTIR/ATR光谱分析的数学建模与稳定性

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