【摘 要】
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甲醇汽油作为新型绿色环保燃料的重要组成部分,甲醇含量对甲醇汽油的品质评价具有极其重要的作用。因此,甲醇汽油中甲醇的快速准确测定显得尤为重要。近红外（NIR）光谱以其仪器简单、快速、非破坏性的独特优势,是检测甲醇汽油的有效工具之一。然而,由于NIR测量仪器类型以及实验条件的改变,导致某一仪器建立的多元校正模型无法共享于其它仪器,严重制约了NIR光谱的精准定量或定性分析,已成为NIR光谱领域的重点研究
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甲醇汽油作为新型绿色环保燃料的重要组成部分,甲醇含量对甲醇汽油的品质评价具有极其重要的作用。因此,甲醇汽油中甲醇的快速准确测定显得尤为重要。近红外（NIR）光谱以其仪器简单、快速、非破坏性的独特优势,是检测甲醇汽油的有效工具之一。然而,由于NIR测量仪器类型以及实验条件的改变,导致某一仪器建立的多元校正模型无法共享于其它仪器,严重制约了NIR光谱的精准定量或定性分析,已成为NIR光谱领域的重点研究方向之一。针对甲醇汽油中甲醇含量的快速准确分析以及NIR光谱定量分析模型适用性的关键问题,以甲醇汽油为研究对象,开展基于NIR光谱结合化学计量学方法的甲醇汽油中甲醇快速准确定量分析方法研究,借助模型转移策略,重点研究了基于分段直接标准化（PDS）、核域自适应-偏最小二乘（KDA-PLS）和一阶导数-变量选择-模型更新（D1st-VS-MU）的NIR光谱模型转移方法,建立了模型转移技术结合偏最小二乘（PLS）的甲醇汽油中甲醇定量分析方法。该研究为甲醇汽油中甲醇含量快速准确检测及品质评价提供了新思路和新方法。本论文的主要研究内容如下:（1）以甲醇汽油为研究对象,借助PDS有标样模型转移策略,建立了一种基于NIR光谱结合WT-PDS-PLS的甲醇汽油中甲醇快速准确定量分析方法。利用两台不同型号的NIR仪器分别采集甲醇汽油样品的NIR光谱,考察了四种不同光谱预处理方法对PLS校正模型分析能力的影响;以小波变换（WT）处理的NIR光谱数据作为输入变量建立了WT-PLS校正模型;进一步基于PDS模型转移方法建立了WT-PDS-PLS校正模型。结果表明,与WT-PLS校正模型相比,WT-PDS-PLS校正模型表现出了良好的分析能力（RP~2=0.9993,RMSEP=0.3586%,MREP=2.69%）。因此,基于NIR光谱结合WT-PDS-PLS是一种有效的测定甲醇汽油中甲醇含量的分析方法,可以有效提高甲醇汽油NIR光谱分析模型的适用性。（2）为了进一步提高甲醇汽油NIR光谱模型转移的实用性,借助KDA-PLS无标样模型转移策略,建立了一种基于NIR光谱结合WT-VIP-KDA-PLS的甲醇汽油中甲醇快速准确定量分析方法。考察了变量重要性投影（VIP）对PLS校正模型分析能力的影响;然后采用KDA-PLS模型转移方法将主机建立的WT-VIP-PLS校正模型向从机进行转移,建立了WT-VIP-KDA-PLS校正模型。结果表明,WT-VIP-KDA-PLS校正模型具有优异的分析能力（RP~2=0.9990,RMSEP=0.3334%,MREP=1.78%）。说明与有标样的WT-PDS-PLS校正模型相比,无标样的WT-VIP-KDA-PLS校正模型具有分析能力好以及实际应用强的优势。（3）为了进一步提高甲醇汽油NIR光谱分析模型的适用性,提出了一阶导数-变量选择-模型更新（D1st-VS-MU）模型转移策略,建立了一种基于NIR光谱结合WT-D1st-VS-MU-PLS的甲醇汽油中甲醇快速准确定量分析方法。采用D1st-VS方法提取不同仪器间差异小的光谱变量,并基于D1st-VS方法进行模型更新（MU）;进一步基于D1st-VS-MU模型转移策略建立了WT-D1st-VS-MU-PLS校正模型。结果表明,WT-D1st-VS-MU-PLS校正模型具有优异的分析能力（RP~2=0.9995,RMSEP=0.3028%,MREP=2.81%）,与从机自身重新建模的预测结果相当,进一步提高了甲醇汽油NIR光谱分析模型的适用性。
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