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结合LSTM深度学习和模糊推理控制的巷道掘进机智能联合截割策略与方法 被引量:2
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作者 王鹏江 沈阳 +3 位作者 宗凯 王东杰 吉晓冬 吴淼 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2024年第S2期1195-1207,共13页
煤矿巷道掘进作业是井下最危险、工作环境最为恶劣的前端生产环节。与智能综采工作面相比,巷道掘进智能化进展缓慢,“采掘失衡”严重制约了煤炭企业实现高效、智能开采。悬臂式掘进机是我国井下掘进工作面应用最为广泛的机电设备,能否... 煤矿巷道掘进作业是井下最危险、工作环境最为恶劣的前端生产环节。与智能综采工作面相比,巷道掘进智能化进展缓慢,“采掘失衡”严重制约了煤炭企业实现高效、智能开采。悬臂式掘进机是我国井下掘进工作面应用最为广泛的机电设备,能否快速精准截割煤岩直接影响巷道的掘进效率和掘进质量。为此,提出一种结合LSTM深度学习和模糊推理控制的巷道掘进机智能联合截割策略与方法,以提高掘进机的掘进效率和智能化水平。首先,通过综合分析掘进机联合截割工况,提出联合截割载荷分级标准,并依此提出一种掘进机联合控制策略。其次,根据此策略提出联合截割控制方法,通过设计LSTM深度学习神经网络控制器实现对截割煤岩载荷等级的精确识别;同时设计模糊推理控制器实现掘进机截割头和截割臂的联合智能调速。最后,基于Sim-ulink软件建立了仿真控制系统,仿真实验结果表明:该方法能够实现对常规工况和复杂工况下掘进机截割头转速和截割臂摆速的联合智能调节,控制过程响应时间在0.6s内,且基本无超调量,控制准确度高,效果好。此外,与单一控制的先进方法对比表明,提出的联合截割控制方法在缩短了响应时间的同时保证了控制方法的稳定性。通过搭建的掘进机远程测控平台设计实验验证了本方法的准确性和有效性,为掘进机器人快速智能掘进的实现提供了技术参考,为之后进一步的优化和工程应用提供了理论基础。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 智能截割 LSTM神经网络算法 模糊控制 联合截割控制
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基于量子遗传模糊神经网络的苹果果实识别 被引量:30
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作者 马晓丹 刘刚 +1 位作者 周薇 冯娟 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期227-232,251,共7页
针对田间苹果采摘机器人视觉系统中彩色图像边界像素的模糊性和不确定性影响苹果果实识别精度和速度问题,提出了一种将量子遗传算法的全局搜索能力和模糊推理神经网络的自适应性相结合的算法来识别苹果果实。利用量子遗传算法对模糊神... 针对田间苹果采摘机器人视觉系统中彩色图像边界像素的模糊性和不确定性影响苹果果实识别精度和速度问题,提出了一种将量子遗传算法的全局搜索能力和模糊推理神经网络的自适应性相结合的算法来识别苹果果实。利用量子遗传算法对模糊神经网络的可调整参数初始值进行了全局优化,加快了网络学习速度,避免了传统BP误差反向传播学习算法易陷入局部极小值、迭代次数多等弊端。实验表明:该识别模型高速且稳定,鲁棒性好,对于果实本身颜色不均匀样本正确识别率为100%,对自然光照引起颜色不均匀样本正确识别率为96.86%,对邻接图像正确识别率为94.29%,对重叠图像正确识别率为92.31%。 展开更多
关键词 苹果 量子遗传算法 模糊神经网络 颜色空间
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基于熵聚类模糊神经网络味觉信号识别系统的研究 被引量:11
3
作者 黄艳新 周春光 +1 位作者 杨国慧 邹淑雪 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期414-419,共6页
提出了一种基于熵聚类的模糊神经网络味觉信号识别系统模型 ,该模型利用聚类方法实现模糊输入空间划分和模糊IF THEN规则提取 ,并使用梯度下降法对系统参数进行精炼 系统兼具有良好的可解释性和学习能力 ,对 1
关键词 模糊神经网络 聚类 模糊输入空间划分
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基于模糊神经网络和符号的地震预报专家系统NGESEP 被引量:15
4
作者 王炜 吴耿锋 +5 位作者 黄冰树 庄昆元 周佩玲 蒋春曦 李东升 周云好 《中国地震》 CSCD 北大核心 1996年第4期339-346,共8页
本文介绍了专家系统的发展、神经网络、模糊系统与专家系统相结合的优点以及新一代地震预报专家系统的构成等。该系统除具有传统专家系统的特点外,还因使用模糊联想记忆(FAM)神经网络模型而具有良好的学习功能。文中也对FAM神... 本文介绍了专家系统的发展、神经网络、模糊系统与专家系统相结合的优点以及新一代地震预报专家系统的构成等。该系统除具有传统专家系统的特点外,还因使用模糊联想记忆(FAM)神经网络模型而具有良好的学习功能。文中也对FAM神经网络模型及其应用作了介绍。 展开更多
关键词 模糊神经网络 专家系统 符号 地震预报
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基于模糊神经网络的车辆跟驰建模与仿真研究 被引量:11
5
作者 李德慧 刘小明 +1 位作者 荣建 胡江碧 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期398-401,共4页
驾驶员在车辆跟驰过程中表现出来的模糊的、不确定性的行为特征,难以对驾驶员的行为进行精确的数学描述.本文在以往跟驰模型基础上,采用以实际间距与期望间距的比值和相对速度作为双输入、后车加速度作为单输出的模糊神经网络建立数学... 驾驶员在车辆跟驰过程中表现出来的模糊的、不确定性的行为特征,难以对驾驶员的行为进行精确的数学描述.本文在以往跟驰模型基础上,采用以实际间距与期望间距的比值和相对速度作为双输入、后车加速度作为单输出的模糊神经网络建立数学模型.结果表明,该网络能较好的反映一定道路条件下的跟驰行为. 展开更多
关键词 车辆跟驰 驾驶行为 模糊神经网络 期望间距
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一种新的智能控制方法及其在转速伺服系统中的应用 被引量:5
6
作者 杜海峰 周嵘 王孙安 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期303-306,共4页
提出了基于相平面的目标函数及相应的模糊神经网络控制器的算法 ,并在三相交流电机转速变频调节的基础上 ,讨论了计算机监控电机速度的系统结构 ,从而实现了对电机转速的智能控制 .新的智能控制方法引入了新的指标函数 ,结构简单 ,学习... 提出了基于相平面的目标函数及相应的模糊神经网络控制器的算法 ,并在三相交流电机转速变频调节的基础上 ,讨论了计算机监控电机速度的系统结构 ,从而实现了对电机转速的智能控制 .新的智能控制方法引入了新的指标函数 ,结构简单 ,学习速度快 .通过实验研究 ,表明该方法收敛速度快 ,学习能力强 ,并提高了系统的鲁棒性 ,证实了其在电机速度控制中的有效性 . 展开更多
关键词 相平面 模糊神经网络 智能控制 电机转速 伺服系统 目标函数 速度控制
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基于混沌理论的电网售电量预测研究 被引量:9
7
作者 曲正伟 王云静 贾清泉 《继电器》 CSCD 北大核心 2006年第17期63-66,共4页
对具有混沌特性的电网售电量时间序列重构相空间,计算相空间的饱和嵌入维数和最大Lyapunov指数,并利用计算得到的饱和嵌入维数指导建立T-S模糊神经网络预测模型。采用递阶遗传算法对T-S模糊神经网络的结构和权值进行训练,可确定最适合... 对具有混沌特性的电网售电量时间序列重构相空间,计算相空间的饱和嵌入维数和最大Lyapunov指数,并利用计算得到的饱和嵌入维数指导建立T-S模糊神经网络预测模型。采用递阶遗传算法对T-S模糊神经网络的结构和权值进行训练,可确定最适合的预测模型结构,提高神经网络的收敛速度,使其具有良好的泛化能力。在此基础上,对秦皇岛电力公司售电量数据进行预测,结果表明,该方法可精确地再现售电量时间序列的混沌动力学行为,在可预报尺度范围内,能对售电量作高精度的预测,且具有很强的适应能力。 展开更多
关键词 混沌 模糊神经网络 相空间 最大LYAPUNOV指数 售电量 预测
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基于神经网络的漂浮基空间机械臂的自学习模糊控制 被引量:6
8
作者 洪昭斌 陈力 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第7期976-980,共5页
讨论了载体位置、姿态均不受控制情况下,自由漂浮空间机械臂的高斯基神经网络自学习模糊控制问题。由于此类空间机械臂严格遵守动量守恒和动量矩守恒,其动力学方程表现出强烈的非线性性质。结合神经网络和模糊控制,即利用神经网络来实... 讨论了载体位置、姿态均不受控制情况下,自由漂浮空间机械臂的高斯基神经网络自学习模糊控制问题。由于此类空间机械臂严格遵守动量守恒和动量矩守恒,其动力学方程表现出强烈的非线性性质。结合神经网络和模糊控制,即利用神经网络来实现模糊推理可使模糊控制具有自学习能力,在此基础上,设计了空间机械臂关节空间的高斯基神经网络自学习模糊控制方案。该控制方案的显著优点为,不需要测量、反馈漂浮基的位置、移动速度和移动加速度。 展开更多
关键词 空间机械臂 模糊神经网络 关节空间
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考虑重力影响的柔性关节空间机械臂任务空间神经网络控制 被引量:17
9
作者 刘福才 高静方 贾晓菁 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1391-1397,共7页
针对柔性关节空间机器人地面模拟及空间应用受到重力或微重力不确定项干扰的问题,提出一种基于奇异摄动的任务空间神经网络自适应控制算法。首先建立了考虑重力影响的柔性关节空间机器人的模型,通过奇异摄动方法将系统降阶处理后,转换... 针对柔性关节空间机器人地面模拟及空间应用受到重力或微重力不确定项干扰的问题,提出一种基于奇异摄动的任务空间神经网络自适应控制算法。首先建立了考虑重力影响的柔性关节空间机器人的模型,通过奇异摄动方法将系统降阶处理后,转换到任务空间进行控制器的设计,利用神经网络自适应算法对系统的不确定性进行逼近,并针对逼近误差设计了鲁棒控制器补偿,最后将控制量转换为关节空间的控制力矩。对系统进行了稳定性分析和仿真校验,结果表明,控制器可以解决柔性带来的系统高频谐振和失稳问题,并能有效抵抗系统扰动,具有很好的跟踪性能。 展开更多
关键词 柔性关节 重力影响 RBF神经网络 奇异摄动 任务空间
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无速度传感器永磁同步电机的SVM-DTC控制 被引量:29
10
作者 李君 李毓洲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期28-34,共7页
为改善常规基于常值切换的滑模转速观测器的低速性能,提出采用修正的指数趋近滑模和扩展卡尔曼滤波结合的方式进行速度估计。针对直接转矩控制低速时转矩脉动大的问题,采用基于模糊网络与PI控制结合的转矩角调节器来改进控制效果。仿真... 为改善常规基于常值切换的滑模转速观测器的低速性能,提出采用修正的指数趋近滑模和扩展卡尔曼滤波结合的方式进行速度估计。针对直接转矩控制低速时转矩脉动大的问题,采用基于模糊网络与PI控制结合的转矩角调节器来改进控制效果。仿真结果表明提出的速度估计器较常规滑模观测器的动态响应快,速度估计更为准确。改进的SVM-DTC方案的转矩角计算合理,转矩响应脉动减少,性能优于常规恒定PI系数的SVM-DTC。 展开更多
关键词 直接转矩控制 空间矢量调制 模糊神经网络 滑模控制 扩展卡尔曼滤波
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空间机器人的智能控制器设计(英文) 被引量:3
11
作者 丰保民 马广程 +1 位作者 解伟男 王常虹 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期730-734,共5页
自由漂浮空间机器人动力学方程不能被参数线性化并且存在模型不确定性,使得基于数学模型的控制问题变得十分复杂。本文研究了自由漂浮空间机器人的智能控制方法,提出了一个鲁棒的模糊神经网络控制器。首先利用模糊神经网络控制器来逼近... 自由漂浮空间机器人动力学方程不能被参数线性化并且存在模型不确定性,使得基于数学模型的控制问题变得十分复杂。本文研究了自由漂浮空间机器人的智能控制方法,提出了一个鲁棒的模糊神经网络控制器。首先利用模糊神经网络控制器来逼近理想控制器,然后利用鲁棒控制器对逼近误差进行估计和抑制。根据Lyapunov函数建立的新的网络学习算法保证了系统的稳定性。最后利用该控制器对平面二连杆空间机器人进行了研究。仿真结果表明该智能控制方案是有效的。 展开更多
关键词 空间机器人 模糊神经网络 智能控制 轨迹控制
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一种基于模糊神经网络的机器人控制 被引量:4
12
作者 彭金柱 王耀南 孙炜 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第24期222-224,共3页
采用高斯函数作为模糊隶属函数,将模糊控制与神经网络相结合。利用神经网络实现模糊推理,运用了一种模糊高斯基函数神经网络,并用于两关节机器人的轨迹跟踪控制。仿真结果表明,该网络对机器人轨迹跟踪控制具有很好的效果,是一种行之有... 采用高斯函数作为模糊隶属函数,将模糊控制与神经网络相结合。利用神经网络实现模糊推理,运用了一种模糊高斯基函数神经网络,并用于两关节机器人的轨迹跟踪控制。仿真结果表明,该网络对机器人轨迹跟踪控制具有很好的效果,是一种行之有效的控制方法。 展开更多
关键词 模糊神经网络 高斯基函数 两关节机器人
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柔性臂空间机器人的神经网络自适应控制及振动模态分级模糊控制 被引量:9
13
作者 梁捷 陈力 梁频 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期1930-1937,共8页
由于太空中的在轨作业一般要求空间机器人具有手臂长、负载大,对空间机器人动力学及控制进行分析时必须考虑到机械臂杆件的柔性问题。为此探讨了参数未知柔性臂空间机器人载体姿态、关节协调运动控制及柔性振动抑制问题。由系统动量守... 由于太空中的在轨作业一般要求空间机器人具有手臂长、负载大,对空间机器人动力学及控制进行分析时必须考虑到机械臂杆件的柔性问题。为此探讨了参数未知柔性臂空间机器人载体姿态、关节协调运动控制及柔性振动抑制问题。由系统动量守恒关系及假设模态法,利用Lagrange方法建立了漂浮基柔性臂空间机器人的系统动力学方程。运用奇异摄动理论的双时间刻度分解,导出了适用于控制系统算法设计的奇异摄动数学模型。利用该模型,针对慢时标子系统——等价刚性空间机械臂,设计了系统参数不确定情况下的径向基函数神经网络补偿控制算法,以控制柔性臂空间机器人的载体姿态及机械臂关节铰协调地来完成各自在关节空间的期望运动;神经网络控制算法的研究目的是基于神经网络良好的在线自学习能力,大大提高整个系统的控制精度。针对快时标子系统——柔性臂的振动,设计了分级模糊控制算法来主动抑制柔性杆的振动。分级模糊控制算法的研究目的是为了减少模糊规则库的大小,有效提高模糊控制器的计算效率。通过计算机仿真验证了提出方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 柔性臂空间机器人 奇异摄动理论 径向基函数 神经网络 分级模糊控制算法
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颜色空间转换的模糊神经网络辨识算法 被引量:6
14
作者 智川 周世生 石毅 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期722-726,共5页
为了提高颜色在不同成像设备之间传递的准确性,以RGB颜色空间与CIE L*a*b*颜色转换为例,提出采用颜色空间转换模糊模型将输入颜色空间划分为多个子空间,在子空间内采用神经网络模型对输入值进行输出,利用神经网络优化颜色空间模糊转换模... 为了提高颜色在不同成像设备之间传递的准确性,以RGB颜色空间与CIE L*a*b*颜色转换为例,提出采用颜色空间转换模糊模型将输入颜色空间划分为多个子空间,在子空间内采用神经网络模型对输入值进行输出,利用神经网络优化颜色空间模糊转换模型,得到了基于模糊神经系统的颜色空间转换模型.研究结果表明,该模型转化精度相对于单一的颜色空间模糊转换模型有很大提高,并解决了BP神经网络颜色空间转换模型由于空间采样点数目过多而引起的训练难度增加问题. 展开更多
关键词 模糊控制 神经网络 颜色空间转换 色差
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空间机械臂刚柔耦合动力学模拟及小波基模糊神经网络控制 被引量:5
15
作者 梁捷 陈力 梁频 《载人航天》 CSCD 2015年第3期286-294,共9页
研究了关节和杆件双重柔性影响下空间机械臂系统的动力学模拟,运动控制算法设计和臂杆、关节双重柔性振动的主动抑制问题。利用线动量、角动量守恒关系,并基于拉格朗日方程、线性扭转弹簧及假设模态法建立系统动力学模型。为解决传统奇... 研究了关节和杆件双重柔性影响下空间机械臂系统的动力学模拟,运动控制算法设计和臂杆、关节双重柔性振动的主动抑制问题。利用线动量、角动量守恒关系,并基于拉格朗日方程、线性扭转弹簧及假设模态法建立系统动力学模型。为解决传统奇异摄动法应用受关节柔性限制问题,引入了一种关节柔性补偿控制器,以适当提高系统关节的等效刚度;并基于奇异摄动理论,将系统分解成独立时间尺度的柔性臂子系统和电机力矩动力子系统,借助小波基模糊神经网络的优良特性,将轨迹跟踪的角度误差及角速度误差输入到网络中,通过一阶梯度寻优算法来优化整个网络,降低柔性振动的影响,以达到高精度控制的要求的。计算机数值仿真对比试验证实了该方法的可靠性和有效性。 展开更多
关键词 漂浮基空间机械臂系统 柔性关节 柔性臂 动力学模拟 关节柔性补偿器 小波基模糊神经网络 一阶梯度寻优算法
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基于混沌神经网络模型的电力系统混沌预测与控制 被引量:3
16
作者 窦春霞 张淑清 袁石文 《中国电力》 CSCD 北大核心 2003年第7期23-26,共4页
由于电力系统的日趋复杂和庞大,电力系统除了因负阻尼引起的低频振荡外,还存在PSS不能消除的混沌振荡的危机。为及早判断和抑制电力系统的混沌振荡,提高电力系统稳定性,根据电力系统的负荷时间序列重构吸引子相空间,计算相空间饱和嵌入... 由于电力系统的日趋复杂和庞大,电力系统除了因负阻尼引起的低频振荡外,还存在PSS不能消除的混沌振荡的危机。为及早判断和抑制电力系统的混沌振荡,提高电力系统稳定性,根据电力系统的负荷时间序列重构吸引子相空间,计算相空间饱和嵌入维数和最大Lyapunov指数,并以此为指导,建立混沌神经网络预测模型,该模型即便在电力系统负荷含有部分坏数据输入的情况下,仍能对电力系统的混沌特性进行精确地判断和预测。如果判断出系统存在混沌现象,则设计模糊神经网络预测控制器,实现了对电力系统混沌振荡的预测控制。仿真结果表明,该方案对抑制电力系统混沌振荡具有显著效果。 展开更多
关键词 电力系统 混沌 负荷预测 神经网络模型 LYAPUNOV指数
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基于相空间重构技术的EM聚类模糊神经网络预测模型及其应用 被引量:4
17
作者 陈佐 谢赤 李晓东 《中国软科学》 CSSCI 北大核心 2006年第8期147-153,共7页
应用相空间重构技术对时间序列进行分割,将原序列映射到多维的数据空间中。将期望最大化(EM)聚类算法和神经网络相结合,提出了一种基于相空间重构技术的EM聚类模糊神经网络预测模型。在股票市场上进行了应用,结果表明该预测模型降低了... 应用相空间重构技术对时间序列进行分割,将原序列映射到多维的数据空间中。将期望最大化(EM)聚类算法和神经网络相结合,提出了一种基于相空间重构技术的EM聚类模糊神经网络预测模型。在股票市场上进行了应用,结果表明该预测模型降低了预测误差,提高了系统的性能。 展开更多
关键词 EM聚类 模糊神经网络 相空间重构 时间序列
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模糊综合评价的一种神经网络方法 被引量:4
18
作者 陈娟 戴斌祥 奚青 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期3-5,共3页
将神经网络理论应用于模糊综合评价,首先引入因素空间的概念,在因素空间中给出了一种基于三层神经元的多用量化模糊综合评价方法,并利用LMS算法及矩方法研究了该模型权重及学习步长的确定方法,实现了权重及学习步长的网络学习,最终实现... 将神经网络理论应用于模糊综合评价,首先引入因素空间的概念,在因素空间中给出了一种基于三层神经元的多用量化模糊综合评价方法,并利用LMS算法及矩方法研究了该模型权重及学习步长的确定方法,实现了权重及学习步长的网络学习,最终实现了等级评价值的计算机输出. 展开更多
关键词 神经网络 模糊综合评价 因素空间
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考虑动态不确定因素的深空探测器任务规划 被引量:5
19
作者 王晓晖 李爽 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期29-37,共9页
针对现有的任务规划方法在响应深空动态不确定因素的扰动情况时存在的不确定因素识别度低、响应策略单一等问题,文章提出了一种考虑动态不确定因素的深空探测器任务规划算法。首先,对不确定扰动按从轻到重四个等级进行划分,并采用模糊... 针对现有的任务规划方法在响应深空动态不确定因素的扰动情况时存在的不确定因素识别度低、响应策略单一等问题,文章提出了一种考虑动态不确定因素的深空探测器任务规划算法。首先,对不确定扰动按从轻到重四个等级进行划分,并采用模糊神经网络评估不确定扰动属于哪种扰动级别,根据评估结果选择对应的扰动响应策略;然后,采用基于分层任务网络规划(Hierarchical Task Network,HTN)的局部任务修复方法,对受到扰动的子系统对应的复合任务重新进行任务分解,完成对初始规划方案的调整修复。仿真结果表明所提出的算法可以有效地对深空动态不确定因素进行评估和响应,从而提高了任务规划的可靠性和灵活性。 展开更多
关键词 深空探测 任务规划 动态不确定因素 模糊神经网络 分层任务网络规划
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基于ANFIS的制导炸弹智能控制系统 被引量:3
20
作者 宋恒 肖坤 王振家 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2003年第S3期285-288,共4页
针对目前制导炸弹命中精度低的问题,提出一种基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的制导炸弹智能控制系统。该系统不基于数学模型.用独特的空间分层方法建立若干模糊推理系统,依靠专家经验来获取控制信息。规则库是通过分析训练数据,用 L... 针对目前制导炸弹命中精度低的问题,提出一种基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的制导炸弹智能控制系统。该系统不基于数学模型.用独特的空间分层方法建立若干模糊推理系统,依靠专家经验来获取控制信息。规则库是通过分析训练数据,用 Levenberg—Marquardt 优化方法改进的 BP 神经网络对训练数据自学习而建立的。通过计算机仿真,该智能控制系统具有精度高、泛化功能强且凋整灵活等优点。 展开更多
关键词 制导炸弹 智能控制系统 模糊推理系统 BP 神经网络 空间分层
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