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基于WOA优化FNN-PID的单晶硅加热炉炉温控制
1
作者 周佳凯 张洪 《半导体技术》 CAS 北大核心 2025年第1期86-94,共9页
针对单晶硅加热炉炉温控制的大惯性、强耦合、长调节时间等问题,提出了基于鲸鱼优化算法(WOA)的优化模糊神经网络(FNN)比例-积分-微分(PID)算法。通过测试实验装置的温度推算出模型表达式,采用WOA进行选代寻优,得到合适的PID参数,利用FN... 针对单晶硅加热炉炉温控制的大惯性、强耦合、长调节时间等问题,提出了基于鲸鱼优化算法(WOA)的优化模糊神经网络(FNN)比例-积分-微分(PID)算法。通过测试实验装置的温度推算出模型表达式,采用WOA进行选代寻优,得到合适的PID参数,利用FNN对PID参数进行实时调整,以实现动态解耦。通过仿真软件进行仿真验证,并在搭建的模型上分别进行阶跃响应实验和信号跟随实验。仿真结果表明,相较于传统的PID算法和FNN-PID算法,基于WOA的优化FNN-PID算法有效提升了系统的升温速度且无超调。对加热炉进行升温实验,结果表明温度超调量最高为0.9℃,恒温区温控精度保持在±0.3℃,表明该方法可有效提升系统升温速度和稳定性。 展开更多
关键词 多温区温度控制 鲸鱼优化算法(WOA) 模糊神经网络(FNN) 比例-积分-微分(PID) 单晶硅加热炉
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基于复合控制策略的激光光束指向控制系统研究 被引量:1
2
作者 孙昕 霍子民 储海荣 《陕西科技大学学报》 北大核心 2024年第4期154-159,共6页
激光光束指向控制系统是通过对激光光束偏转执行机构的控制,实现激光光束稳定指向目标的系统.当激光光束指向控制系统被应用于恶劣环境时,应考虑环境对系统造成的不利影响,消除激光光束的指向误差.激光光束指向控制系统采用了基于比例-... 激光光束指向控制系统是通过对激光光束偏转执行机构的控制,实现激光光束稳定指向目标的系统.当激光光束指向控制系统被应用于恶劣环境时,应考虑环境对系统造成的不利影响,消除激光光束的指向误差.激光光束指向控制系统采用了基于比例-微分-积分(PID)控制器和滑模控制器的控制策略,用于提高其动态和静态性能.最后,将PID控制器和滑模控制器在不同状态下的优势相结合,提出了复合控制策略.通过实验对比分析,复合控制策略比单一控制策略具有更好的控制性能,可以满足不同工况下的激光光束指向作业. 展开更多
关键词 激光光束指向控制系统 比例-微分-积分控制 滑模控制 复合控制策略
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基于卡尔曼滤波CMAC-PID的视力检查距离控制系统 被引量:2
3
作者 王旭 邱飞岳 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第9期2589-2592,共4页
为提高视力检查的精确性和灵活性,设计了视力检查距离控制系统对检查距离进行有效控制,并建立了数学模型。针对该系统的非线性、时变性和多干扰性,提出基于卡尔曼滤波器的小脑神经网络与比例—积分—微分复合控制(CMAC-PID)方法,利用卡... 为提高视力检查的精确性和灵活性,设计了视力检查距离控制系统对检查距离进行有效控制,并建立了数学模型。针对该系统的非线性、时变性和多干扰性,提出基于卡尔曼滤波器的小脑神经网络与比例—积分—微分复合控制(CMAC-PID)方法,利用卡尔曼滤波器抑制测量噪声和控制干扰的影响。仿真结果表明,此控制方法在抗干扰方面优于CMAC-PID控制,可以更好地改善距离控制系统的性能。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波器 小脑神经网络与比例-积分-微分复合控制 视力检查距离控制系统 抗干扰
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球磨机混合优化前向神经网络PID解耦控制系统 被引量:15
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作者 程启明 程尹曼 +1 位作者 汪明媚 郑勇 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2010年第2期54-59,共6页
针对球磨机制粉系统的多变量、强耦合、非线性和时变性等特点,提出球磨机的混沌PSO与BP混合优化前向神经网络PID解耦控制系统。在这种控制器中,PID控制器的控制参数采用神经网络进行自适应整定,神经网络的权值采用混合优化算法进行调整... 针对球磨机制粉系统的多变量、强耦合、非线性和时变性等特点,提出球磨机的混沌PSO与BP混合优化前向神经网络PID解耦控制系统。在这种控制器中,PID控制器的控制参数采用神经网络进行自适应整定,神经网络的权值采用混合优化算法进行调整。仿真结果表明该控制方法跟踪快、鲁棒性强、解耦好,控制品质优于传统PID解耦控制方法,较好地解决了球磨机的时变性、耦合性等问题。 展开更多
关键词 球磨机 混沌粒子群优化 反向传播算法 比例-积分-微分控制 前向神经网络
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三电平海上风电柔性直流输电变流器的PID神经网络滑模控制 被引量:31
5
作者 李爽 王志新 +1 位作者 王国强 吴定国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期20-28,共9页
针对传统滑模变结构控制在参数摄动时会产生颤振的不足,融合比例–积分–微分神经网络(proportional-integral-derivative neural-network,PIDNN)和滑模变结构控制的优点提出一种新的在线解决方法。建立三电平电压型柔性直流输电变流器... 针对传统滑模变结构控制在参数摄动时会产生颤振的不足,融合比例–积分–微分神经网络(proportional-integral-derivative neural-network,PIDNN)和滑模变结构控制的优点提出一种新的在线解决方法。建立三电平电压型柔性直流输电变流器数学模型,构造以瞬时有功、无功功率误差为滑模面的滑模变结构控制器,并用PIDNN对选定的价值函数在线训练以取得全局最优解,实时对滑模趋近律参数优化选取,结合李亚普诺夫函数对控制系统的全局稳定性进行分析。对所提控制方案采用Matlab仿真验证,结果表明该方案可使控制系统全局稳定,对参数摄动有很强的鲁棒性,最大限度地减小颤振,易于数字实现。 展开更多
关键词 比例-积分-微分神经网络 滑模变结构控制 柔性直流输电 直接功率控制 三电平电压源型变流器 海上风电
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机载激光通信的模糊神经网络PID视轴稳定控制 被引量:5
6
作者 刘世涛 曹阳 +1 位作者 彭小峰 张勋 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期606-610,共5页
机载激光通信的视轴稳定是建立激光通信链路的前提。为了有效地克服载体扰动与参量改变对粗跟踪系统视轴稳定的不利影响,设计了一种基于模糊神经网络的比例-积分-微分(PID)控制方法。该方法结合模糊理论的非线性控制能力与神经网络的自... 机载激光通信的视轴稳定是建立激光通信链路的前提。为了有效地克服载体扰动与参量改变对粗跟踪系统视轴稳定的不利影响,设计了一种基于模糊神经网络的比例-积分-微分(PID)控制方法。该方法结合模糊理论的非线性控制能力与神经网络的自主学习能力,实现了对PID参量的实时在线调整。结果表明,与传统PID控制方法相比,模糊神经网络PID控制方法提高了系统的动态响应速度,减小了系统超调量,当载体受到扰动与参量改变时,具有较强的自适应性和鲁棒性。 展开更多
关键词 光通信 机载激光通信 模糊神经网络 视轴稳定 比例-积分-微分控制
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基于动态RBF神经网络在线辨识的单神经元PID控制 被引量:22
7
作者 刘寅虎 李绍铭 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第z2期804-807,共4页
针对工业控制领域中复杂非线性时变系统,提出了基于动态RBF神经网络辨识的单神经元PID控制方法。采用动态RBF神经网络辨识器在线辨识系统模型,获得PID参数在线调整信息,并由单神经元PID控制器完成控制器参数的在线自整定,实现系统的智... 针对工业控制领域中复杂非线性时变系统,提出了基于动态RBF神经网络辨识的单神经元PID控制方法。采用动态RBF神经网络辨识器在线辨识系统模型,获得PID参数在线调整信息,并由单神经元PID控制器完成控制器参数的在线自整定,实现系统的智能控制。仿真结果表明,与常规RBF神经网络辨识的PID控制方法相比,该方法具有控制精度高、响应速度快的优点,并且具备较强的自适应性和鲁棒性。 展开更多
关键词 RBF神经网络 神经 比例-积分-微分(PID) 非线性控制 最近邻聚类算法
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基于模糊神经网络PID的开关磁阻电机控制系统研究 被引量:8
8
作者 陆朱卫 黄其新 《机电工程》 CAS 2017年第1期58-61,共4页
针对开关磁阻电机存在的转矩脉动大、噪声大、速度不稳定等问题,对开关磁阻电机的启动、运行、调速等方面进行了研究,提出了一种基于模糊神经网络PID的控制方法,将模糊控制理论与BP神经网络相结合,构成了模糊BP神经网络,根据系统误差,... 针对开关磁阻电机存在的转矩脉动大、噪声大、速度不稳定等问题,对开关磁阻电机的启动、运行、调速等方面进行了研究,提出了一种基于模糊神经网络PID的控制方法,将模糊控制理论与BP神经网络相结合,构成了模糊BP神经网络,根据系统误差,误差的变化,以及误差变化的变化实时调整PID控制参数,使电机在整个转速范围内获得了最优的PID参数。实验采用DSP作为控制核心,不对称逆变桥作为功率变换器,驱动一台2 k W的开关磁阻电机运行。研究结果表明,该方法大大改善了开关磁阻电机控制系统的动、静态性能,控制精度高、转矩脉动小,对干扰有较高的鲁棒性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 模糊控制 神经网络 比例-积分-微分控制
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开关磁阻电机模糊神经网络PID转速控制 被引量:3
9
作者 曾喆昭 肖强英 朱静涛 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2011年第3期30-34,共5页
针对开关磁阻电机调速系统难以控制的问题,提出了基于模糊FCMAC神经网络的PID控制方法,该方法的主要思想是将马丹尼直接推理法与CMAC神经网络相结合,构成模糊FCMAC神经网络,实时调整PID控制参数。仿真结果表明,与传统的PID控制方法相比... 针对开关磁阻电机调速系统难以控制的问题,提出了基于模糊FCMAC神经网络的PID控制方法,该方法的主要思想是将马丹尼直接推理法与CMAC神经网络相结合,构成模糊FCMAC神经网络,实时调整PID控制参数。仿真结果表明,与传统的PID控制方法相比较,该方法大大改善了开关磁阻电机调速系统的动、静态性能,且无需精确的数学模型,控制精度高,超调量小,对干扰有较高的鲁棒性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机调速系统 小脑模型神经网络 模糊控制 比例-积分-微分控制 模糊推理
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挖掘机单杆油缸液压执行器控制优化研究
10
作者 吴新平 赵千里 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第3期400-404,共5页
为了降低挖掘机单杆油缸液压执行器跟踪误差,提出了一种基于差分进化算法优化模糊径向基函数(RBF)神经网络比例-积分-微分(PID)控制系统,通过仿真验证液压执行器位移信号跟踪误差。创建单杆油缸液压回路平面简图,阐述了挖掘机液压执行... 为了降低挖掘机单杆油缸液压执行器跟踪误差,提出了一种基于差分进化算法优化模糊径向基函数(RBF)神经网络比例-积分-微分(PID)控制系统,通过仿真验证液压执行器位移信号跟踪误差。创建单杆油缸液压回路平面简图,阐述了挖掘机液压执行器的工作原理,定义液压执行器负载动力学方程式。构建模糊RBF神经网络PID控制模型,引入差分进化算法作为优化手段,可以快速搜索到RBF神经网络PID控制系统的最优参数,从而实现对挖掘机液压执行器的精确控制。利用Matlab软件对单杆油缸液压执行器位移信号进行误差仿真,分析优化前和优化后误差大小。结果显示,优化前单杆油缸液压执行器位移信号跟踪误差较大,优化后单杆油缸液压执行器位移信号跟踪误差较小。提出的差分进化算法优化模糊RBF神经网络PID控制系统,能够增强单杆油缸液压执行器抗负载扰动能力,从而降低单杆油缸液压执行器跟踪误差。 展开更多
关键词 差分进化算法 模糊RBF神经网络 比例-积分-微分(PID)控制 液压执行器 误差
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基于RBF在线辨识的AGV转向单神经元PID控制 被引量:13
11
作者 焦俊 陈无畏 +3 位作者 王继先 李绍稳 崔怀雷 王檀彬 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1431-1435,共5页
针对自动引导车(AGV)转向系统的复杂、非线性和时变性,提出了基于RBF神经网络在线辨识的单神经元PID控制来改进常规的PID控制性能。在该控制系统结构中,采用RBF神经网络辨识器实现对转向系统的Jacobian矩阵信息的在线辨识,获得PID参数... 针对自动引导车(AGV)转向系统的复杂、非线性和时变性,提出了基于RBF神经网络在线辨识的单神经元PID控制来改进常规的PID控制性能。在该控制系统结构中,采用RBF神经网络辨识器实现对转向系统的Jacobian矩阵信息的在线辨识,获得PID参数在线调整信息,并由单神经元PID控制器完成控制器参数的在线自整定,实现系统的智能控制。实验结果表明,与常规的PID控制方法相比,该方法具有较高的控制精度、较强的自适应性和鲁棒性,完全可适用于AGV转向系统的控制。 展开更多
关键词 RBF神经网络 神经 比例-积分-微分(PID) 非线性控制 转向系统
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网络控制系统的自整定鲁棒数字PID控制 被引量:5
12
作者 黎善斌 王智 孙优贤 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1579-1584,共6页
为了有效地抑制网络延时对网络控制系统性能的影响,提出了一种鲁棒数字比例 积分 微分(PID)控制器设计方法.该方法将分布式的网络延时归结为单一延时;在大时变鲁棒数字PID控制方法的基础上,结合二自由度的内模控制结构,实现了控制器参... 为了有效地抑制网络延时对网络控制系统性能的影响,提出了一种鲁棒数字比例 积分 微分(PID)控制器设计方法.该方法将分布式的网络延时归结为单一延时;在大时变鲁棒数字PID控制方法的基础上,结合二自由度的内模控制结构,实现了控制器参数的数字双PID分离设计.对基于控制局域网络(CAN)总线的典型工业过程进行了仿真实验.结果表明,与最小化模型方法设计的控制器比较,采用设计的PID控制器能补偿网络上的延时,更加有效地抑制负载干扰并提高了系统的动态特性. 展开更多
关键词 网络控制系统 网络延时 比例-积分-微分(PID) 继电自整定
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基于粗糙径向基函数网络的船舶发电机励磁控制 被引量:1
13
作者 王锡淮 张腾飞 肖健梅 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第24期66-71,共6页
粗糙集和神经网络的集成技术综合利用了粗糙集理论数据分析与决策规则自动提取的优点以及神经网络对非线性函数任意逼近的能力,为复杂非线性系统的建模辨识提供了一种新的途径。文中提出了一种基于粗糙径向基(radial basis function,RBF... 粗糙集和神经网络的集成技术综合利用了粗糙集理论数据分析与决策规则自动提取的优点以及神经网络对非线性函数任意逼近的能力,为复杂非线性系统的建模辨识提供了一种新的途径。文中提出了一种基于粗糙径向基(radial basis function,RBF)网络的船舶发电机励磁神经比例–积分–微分(proportion-integral-differential,PID)自适应控制方法,通过粗糙RBF网络离线学习和在线辨识对神经PID控制器的参数进行自适应调节。仿真结果表明,该控制方法与传统PID控制相比具有超调量小、调节速度快等优点。 展开更多
关键词 粗糙集 神经网络 船舶发电机 励磁系统 神经 比例-积分-微分控制
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FCMAC的FPGA实现分析及其控制应用 被引量:4
14
作者 沈宪明 白瑞林 章智慧 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2006年第8期1990-1992,共3页
提出了FCMAC(Fuzzy CMAC)的一种基于FPGA的硬件实现方法,与其他FPGA实现神经网络相比,它包含了可以用于在线学习的权学习算法。首先分析了FCMAC的模型结构及相应的硬件模块,然后基于VHDL语言实现了各模块的功能描述,最后将FPGA实现的FC... 提出了FCMAC(Fuzzy CMAC)的一种基于FPGA的硬件实现方法,与其他FPGA实现神经网络相比,它包含了可以用于在线学习的权学习算法。首先分析了FCMAC的模型结构及相应的硬件模块,然后基于VHDL语言实现了各模块的功能描述,最后将FPGA实现的FCMAC用于控制应用,并对控制器进行测试。实验结果表明,FCMAC的实现方案是可行的,控制器运算速度快、精度高,且具有较强的抗干扰性,是实现IP控制模块或单片智能控制的一种新的有效途径。 展开更多
关键词 模糊小脑神经网络 现场可编程门阵列 VHDL 比例-积分-微分控制
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快速模具低压灌注过程的智能控制
15
作者 冯小军 李爱平 马淑梅 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1680-1684,共5页
为控制生产过程按照期望的工艺进行,根据低压灌注过程的工艺特点,设计了具有在线辨识功能的基于多层前馈(BP)神经网络整定的比例-积分-微分(PID)智能控制系统,并进行了实例仿真.采用积分分离控制进一步改善了系统的响应性能.仿真结果表... 为控制生产过程按照期望的工艺进行,根据低压灌注过程的工艺特点,设计了具有在线辨识功能的基于多层前馈(BP)神经网络整定的比例-积分-微分(PID)智能控制系统,并进行了实例仿真.采用积分分离控制进一步改善了系统的响应性能.仿真结果表明,控制系统稳定,控制方案可行,系统对典型信号和给定规则具有良好动态响应性能,并具有良好抗干扰能力. 展开更多
关键词 快速模具 低压灌注 系统辨识 神经网络控制 比例-积分-微分(PID)
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一种新型控制器在主蒸汽温度控制系统中的应用 被引量:2
16
作者 杨锦 陈勇 韩启银 《广东电力》 2006年第8期29-31,63,共4页
利用一种新型非线性比例积分微分(NLPID)控制器进行反馈控制,并与神经网络前馈控制相结合,对传统的主蒸汽温度控制系统进行改进,以提高其适应性和鲁棒性。仿真研究表明,新控制方案比常规比例积分微分(PID)控制表现出更好的控制品质。
关键词 非线性比例积分微分控制 反馈控制 前馈控制 神经网络 跟踪-微分 仿真
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非封闭式FDM 3D打印机喷头温度控制器研究 被引量:2
17
作者 张金立 施一萍 +2 位作者 刘瑾 吕晨悦 程宗政 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第1期53-55,59,共4页
针对非封闭式熔融沉积成型(FDM)技术3D打印机喷头温度受环境温度、打印机内部加热元件、打印喷头系统的散热性能和空气流速等因素的影响,喷头温度的控制变得复杂且呈非线性,传统比例-积分-微分(PID)控制无法满足打印需求的问题,提出改... 针对非封闭式熔融沉积成型(FDM)技术3D打印机喷头温度受环境温度、打印机内部加热元件、打印喷头系统的散热性能和空气流速等因素的影响,喷头温度的控制变得复杂且呈非线性,传统比例-积分-微分(PID)控制无法满足打印需求的问题,提出改进鲸鱼优化的反向传播(BP)-PID控制器对PID参数自适应控制,从而对喷头温度精确控制。实验表明:改进的鲸鱼优化算法比遗传算法与粒子群算法寻优能力更强,且经改进鲸鱼算法优化的BP-PID喷头温度控制器稳定速度更快,自适应能力更强。 展开更多
关键词 熔融沉积成型(FDM)3D打印机 鲸鱼优化算法 反向传播(BP)神经网络 比例-积分-微分(PID)控制 喷头温度
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空间光通信终端精跟踪伺服系统研究 被引量:7
18
作者 黎明 艾勇 曹阳 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期262-265,共4页
为了提高空间光通信中的精跟踪伺服系统的跟踪精度,采用神经网络比例-积分-微分算法,解决精跟踪伺服系统设计中光斑抖动时变不确定性和压电陶瓷驱动中存在的迟滞、蠕变和位移非线性等不足。通过3层结构反向传播神经网络自学习方法,在线... 为了提高空间光通信中的精跟踪伺服系统的跟踪精度,采用神经网络比例-积分-微分算法,解决精跟踪伺服系统设计中光斑抖动时变不确定性和压电陶瓷驱动中存在的迟滞、蠕变和位移非线性等不足。通过3层结构反向传播神经网络自学习方法,在线调整比例-积分-微分控制器的系数,控制压电陶瓷驱动精瞄偏转镜偏转,最终达到精跟踪伺服系统优化控制。进行了理论分析和实验验证,取得了室内精跟踪数据。结果表明,神经网络比例-积分-微分控制算法增强了伺服系统鲁棒性,并提高了伺服系统实时性;采用400Hz 的 CCD,精跟踪伺服系统对40Hz 以下的抖动能有效抑制,基本能满足在空间光通信中跟踪带宽需要。 展开更多
关键词 光通信 精跟踪 自适应神经网络比例-积分-微分控制 压电陶瓷驱
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用于光纤测量的1310nm/1550nm半导体激光驱动电源 被引量:9
19
作者 廖平 莫少武 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期541-546,共6页
为了实现光纤的精确快速测量,设计了一种高稳定功率连续可调的1310nm/1550nm半导体激光驱动电源。该电源采用电流串联负反馈技术组成精密恒流源驱动半导体激光二极管,恒温控制电路驱动半导体制冷器,从而保证了激光器输出功率的稳定。控... 为了实现光纤的精确快速测量,设计了一种高稳定功率连续可调的1310nm/1550nm半导体激光驱动电源。该电源采用电流串联负反馈技术组成精密恒流源驱动半导体激光二极管,恒温控制电路驱动半导体制冷器,从而保证了激光器输出功率的稳定。控制器局域网络总线电路实现激光源的功率连续可调及激光的选择,通过变速积分PID控制算法消除了积分饱和,加速系统温度的稳定。采用激光保护和软启动电路,实现半导体激光器可靠稳定运行。结果表明,半导体激光器工作在室温25℃时,温度稳定性达±0.01℃,激光长期输出功率稳定度达±0.018dB。相对于传统的1310nm/1550nm半导体激光光源,该光源稳定性高、稳定速度快、体积小,方便光纤在线测量。 展开更多
关键词 激光技术 激光电源 恒温控制 比例-积分-微分 控制器局域网络总线
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基于StOMP算法的WSN压缩感知数据重构 被引量:5
20
作者 黄志清 张严心 +1 位作者 李梦佳 成志鹏 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期149-155,共7页
分段正交匹配追踪算法(StOMP)运算速度快、计算量小,适用于无线传感器网络(WSN)压缩感知数据重构。为此,分析并研究StOMP算法的门限阈值选取对WSN压缩感知数据重构精度的影响,提出一种StOMP算法门限阈值的自适应调整方法。基于比例-积分... 分段正交匹配追踪算法(StOMP)运算速度快、计算量小,适用于无线传感器网络(WSN)压缩感知数据重构。为此,分析并研究StOMP算法的门限阈值选取对WSN压缩感知数据重构精度的影响,提出一种StOMP算法门限阈值的自适应调整方法。基于比例-积分-微分方法的思想,根据StOMP算法的当次重构误差计算门限阈值的调整值,并使用调整后的门限阈值重新进行数据重构,重复该过程以提高重构精度。实验结果表明,该方法能快速找到满足误差要求的门限阈值,与采用固定门限阈值的调整方法相比,重构精度更高。 展开更多
关键词 无线传感器网络 压缩感知 数据重构 分段正交匹配追踪算法 比例-积分-微分方法
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