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改进分数阶Tikhonov正则化的截割煤岩载荷识别方法
被引量：
8
1
作者
刘春生
任春平
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期332-339,共8页
为探究截齿截割煤岩载荷的有效识别方法,实现截割载荷特征的提取与辨识,根据分数阶微积分理论,将经典的整数阶Tikhonov正则化推广到分数阶模式,构造改进分数阶滤波因子,提出了一种改进分数阶Tikhonov正则化方法和算法。根据时域方法理...
为探究截齿截割煤岩载荷的有效识别方法,实现截割载荷特征的提取与辨识,根据分数阶微积分理论,将经典的整数阶Tikhonov正则化推广到分数阶模式,构造改进分数阶滤波因子,提出了一种改进分数阶Tikhonov正则化方法和算法。根据时域方法理论建立截割煤岩载荷的识别模型,通过核函数方法将载荷表示为一系列核函数的叠加,测量载荷表示为输入载荷和核函数响应之间的卷积分形式,采用离散化将卷积方程转化为线性方程组,利用改进分数阶正则化方法将反求过程转化为一类无约束优化问题,并采用新超记忆梯度法求解目标函数。研究表明:随着分数阶次的增大,均方根误差(RMSE)及迭代次数值呈先减小后增大的趋势,存在着最小RMSE和最少迭代次数值,可以判断存在最优的分数阶次,即α=0. 5,此时载荷识别效果相对理想。与整数阶和分数阶Tikhonov正则化方法相比较,改进的算法不仅能够保留较小奇异值对应的分量,且也能抑制较大奇异值对应的分量,从而能够有效克服载荷识别的病态性,且被识别载荷与试验载荷的均方根误差(RMSE)分别为0. 418 2,0. 388 4,0. 366 5,及迭代次数分别为19,14,11,具有较高的精度,能够克服其解的光滑性,且载荷细节特征能够较好被识别。据此,改进分数阶正则化方法在截割煤岩载荷识别方面具有更强的抗噪性和鲁棒性,为解决截割煤岩载荷及矿山机械工程中的载荷识别问题提供了一种有效研究方法。
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关键词
截割煤岩
载荷识别
改进分数阶
tikhonov
正则
化
无约束
优化
新超记忆梯度
法
在线阅读
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职称材料
一般扰动方程的优化正则解及其收敛阶估计
2
作者
王家军
张香云
吴志松
《河南师范大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
2003年第2期12-14,共3页
针对文献 [1]中所给一般扰动方程的Tikhonov优化正则化解法 。
关键词
HILBERT空间
线性紧算子
广义病态方程
一般扰动方程
tikhonov优化正则化解法
收敛阶
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职称材料
求解热传导系数反问题的量子行为粒子群算法
被引量：
1
3
作者
田娜
朱龙超
《计算机工程与应用》
CSCD
2014年第24期266-270,共5页
量子行为粒子群优化算法(QPSO)和Tikhonov正则化方法用来求解热传导反问题,近似估计平板随时间变化的热传导系数。由于热传导系数的函数形式是未知的,所以问题可以归结为函数估计问题。求解过程是基于最小二乘模型的,采用的是嵌在平板...
量子行为粒子群优化算法(QPSO)和Tikhonov正则化方法用来求解热传导反问题,近似估计平板随时间变化的热传导系数。由于热传导系数的函数形式是未知的,所以问题可以归结为函数估计问题。求解过程是基于最小二乘模型的,采用的是嵌在平板中的传感器所测量得到的温度,优化过程由QPSO算法来求解。给出了由L曲线方法选择正则参数的详细过程。提出算法的有效性经过了数值实验的验证。传感器的位置和数量对结果的影响也做了研究。给出了与共轭梯度法的比较。
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关键词
热传导系数
量子行为粒子群
优化
算
法
tikhonov
正则
化
共轭梯度
法
L曲线
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职称材料
题名
改进分数阶Tikhonov正则化的截割煤岩载荷识别方法
被引量：
8
1
作者
刘春生
任春平
机构
黑龙江科技大学
哈尔滨工程大学机电工程学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期332-339,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51674106
51274091)
文摘
为探究截齿截割煤岩载荷的有效识别方法,实现截割载荷特征的提取与辨识,根据分数阶微积分理论,将经典的整数阶Tikhonov正则化推广到分数阶模式,构造改进分数阶滤波因子,提出了一种改进分数阶Tikhonov正则化方法和算法。根据时域方法理论建立截割煤岩载荷的识别模型,通过核函数方法将载荷表示为一系列核函数的叠加,测量载荷表示为输入载荷和核函数响应之间的卷积分形式,采用离散化将卷积方程转化为线性方程组,利用改进分数阶正则化方法将反求过程转化为一类无约束优化问题,并采用新超记忆梯度法求解目标函数。研究表明:随着分数阶次的增大,均方根误差(RMSE)及迭代次数值呈先减小后增大的趋势,存在着最小RMSE和最少迭代次数值,可以判断存在最优的分数阶次,即α=0. 5,此时载荷识别效果相对理想。与整数阶和分数阶Tikhonov正则化方法相比较,改进的算法不仅能够保留较小奇异值对应的分量,且也能抑制较大奇异值对应的分量,从而能够有效克服载荷识别的病态性,且被识别载荷与试验载荷的均方根误差(RMSE)分别为0. 418 2,0. 388 4,0. 366 5,及迭代次数分别为19,14,11,具有较高的精度,能够克服其解的光滑性,且载荷细节特征能够较好被识别。据此,改进分数阶正则化方法在截割煤岩载荷识别方面具有更强的抗噪性和鲁棒性,为解决截割煤岩载荷及矿山机械工程中的载荷识别问题提供了一种有效研究方法。
关键词
截割煤岩
载荷识别
改进分数阶
tikhonov
正则
化
无约束
优化
新超记忆梯度
法
Keywords
cutting coal and rock
load identification
improved fractional
tikhonov
regularization
unconstrained optimization
novel super memory gradient method
分类号
TD421.6 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
一般扰动方程的优化正则解及其收敛阶估计
2
作者
王家军
张香云
吴志松
机构
浙江林学院理学院
出处
《河南师范大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
2003年第2期12-14,共3页
文摘
针对文献 [1]中所给一般扰动方程的Tikhonov优化正则化解法 。
关键词
HILBERT空间
线性紧算子
广义病态方程
一般扰动方程
tikhonov优化正则化解法
收敛阶
Keywords
regular solution
the order of convergence solution
disturbed equation
分类号
O177.91 [理学—基础数学]
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职称材料
题名
求解热传导系数反问题的量子行为粒子群算法
被引量：
1
3
作者
田娜
朱龙超
机构
江南大学教育技术系
中国船舶科学研究中心信息技术室
出处
《计算机工程与应用》
CSCD
2014年第24期266-270,共5页
基金
江南大学自主科研项目基金(No.1245210382130120
No.1242050205142810)
文摘
量子行为粒子群优化算法(QPSO)和Tikhonov正则化方法用来求解热传导反问题,近似估计平板随时间变化的热传导系数。由于热传导系数的函数形式是未知的,所以问题可以归结为函数估计问题。求解过程是基于最小二乘模型的,采用的是嵌在平板中的传感器所测量得到的温度,优化过程由QPSO算法来求解。给出了由L曲线方法选择正则参数的详细过程。提出算法的有效性经过了数值实验的验证。传感器的位置和数量对结果的影响也做了研究。给出了与共轭梯度法的比较。
关键词
热传导系数
量子行为粒子群
优化
算
法
tikhonov
正则
化
共轭梯度
法
L曲线
Keywords
heat transfer coefficient
Quantum-behaved Particle Swarm Optimization （QPSO）
tikhonov
regularization
conjugate gradient method
L-curve
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
在线阅读
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
改进分数阶Tikhonov正则化的截割煤岩载荷识别方法
刘春生
任春平
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
一般扰动方程的优化正则解及其收敛阶估计
王家军
张香云
吴志松
《河南师范大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
2003
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
求解热传导系数反问题的量子行为粒子群算法
田娜
朱龙超
《计算机工程与应用》
CSCD
2014
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
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