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基于Boltzmann时间函数的地表任意点沉陷动态预计 被引量:2
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作者 徐良骥 孙志豪 +2 位作者 刘潇鹏 张坤 曹宗友 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期715-731,共17页
煤炭资源的地下开采会造成地表沉陷,对地表生态环境及建(构)筑物的安全使用造成一定威胁,在采前获知开采过程中的地表沉陷动态预计值,是进行开采沉陷区生态环境动态修复设计的重要基础,是该领域亟待解决的问题之一。为实现煤炭地下开采... 煤炭资源的地下开采会造成地表沉陷,对地表生态环境及建(构)筑物的安全使用造成一定威胁,在采前获知开采过程中的地表沉陷动态预计值,是进行开采沉陷区生态环境动态修复设计的重要基础,是该领域亟待解决的问题之一。为实现煤炭地下开采导致地表沉陷动态过程的准确预计,根据地表沉陷动态规律总结出理想时间函数模型的形态,据此引入Boltzmann时间函数模型,从下沉量、下沉速度、下沉加速度3个方面对该模型进行分析,发现其能够满足地表沉陷动态趋势;探究该时间函数模型各参数对模型图像的影响,确定其物理意义并分别定义为最终下沉量A、最大下沉速度出现时间t0、下沉急缓程度系数B,从而构建基于Boltzmann时间函数的动态预计模型参数体系;通过对单点实测下沉量进行拟合发现该模型拟合精度较传统动态预计模型更高,拟合优度R^(2)达到0.9988;对矿区地表监测点实测下沉量进行参数反演,根据反演结果建立了沉陷盆地内任意点动态预计参数与地表最大下沉量、回采速度及覆岩岩性系数的相关关系,给出了该模型各动态预计参数在地表任意点的计算方法,并利用收集的6个工作面数据验证其精度可靠;构建了融合Boltzmann时间函数与概率积分法的地表沉陷动态预计模型,可实现对沉陷盆地内任意点任意时间的地表沉陷预计;运用该预计模型求得多时期下沉量并对其进行精度验证,结果显示开采过程中的动态预计相对误差保持在6.0%以内,相对误差最小值为2.7%。 展开更多
关键词 开采沉陷 动态预计 Boltzmann时间函数 概率积分模型 下沉速度
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考虑恢复过程的桥梁抗震韧性评估方法
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作者 李廷辉 刘金龙 +2 位作者 李晓丽 王燕 计静 《振动与冲击》 北大核心 2025年第7期132-145,共14页
提出了一种考虑恢复过程的混凝土桥梁结构抗震概率韧性评估方法,该方法基于暴露在恶劣环境下的混凝土结构生命周期分析的一般方法,以各破坏状态下的时变抗震能力作为功能指标,将灾害发生后残余功能和恢复过程与地震事件发生的时间联系... 提出了一种考虑恢复过程的混凝土桥梁结构抗震概率韧性评估方法,该方法基于暴露在恶劣环境下的混凝土结构生命周期分析的一般方法,以各破坏状态下的时变抗震能力作为功能指标,将灾害发生后残余功能和恢复过程与地震事件发生的时间联系起来。通过对时变桥梁易损性模型进行抽样获得桥梁地震破坏样本,结合时变功能指标,采用遗传算法(genetic algorithm,GA)解决资源约束调度问题(resource constrained project scheduling problem,RCPSP),给出了桥梁震后的具体恢复过程,最终得到了桥梁结构服役期间的抗震韧性。结果发现,当不考虑时变功能时,计算得到的桥梁抗震韧性要明显大于考虑时变功能计算得到的抗震韧性,这样会高估桥梁抵抗地震灾害及从中恢复的能力,不利于震后恢复工作的展开。选取的控制时间(t_(h)-t_(0))要合理,如果使控制时间(t_(h)-t_(0))过小,计算得到的桥梁抗震韧性普遍为0,此时就不能很好地表达桥梁的抗震韧性。 展开更多
关键词 时变功能 抗震韧性 遗传算法(GA) 资源约束调度问题(RCPSP)
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Multi-dimensional ambiguity function for subarray-based space-time coding radar
3
作者 LAN Lan LIAO Guisheng +1 位作者 XU Jingwei WANG Hanbing 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2019年第5期886-896,共11页
Space-time coding radar has been recently proposed and investigated.It is a radar framework which can perform transmit beamforming at the receiver.However,the range resolution decreases when the number of the transmit... Space-time coding radar has been recently proposed and investigated.It is a radar framework which can perform transmit beamforming at the receiver.However,the range resolution decreases when the number of the transmit element increases.A subarray-based space-time coding(sub-STC)radar is explored to alleviate the range resolution reduction.For the proposed radar configuration,an identical waveform is transmitted and it introduces a small time offset in different subarrays.The multidimensional ambiguity function of sub-STC radar is defined by considering resolutions in multiple domains including the range,Doppler,angle and probing direction.Analyses on properties of the multi-dimensional ambiguity function of the sub-STC radar with regard to the spatial coverage,resolution performance and low sidelobes are also given.Results reveal that the range resolution and low sidelobes performance are improved with the proposed approach. 展开更多
关键词 SPACE-time coding RADAR MULTI-DIMENSIONAL AMBIGUITY function range resolution wide spatial coverage SUBARRAY SIDELOBE
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分数阶中立型时变时滞神经网络的全局渐近稳定性
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作者 刘国权 周吴昊 +1 位作者 陈立平 周书民 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第6期1170-1180,共11页
本文研究了一类分数阶中立型时变时滞神经网络的全局渐近稳定性问题.首先,本文提出了一类含有时变时滞的分数阶中立型神经网络模型,该模型含有分数阶微分项和时变时滞;其次,基于Lyapunov泛函理论、线性矩阵不等式方法,本文深入研究了该... 本文研究了一类分数阶中立型时变时滞神经网络的全局渐近稳定性问题.首先,本文提出了一类含有时变时滞的分数阶中立型神经网络模型,该模型含有分数阶微分项和时变时滞;其次,基于Lyapunov泛函理论、线性矩阵不等式方法,本文深入研究了该模型的全局渐进稳定性问题,推导出了新的该模型的稳定性判据;最后,通过4个实例验证了所得的稳定性判据的可行性.本文研究为含有时变时滞的分数阶中立型神经网络的稳定性研究提供了新的依据. 展开更多
关键词 稳定性 分数阶中立型神经网络 LYAPUNOV-KRASOVSKII泛函 时变时滞 线性矩阵不等式
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改进YOLOv8的矿井人员防护装备实时监测方法研究 被引量:3
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作者 张磊 孙志鹏 +3 位作者 陶虹京 郝尚凯 燕倩如 李熙尉 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第S1期354-365,共12页
穿戴个人防护装备是保障矿井人员作业安全的重要手段,开展矿井人员防护装备监测是煤矿安全管理的重要工作内容。煤矿井下环境较为复杂,视频监控易受到噪声、光照以及粉尘等因素干扰,导致现有的目标检测方法对矿井人员防护装备存在检测... 穿戴个人防护装备是保障矿井人员作业安全的重要手段,开展矿井人员防护装备监测是煤矿安全管理的重要工作内容。煤矿井下环境较为复杂,视频监控易受到噪声、光照以及粉尘等因素干扰,导致现有的目标检测方法对矿井人员防护装备存在检测精度低、实时性差、模型复杂度高等问题。为此,提出一种改进YOLOv8的矿井人员防护装备实时监测方法,称为DBE-YOLO。DBEYOLO模型首先在基准模型主干网络的CBS模块中结合可变形卷积(DCNv2)组成DBS模块,使卷积具有可变形能力,在采样时可以更贴近检测物体的真实形状和尺寸,更具有鲁棒性,有效提升了其对不同尺度目标的特征获取能力,有利于模型提取更多人员防护装备的特征信息,提高模型检测精度。其次在特征增强网络融合了加权双向特征金字塔机制(BiFPN),在多尺度特征融合过程中删除效率较低的特征传输节点,实现更高层次的融合,提高了对不同尺度特征的融合效率,同时BiFPN引入了一个可以学习的权值,有助于让网络学习不同输入特征的重要性。最后使用WIoUv3作为模型的损失函数,其通过动态分配梯度增益,重点关注普通锚框质量,在模型训练过程中减少了低质量锚框产生的有害梯度,进一步提升了模型性能。实验结果表明,DBE-YOLO模型在矿井人员防护装备监测中有着良好的效果,查准率、查全率、平均精度分别为93.1%、93.0%、95.8%,相较于基准模型分别提高0.8%,2.9%,2.9%,检测实时性提升到65 f·s^(-1),提高了8.3%,此外,参数量、浮点计算量、模型体积分别为2 M、6.6 G、4.4 MB,相较于原模型分别降低33.3%、18.5%、30.2%。使用煤矿现场作业视频监控对改进模型进行验证,其有效改善了漏检和误检问题,为提高矿井人员的作业安全提供了技术手段。 展开更多
关键词 可变形卷积 目标检测 损失函数 深度学习 实时监测
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基于理想电压矢量位置的永磁同步电机模型预测电流控制
6
作者 程勇 颜宇尧 杜光辉 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第4期135-146,共12页
针对永磁同步电机采用传统三矢量模型预测电流控制时存在的运算复杂、延时较高等问题,提出一种基于理想电压矢量位置的模型预测电流控制策略。首先,根据矢量合成和扇区划分原理,在线寻优选择第一最优电压矢量,接着通过引入额外电压矢量... 针对永磁同步电机采用传统三矢量模型预测电流控制时存在的运算复杂、延时较高等问题,提出一种基于理想电压矢量位置的模型预测电流控制策略。首先,根据矢量合成和扇区划分原理,在线寻优选择第一最优电压矢量,接着通过引入额外电压矢量,对原基本电压矢量所在扇区进行细分并结合理想电压矢量位置选择第二最优电压矢量,最后由开关切换次数最少原则确定零矢量。其次,为进一步减小计算量,所选电压矢量的作用时间基于直交轴分量误差最小原则算出。此外,为确保系统控制性能在不同工况下均能保持良好,根据电机的运行状态优化设计了价值函数结构。仿真和实验结果表明,所提算法减少了电压矢量的寻优次数和控制器的计算时间,提高了系统的响应速度和跟踪能力,降低了控制延时,减小了电流和转速脉动,具有良好的动态响应和稳态性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 模型预测电流控制 矢量位置 矢量作用时间 价值函数 响应速度
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柔性空间机器人预定义时间自适应滑模控制 被引量:1
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作者 刘宜成 杨迦凌 +1 位作者 唐瑞 程靖 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第2期351-361,共11页
针对具有典型非线性特性的多段线驱动柔性空间机器人的轨迹跟踪控制问题,提出基于预定义时间的自适应滑模控制方法.基于常曲率方法和拉格朗日法,建立多段线驱动柔性空间机器人的动力学模型.设计基于预定义时间理论的滑模控制器,利用径... 针对具有典型非线性特性的多段线驱动柔性空间机器人的轨迹跟踪控制问题,提出基于预定义时间的自适应滑模控制方法.基于常曲率方法和拉格朗日法,建立多段线驱动柔性空间机器人的动力学模型.设计基于预定义时间理论的滑模控制器,利用径向基函数(RBF)神经网络补偿多段线驱动柔性空间机器人系统的建模误差和外界干扰.利用Lyapunov理论,证明轨迹跟踪误差可以在预定义时间内收敛.通过数值仿真验证了模型和控制器的有效性,与固定时间控制器和无补偿的控制器相比,所提出的控制器使系统轨迹误差具有更快的收敛速度. 展开更多
关键词 柔性空间机器人 预定义时间稳定性 径向基函数神经网络 轨迹跟踪 滑模控制
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梁式桥抗震韧性评估方法:Ⅰ.基于专家意见的构件震后功能恢复模型 被引量:7
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作者 王晓伟 叶爱君 +6 位作者 吴学平 周连绪 宋开辉 李军 娄亮 魏新农 彭俊 《土木工程学报》 北大核心 2025年第1期65-76,共12页
梁式桥是中国交通路网中最普遍的桥型,建立其抗震韧性评估方法是“韧性城市”国家战略顺利实施的必然需求,但其中至关重要的梁式桥各构件震后功能恢复模型尚未建立。震后功能恢复模型表征了结构在遭受地震后使用功能损失-保持-恢复的过... 梁式桥是中国交通路网中最普遍的桥型,建立其抗震韧性评估方法是“韧性城市”国家战略顺利实施的必然需求,但其中至关重要的梁式桥各构件震后功能恢复模型尚未建立。震后功能恢复模型表征了结构在遭受地震后使用功能损失-保持-恢复的过程。为填补这一空白,该文第一部分采用专家意见调研的方法,构建了梁式桥主要受力构件(墩柱、主梁、支座、基础、桥台)和次要受力构件(挡块、伸缩缝)的震后功能恢复模型。首先,系统地定义了各构件的多级损伤状态和性能指标;然后,设计了调研问卷,面向全国各地124位桥梁设计、科研、施工、检测、养护、加固领域的专家,征询各构件不同损伤状态下的桥梁震后通行决策、残余通行功能、决策时间、构件修复策略与时间、以及构件修复期间桥梁残余通行功能;最后,通过对调研结果的统计分析,建立了梁式桥各构件的震后功能恢复模型。该文第二部分将利用该模型对我国量大面广的板式支座梁式桥开展抗震韧性评估研究。 展开更多
关键词 桥梁工程 抗震韧性 震后功能恢复模型 专家意见调研 功能损失 构件修复时间
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计及用户偏好的电动汽车集群参与调频市场优化控制
9
作者 茆美琴 葛星 +3 位作者 杨铖 王媛玥 杜燕 施永 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第14期130-140,共11页
大规模电动汽车(EV)可以聚合为高效、灵活的调频资源。然而,电动汽车聚合商(EVA)的调节潜力易受EV用户行为与调频市场价格随机性的影响,增加了电网频率控制的复杂度和风险。为此,提出一种考虑EV用户偏好和电价随机性的EVA参与调频市场... 大规模电动汽车(EV)可以聚合为高效、灵活的调频资源。然而,电动汽车聚合商(EVA)的调节潜力易受EV用户行为与调频市场价格随机性的影响,增加了电网频率控制的复杂度和风险。为此,提出一种考虑EV用户偏好和电价随机性的EVA参与调频市场的分层随机优化控制。其中,上层以调频成本为优化目标,频率偏差为概率约束,构建机会约束规划模型得到EVA和火电机组等不同调频主体的调度功率;下层采用多元高斯Copula函数构建考虑EV用户偏好和电价随机性的EVA调度指令优化分解控制模型。以15 000辆EV参与区域电网调频为例,采用实时数字仿真系统(RTDS)搭建IEEE 39节点模型,对比了3种类型EV用户偏好、荷电状态和里程价格对EVA系统调节功率、调频经济和技术性能的影响,同时所获得的结果可为含EV的电力系统调频风险决策提供技术支撑。 展开更多
关键词 电动汽车 聚合商 调频 机会约束规划 COPULA函数 实时数字仿真
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机械臂角度/角速度收敛性能预设的固定时间控制
10
作者 殷春武 徐琳 刘国浩 《探测与控制学报》 北大核心 2025年第2期119-126,共8页
针对具有非线性特性和不确定性的机械臂轨迹跟踪控制问题,提出一种角度和角速度跟踪误差瞬态性能可预设、系统状态变量上界可预估的固定时间反演自适应控制方法。首先,构建跟踪误差与性能约束函数的比值变量,并基于该比值变量构建Lyapu... 针对具有非线性特性和不确定性的机械臂轨迹跟踪控制问题,提出一种角度和角速度跟踪误差瞬态性能可预设、系统状态变量上界可预估的固定时间反演自适应控制方法。首先,构建跟踪误差与性能约束函数的比值变量,并基于该比值变量构建Lyapunov函数,避免非线性约束向无约束变量的转换,简化控制器结构;其次,设计自适应律在线估计系统的不确定项,给出一种固定时间收敛的控制器,使得角度/角速度跟踪误差按照预先设定的性能函数收敛,在加快误差收敛速度的同时保证了轨迹跟踪精度和瞬态性能;然后,Lyapunov理论证明了闭环系统的跟踪误差在固定时间内收敛,且固定收敛时间上界与初始状态无关,并给出预估角度/角速度和控制输入上界的计算方法;最后,数值仿真验证二自由度机械臂轨迹跟踪控制问题。结果表明,所提出的控制器可保证机械臂的角度/角速度跟踪误差按照预设性能函数约束,在固定时间内收敛,具有良好的瞬态性能和跟踪精度。 展开更多
关键词 机械臂 预设性能函数 固定时间控制 反演控制 自适应控制
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考虑随机时滞影响的广域电力系统鲁棒稳定性分析
11
作者 刘海波 梁鹏 刘子乾 《郑州大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第5期98-106,共9页
针对大规模互联电力系统中存在的传输信号延时问题,提出了一种计及随机时滞的广域电力系统鲁棒稳定性分析方法。首先,考虑实际电力系统中时滞的随机特性和不确定性因素,并假定时滞发生的概率服从伯努利分布,建立具有时滞概率分布特征和... 针对大规模互联电力系统中存在的传输信号延时问题,提出了一种计及随机时滞的广域电力系统鲁棒稳定性分析方法。首先,考虑实际电力系统中时滞的随机特性和不确定性因素,并假定时滞发生的概率服从伯努利分布,建立具有时滞概率分布特征和参数不确定性的系统模型;其次,为了引入更多随机时滞的概率分布信息,构造了包含系统状态信息、时滞信息及它们导数的增广向量和具有多重积分项的Lyapunov-Krasovskii(L-K)泛函,并运用广义自由权矩阵不等式处理泛函导数,得到其更加精确的上界;最后,利用Schur补引理和线性矩阵不等式方法,得到保证系统均方渐近稳定的充分条件。算例仿真结果表明:所提方法与现有其他方法相比,系统的时滞稳定裕度提高了73%,且存在参数扰动下达到稳定的时间减少了40%,结果的保守性得到了显著降低。 展开更多
关键词 广域电力系统 随机时滞 稳定性 LYAPUNOV泛函 积分不等式
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高超声速变外形飞行器固定时间抗饱和控制
12
作者 韦常柱 顾鑫 李玉龙 《宇航学报》 北大核心 2025年第4期731-740,共10页
针对受全状态约束、输入饱和、参数不确定性和变形附加扰动等条件影响下的高超声速变体飞行器控制系统设计问题,提出一种自适应固定时间控制方法。首先,利用反步法控制框架,结合障碍Lyapunov函数及固定时间稳定理论,设计了固定时间控制... 针对受全状态约束、输入饱和、参数不确定性和变形附加扰动等条件影响下的高超声速变体飞行器控制系统设计问题,提出一种自适应固定时间控制方法。首先,利用反步法控制框架,结合障碍Lyapunov函数及固定时间稳定理论,设计了固定时间控制律,从而有效处理全状态约束问题,加快收敛速度并使收敛时间不受初始偏差影响。同时,设计自适应扰动估计律和抗饱和补偿器,有效降低了因参数不确定性、未知变形动态耦合扰动及控制输入饱和对系统带来的不利影响。最后,基于Lyapunov理论,证明了控制律可使姿态控制误差在约束范围内实现固定时间收敛。六自由度仿真验证了所设计的自适应固定时间控制方法的有效性。 展开更多
关键词 变外形飞行器 固定时间控制 障碍Lyapunov函数 抗饱和控制
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液压伺服系统非对称时变输出约束事件触发控制
13
作者 宫赤坤 汝青杨 袁立鹏 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第5期979-988,共10页
针对液压伺服系统具有未知非线性、未建模动态以及通信网络带宽受限等问题,本文提出一种具有非对称时变约束指令滤波自适应事件触发鲁棒控制方法.与常规液压伺服系统输出位移静态受限相比较,此控制方法在液压伺服系统具有未建模动态的... 针对液压伺服系统具有未知非线性、未建模动态以及通信网络带宽受限等问题,本文提出一种具有非对称时变约束指令滤波自适应事件触发鲁棒控制方法.与常规液压伺服系统输出位移静态受限相比较,此控制方法在液压伺服系统具有未建模动态的情况下,可以保证液压伺服系统输出位移在预设的非对称时变约束范围内.针对液压伺服控制系统中的未知函数利用径向基函数神经网络自适应方法进行逼近补偿.引入事件触发机制使得控制输入不再持续更新,从而充分利用有限的通信资源.构造新型滤波误差补偿机制不仅可以在有限时间内收敛,同时克服了抖振问题.通过李雅普诺夫方法证明了闭环系统的全局有界性.仿真实例表明了控制方法的有效性. 展开更多
关键词 未建模动态 非对称时变约束 鲁棒控制 径向基函数网络 事件触发控制 有限时间收敛
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基于改进恢复函数的高墩独柱矮塔斜拉桥抗震韧性评估研究
14
作者 秦泗凤 马存多 文龙 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第2期140-148,共9页
我国经济的迅速增长和政府的有效协调以及先进的技术和专业知识,为桥梁在震后初期快速恢复提供了强有力的支持,相较于三角型恢复函数,直线型和指数型恢复函数更能适合桥梁震后的恢复动态,而直线型恢复函数未考虑恢复过程中的非线性因素... 我国经济的迅速增长和政府的有效协调以及先进的技术和专业知识,为桥梁在震后初期快速恢复提供了强有力的支持,相较于三角型恢复函数,直线型和指数型恢复函数更能适合桥梁震后的恢复动态,而直线型恢复函数未考虑恢复过程中的非线性因素,指数型恢复函数初始恢复速率过高,无法准确地评估桥梁的抗震韧性,针对直线型和指数型恢复函数的不足,提出了一种综合型恢复函数并对其进行验证。首先,以一座独柱式大跨度混凝土高墩矮塔斜拉桥为工程背景,通过云图法获得桥梁构件的易损性曲线,采用一阶界限法来建立桥梁系统的易损性曲线,并通过该曲线来计算桥梁的破坏概率,并计算桥梁震后功能损失和震后恢复时间;其次,基于直线型、指数型和综合型恢复函数评估桥梁的抗震韧性并验证综合型恢复函数的适用性;最后,基于综合型恢复函数研究不同延迟恢复时间对桥梁抗震韧性的影响。结果表明:基于综合型恢复函数的抗震韧性评估结果属于合理范围,综合型恢复函数既考虑了桥梁震后恢复过程中的非线性因素,又较为合理地模拟桥梁震后恢复过程,具有一定的适用性;评估桥梁抗震韧性时,地震强度较低且延迟恢复时间较短时,可忽略延迟恢复时间的影响。 展开更多
关键词 抗震韧性 恢复函数 地震易损性 功能损失 恢复时间
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京津冀国家重点生态功能区生态产品价值时空演变研究
15
作者 户艳领 陈一洋 《生态经济》 北大核心 2025年第5期203-210,共8页
测度和分析国家重点生态功能区生态产品价值的时空演变特征,对于完善生态产品价值实现机制具有重要作用。论文通过构建指标体系,选取京津冀代表性国家重点生态功能区进行生态产品价值核算,并运用莫兰指数从生态产品价值空间总体格局、... 测度和分析国家重点生态功能区生态产品价值的时空演变特征,对于完善生态产品价值实现机制具有重要作用。论文通过构建指标体系,选取京津冀代表性国家重点生态功能区进行生态产品价值核算,并运用莫兰指数从生态产品价值空间总体格局、生态产品价值空间演变两个方面分析生态产品价值空间相关性和局部关联性。研究结果显示:(1)价值量较高的生态产品分别是局部气候调节、水源涵养和农产品;(2)价值量较低的生态产品分别是渔产品、淡水资源和生物质能;(3)2012—2021年,研究区域总价值和调节服务价值在总体上均呈现增长趋势,但存在一定范围的波动;调节服务价值在生态产品总价值中起主要影响作用;(4)各生态功能区总价值量整体上呈现空间正向相关,但是功能区之间有着明显的差异。 展开更多
关键词 生态产品价值 生态功能区 时空演变 京津冀 莫兰指数
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基于一致性功能神经过程的多视图时序预测
16
作者 杨春霞 蒋耀 +1 位作者 翟雪彤 周媛媛 《计算机工程》 北大核心 2025年第10期111-120,共10页
在多视图时间序列预测领域,如何有效融合来自不同视图的信息,是一个重要且具有挑战性的问题。现有的多视图时序预测方法在捕获历史数据趋势方面存在局限性,同时也常受到多视图信息分布不一致的影响。针对这两个问题,基于功能神经过程(F... 在多视图时间序列预测领域,如何有效融合来自不同视图的信息,是一个重要且具有挑战性的问题。现有的多视图时序预测方法在捕获历史数据趋势方面存在局限性,同时也常受到多视图信息分布不一致的影响。针对这两个问题,基于功能神经过程(FNP)框架,提出一种一致性功能神经过程(CFNP)框架。CFNP框架中包含两个核心模块:视图随机相关图模块和视图分布对齐模块。视图随机相关图模块通过分析历史数据的分布,辅助对当前数据的理解和预测;而视图分布对齐模块致力于缩小不同视图间的概率分布差异,通过在潜在空间中施加约束,提高模型对时间序列内在关联性的捕捉能力。在两个公开数据集上的实验结果表明,相比于现有方法,CFNP框架在均方根误差(RMSE)上性能提升分别为14%和5%,证明此框架能够更准确地预测多视图时间序列。 展开更多
关键词 多视图学习 时序预测 概率预测 功能神经过程 一致性正则化
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基于Bi‑LSTM和时序注意力的异常心音检测 被引量:1
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作者 卢官明 蔡亚宁 +3 位作者 卢峻禾 戚继荣 王洋 赵宇航 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期12-20,共9页
异常心音检测是对心脏病进行初步诊断的一种有效而方便的方法。为提升异常心音的检测性能,提出了一种基于双向长短时记忆网络(Bi⁃directional Long Short⁃Term Memory,Bi⁃LSTM)和时序注意力的异常心音检测算法。首先对心音片段进行分帧... 异常心音检测是对心脏病进行初步诊断的一种有效而方便的方法。为提升异常心音的检测性能,提出了一种基于双向长短时记忆网络(Bi⁃directional Long Short⁃Term Memory,Bi⁃LSTM)和时序注意力的异常心音检测算法。首先对心音片段进行分帧处理,使用平均幅度差函数(Average Magnitude Difference Function,AMDF)和短时过零率(Short⁃Time Zero⁃Crossing Rate,STZCR)提取每帧心音信号的初始特征;然后将它们拼接后作为Bi⁃LSTM的输入,并引入时序注意力机制,挖掘特征的长期依赖关系,提取心音信号的上下文时域特征;最后通过Softmax分类器,实现正常/异常心音的分类。在PhysioNet/CinC Challenge 2016提供的心音公共数据集上对所提出的算法使用10折交叉验证法进行了评估,其准确度、灵敏度、特异性、精度和F1评分分别为0.9579、0.9364、0.9642、0.8838和0.9093,优于已有的其他算法。实验结果表明,该算法在无需进行心音分段的基础上就能有效实现异常心音检测,在心血管疾病的临床辅助诊断中具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 心音分类 平均幅度差函数 短时过零率 双向长短时记忆网络 时序注意力机制
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考虑预设性能约束的飞行器自适应神经网络姿态控制器
18
作者 王伟 刘佳琪 +2 位作者 林时尧 朱泽军 纪毅 《兵工学报》 北大核心 2025年第S1期131-142,共12页
针对存在模型不确定性的高速飞行器刚体动力学,考虑执行机构故障情况下的姿态预设性能控制问题,提出了一种基于自适应故障失效估计策略和有限时间预设性能控制的姿态控制器。采用动态有限时间预设性能控制和时变障碍Lyapunov控制技术,... 针对存在模型不确定性的高速飞行器刚体动力学,考虑执行机构故障情况下的姿态预设性能控制问题,提出了一种基于自适应故障失效估计策略和有限时间预设性能控制的姿态控制器。采用动态有限时间预设性能控制和时变障碍Lyapunov控制技术,保证了姿态跟踪误差的瞬态性能及稳态的有限时间收敛;同时,采用径向基函数自适应神经网络对模型不确定性进行估计。引入指令滤波器,避免了对复杂虚拟控制量的直接求导。通过设计自适应算法,对模型逼近误差、外部扰动以及滤波器估计误差的上界进行估计和补偿。针对执行机构的故障失效问题,设计了自适应复合容错控制策略,有效补偿了执行机构失效的影响。基于Lyapunov理论,验证了闭环系统的半全局一致有界性。通过数值仿真实验,验证了所设计姿态控制器的有效性。 展开更多
关键词 高速飞行器姿态控制 预设性能 时变障碍Lyapunov 模型不确定性 自适应神经网络 容错控制
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考虑时序特征缺失值动态插补的超短期风电功率预测
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作者 李丹 唐建 +2 位作者 缪书唯 黄烽云 罗娇娇 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第17期6790-6803,I0015,共15页
风电功率预测使用的数据集可能存在不同程度的数据缺失现象,由于缺失值处理往往独立于预测模型训练之外,无法充分利用真实数据的时序相关特点提高预测效果,对此提出考虑时序特征缺失值动态插补的超短期风电功率预测方法。针对时序数据... 风电功率预测使用的数据集可能存在不同程度的数据缺失现象,由于缺失值处理往往独立于预测模型训练之外,无法充分利用真实数据的时序相关特点提高预测效果,对此提出考虑时序特征缺失值动态插补的超短期风电功率预测方法。针对时序数据存在缺失值的问题,设计嵌入时滞衰减插补策略的门控循环单元动态捕捉输入特征时间序列中缺失值前后观测值间的不规则时滞关系,并通过带掩码的自相关分析,确定输入特征的最佳时窗长度和时滞衰减率函数的初始参数;基于门控循环单元提取的时序信息,进一步构建序列到序列的预测结构,协调历史和预测时刻输入特征维度不一致的问题,输出未来15 min~4 h的风电功率预测序列。实验结果表明,所提方法在风电数据含缺失值的情景下,与传统的缺失值处理和预测方法相比,具有更高的预测精度和更稳定的预测性能。 展开更多
关键词 超短期风电功率预测 时序特征缺失值 自相关分析 时滞衰减率函数 序列到序列模型
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考虑时空效应的杭州软黏土超深基坑地表沉降分析方法 被引量:6
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作者 熊一帆 应宏伟 +2 位作者 张金红 程康 李冰河 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第1期48-59,共12页
利用PLAXIS 3D软件和软土蠕变模型,建立杭州中心项目超深基坑群B2基坑的三维数值模型,深入分析了时空因素对坑外地表沉降的影响.引入互补误差函数和三折线模型,利用数值结果对既有互补误差函数进行修正,提出了考虑时空效应的地表沉降快... 利用PLAXIS 3D软件和软土蠕变模型,建立杭州中心项目超深基坑群B2基坑的三维数值模型,深入分析了时空因素对坑外地表沉降的影响.引入互补误差函数和三折线模型,利用数值结果对既有互补误差函数进行修正,提出了考虑时空效应的地表沉降快速分析方法.结果表明:软黏土蠕变既诱发围护墙的附加侧移从而引起土体沉降,又诱发坑外土体产生不依赖于围护墙侧移的沉降;忽略软土蠕变对预测超深基坑坑外地表沉降的影响不弱于其对墙体侧移的影响;基坑深度和开挖速率相同时,开挖面积直接决定施工时间的长短,从而影响软黏土蠕变诱发的地表沉降. 展开更多
关键词 软黏土 超深基坑 地表沉降 时空效应 互补误差函数
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