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Wavelet neural network based fault diagnosis in nonlinear analog circuits 被引量:16
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作者 Yin Shirong Chen Guangju Xie Yongle 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2006年第3期521-526,共6页
The theories of diagnosing nonlinear analog circuits by means of the transient response testing are studled. Wavelet analysis is made to extract the transient response signature of nonlinear circuits and compress the ... The theories of diagnosing nonlinear analog circuits by means of the transient response testing are studled. Wavelet analysis is made to extract the transient response signature of nonlinear circuits and compress the signature dada. The best wavelet function is selected based on the between-category total scatter of signature. The fault dictionary of nonlinear circuits is constructed based on improved back-propagation(BP) neural network. Experimental results demonstrate that the method proposed has high diagnostic sensitivity and fast fault identification and deducibility. 展开更多
关键词 fault diagnosis nonlinear analog circuits wavelet analysis neural networks.
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基于CNN-Swin Transformer Network的LPI雷达信号识别 被引量:1
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作者 苏琮智 杨承志 +2 位作者 邴雨晨 吴宏超 邓力洪 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第3期59-65,共7页
针对在低信噪比(SNR)条件下,低截获概率雷达信号调制方式识别准确率低的问题,提出一种基于Transformer和卷积神经网络(CNN)的雷达信号识别方法。首先,引入Swin Transformer模型并在模型前端设计CNN特征提取层构建了CNN+Swin Transforme... 针对在低信噪比(SNR)条件下,低截获概率雷达信号调制方式识别准确率低的问题,提出一种基于Transformer和卷积神经网络(CNN)的雷达信号识别方法。首先,引入Swin Transformer模型并在模型前端设计CNN特征提取层构建了CNN+Swin Transformer网络(CSTN),然后利用时频分析获取雷达信号的时频特征,对图像进行预处理后输入CSTN模型进行训练,由网络的底部到顶部不断提取图像更丰富的语义信息,最后通过Softmax分类器对六类不同调制方式信号进行分类识别。仿真实验表明:在SNR为-18 dB时,该方法对六类典型雷达信号的平均识别率达到了94.26%,证明了所提方法的可行性。 展开更多
关键词 低截获概率雷达 信号调制方式识别 Swin Transformer网络 卷积神经网络 时频分析
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基于WOA-WNN-LSTM算法的红外CO痕量气体压力补偿与时序浓度分析
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作者 田富超 张海龙 +3 位作者 苏嘉豪 梁运涛 王琳 王泽文 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第4期994-1007,共14页
红外光谱分析是工业环境气体定量分析的重要手段,当前红外气体检测仪的测量精度受环境压力变化影响较大,导致检测数据在不同压力条件下偏离实际气体浓度。为提高红外气体传感器的精度,选择了鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,... 红外光谱分析是工业环境气体定量分析的重要手段,当前红外气体检测仪的测量精度受环境压力变化影响较大,导致检测数据在不同压力条件下偏离实际气体浓度。为提高红外气体传感器的精度,选择了鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)和小波神经网络(wavelet neural network,WNN)相结合的压力补偿算法,并结合长短期记忆法(long short-term memory,LSTM)对补偿后的数据进行预测。通过搭建工业环境气体压力补偿实验平台,使用高精度配气仪配置100~900 ppm标准CO气体,在80~120 kPa范围内进行数百组重复实验,发现CO气体传感器在负压条件下测量值小于标气浓度,正压条件下测量值大于标气浓度,并随压力变化呈线性关系,绝对误差最高为86 ppm。将传感器数据使用小波神经网络进行误差降低,初步补偿后的CO误差降至26 ppm,但由于参数可移植性较差,个别数据误差较大。进一步使用鲸鱼优化算法优化小波神经网络的参数后,补偿效果显著提升,传感器测量值与真值之差保持在0.004%以内且数据稳定。最终结合LSTM进行气体浓度预测,预测值与实际值之间的均方根误差(RMSE)均小于0.1,平均绝对误差(MAE)均小于0.020,实验结果表明,WOA-WNN-LSTM算法能够有效提高红外气体传感器的测量精度,成功消除环境压力对测量结果的影响,为工业环境气体检测提供了更为可靠和精准的解决方案。 展开更多
关键词 红外光谱分析 环境压力补偿 鲸鱼优化算法 小波神经网络 时序浓度预测
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基于离散小波注意力机制的结构光多尺度相位提取网络
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作者 尚建华 王刚 +2 位作者 刘洋 徐海芹 孙嘉曈 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第6期324-336,共13页
提出了一种基于离散小波注意力机制的结构光多尺度相位提取网络(Wavelet Attention Based Multi-scale Phase Extraction Network,WA-MSPNet),旨在提升结构光相位提取的准确性与效率。基于小波域的混合注意力机制,通过离散小波变换提取... 提出了一种基于离散小波注意力机制的结构光多尺度相位提取网络(Wavelet Attention Based Multi-scale Phase Extraction Network,WA-MSPNet),旨在提升结构光相位提取的准确性与效率。基于小波域的混合注意力机制,通过离散小波变换提取低频分量,并在小波域融合通道信息与空间信息,进而增强了有效特征的表达能力;其次,提出一种改进的多尺度增强预测策略,通过自下而上的多层级特征融合输出,提高了预测的准确性和鲁棒性;并且,优化的网络结构,在提升性能的同时能够显著减少参数量和计算量,与经典UNet相比,参数量减少约58%,计算量减少约32%。最后,借助152组测试数据集进行了对比实验,实验结果表明,文中的相位提取网络WA-MSPNet在平均绝对误差、均方根误差以及峰值信噪比等指标方面均优于经典UNet、加入注意力门控的Att-UNet以及结合Swin Transformer和UNet的混合架构模型Swin-UNet,证明了该网络在相位预测的优越性能和良好的泛化能力。 展开更多
关键词 相位提取 深度神经网络 小波变换 条纹投影 条纹图分析
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调心轴承退化特性WPES提取及FOA-GRNN算法预测分析
5
作者 张海霞 李灿 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第6期159-162,共4页
目前轴承剩余寿命预测需要采用大量历史经验作为判断依据,导致最终的预测结果相对实际测试情况形成了较大的偏差。这里以小波包能量谱WPES的方法对轴承退化特征进行了提取分析,并利用FOA-GRNN模型使GRNN获得更高精度的预测结果,根据多... 目前轴承剩余寿命预测需要采用大量历史经验作为判断依据,导致最终的预测结果相对实际测试情况形成了较大的偏差。这里以小波包能量谱WPES的方法对轴承退化特征进行了提取分析,并利用FOA-GRNN模型使GRNN获得更高精度的预测结果,根据多种群自适应果蝇优化算法进行数据分析获得GRNN扩展速度,实现了轴承剩余寿命的准确预测。研究结果表明:FOA-GRNN方法预测获得的均方误差为0.0034,形成了0.0532的绝对误差,均方根误差为0.06025,轴承退化特征能够满足轴承剩余寿命精确预测的要求。FOA-GRNN指标参数最小,达到了理想的效果,表现出了最优的收敛性,寻优效率与精度同时获得大幅提升。该研究对提高调心轴承故障诊断和寿命预测具有一定的理论支撑作用,可以拓宽到其它的机械传动故障信号分析领域。 展开更多
关键词 调心轴承 使用寿命 预测精度 小波包能量谱 广义回归神经网络 果蝇优化算法 退化特性 实验分析
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基于小波包分解卷积神经网络的停运输电线路故障识别方法 被引量:1
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作者 王鑫明 王祥宇 +3 位作者 贾晓卜 张飞飞 李少博 胡永强 《电测与仪表》 北大核心 2025年第1期61-67,共7页
当输电线路处于热备用状态时,停运线路上仍可能发生短路故障,准确地判断停运线路的故障状态能有效地避免合闸到故障线路时对电力系统造成冲击并对故障的排除提供便利,因此有必要对停运输电线路进行故障识别。对于双回输电线路提出一种... 当输电线路处于热备用状态时,停运线路上仍可能发生短路故障,准确地判断停运线路的故障状态能有效地避免合闸到故障线路时对电力系统造成冲击并对故障的排除提供便利,因此有必要对停运输电线路进行故障识别。对于双回输电线路提出一种采用小波包分解生成的频谱图作为卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)输入进行特征提取的停运线路故障识别方法。为减少人为提取特征产生的误差,首先对停运输电线路故障时三相电压暂态波形进行测量,采用小波包分解得到三相电压波形时频特性,最终通过CNN提取特征并进行故障分类。为验证该方法的故障识别效果,以河北省3条线路的实际数据为基础,在ATP-EMTP中建立500 kV同塔双回输电线路模型,为模拟现场各因素产生的误差在测得电压波形中加入10 dB高斯白噪声。结果表明,对热备用线路上故障状态识别准确率为99.98%,在一定程度上为停运线路的故障诊断及排除提供了参考。 展开更多
关键词 同塔双回输电线路 感应电压 小波包分解 时频分析 卷积神经网络 故障识别
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小波分解和BDLTM-GRU混合模型相融合的桥梁耦合极值应力高精度预测
7
作者 杨渡 樊学平 刘月飞 《振动工程学报》 北大核心 2025年第5期1026-1035,共10页
为实现桥梁耦合极值应力的高精度预测,采用小波多分辨率分析法对监测极值应力进行分解,取分解后的低频数据为趋势项信息,高频数据为车辆荷载效应信息,趋势项减去其均值为温度荷载效应信息,通过以上步骤实现桥梁极值应力的解耦。建立双变... 为实现桥梁耦合极值应力的高精度预测,采用小波多分辨率分析法对监测极值应力进行分解,取分解后的低频数据为趋势项信息,高频数据为车辆荷载效应信息,趋势项减去其均值为温度荷载效应信息,通过以上步骤实现桥梁极值应力的解耦。建立双变量(引入随时间变化的趋势项)贝叶斯动态线性趋势性模型(BDLTM)对低频极值应力进行预测分析;采用GRU神经网络模型对高频极值应力进行预测分析;实现耦合极值应力的叠加预测。利用天津富民桥的监测耦合数据验证BDLTM-GRU模型的可行性,同时与耦合极值应力的单BDLTM和单GRU模型进行精度比较,验证BDLTM-GRU模型预测的高精度。 展开更多
关键词 耦合极值应力 小波多分辨率分析法 BDLTM-GRU模型 BDLTM GRU神经网络
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一种特定系数小波重构数据增强逆变器故障诊断方法
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作者 周健耀 王天真 +1 位作者 韩金刚 汤天浩 《电源学报》 北大核心 2025年第5期289-296,共8页
由于弱监督学习小样本场景下逆变器的故障数据数量不足且类别不平衡,使得基于数据驱动故障诊断方法的性能下降。为克服传统数据增强方法未考虑数据分布特性的缺陷,提出1种特定系数小波重构数据增强的逆变器故障诊断方法。首先对原始小... 由于弱监督学习小样本场景下逆变器的故障数据数量不足且类别不平衡,使得基于数据驱动故障诊断方法的性能下降。为克服传统数据增强方法未考虑数据分布特性的缺陷,提出1种特定系数小波重构数据增强的逆变器故障诊断方法。首先对原始小样本数据进行小波包分解并通过计算获得特定系数,对其随机微调后通过小波包重构直接扩充样本,重复该过程以获取数量充足且类别平衡的训练集。然后基于卷积神经网络实现“端到端”的特征提取与故障分类。最后,实验结果表明,所提方法能有效扩充弱监督学习小样本场景下的故障数据,提高故障诊断精度,可作为逆变器小样本故障诊断的数据预处理环节。 展开更多
关键词 小样本故障诊断 数据增强 卷积神经网络 小波包变换 信号分析
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基于视觉双驱动认知的高分辨率遥感影像自学习分割方法
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作者 吴志军 丛铭 +10 位作者 许妙忠 韩玲 崔建军 赵超英 席江波 杨成生 丁明涛 任超锋 顾俊凯 彭晓东 陶翊婷 《自然资源遥感》 北大核心 2025年第5期73-90,共18页
针对当前高分辨率遥感影像场景复杂难以简单解析,且变化多样难以从样本库获取准确参考的问题,文章参照视觉的双驱动认知机理,提出了一种自学习的高分辨率遥感影像分割方法。该方法在借鉴视觉感知原理的基础上,通过非监督的自适应分析解... 针对当前高分辨率遥感影像场景复杂难以简单解析,且变化多样难以从样本库获取准确参考的问题,文章参照视觉的双驱动认知机理,提出了一种自学习的高分辨率遥感影像分割方法。该方法在借鉴视觉感知原理的基础上,通过非监督的自适应分析解读场景中的典型地物,并结合神经网络实现典型地物的自学习辨识,最后结合非监督分析与神经网络学习实施分割结果的自检校修正。采用包含复杂地面场景的真实高分辨率遥感影像数据,对比2种目前流行的深度神经网络分割方法Mask R-CNN(mask region-based convolutional neural network,MR)和Scal-ableViT(scalable vision Transformers,SViT)进行实验,实验结果表明所提方法能保持稳健、可靠的分割精度,在地物认知、泛化性能和抗干扰能力方面具有显著优势,是一种性价比高、实用性强的方法。 展开更多
关键词 视觉仿生 高分辨率遥感 影像分割 非监督分析 深度学习神经网络 自学习方法
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基于PCA和自联想神经网络的核环境冷挤压切割刀具状态监测
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作者 袁沛 蒋君侠 +2 位作者 马飞 金杰峰 来建良 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第3期606-615,共10页
在高放射性环境中,传感器部署受限,传动链噪声干扰,冷挤压切割刀具一致性差.为此提出基于外置电机旋转轴与进给轴电机扭矩信号的时频域统计、主成分分析(PCA)与自联想神经网络(AANN)相结合的刀具状态监测模型.基于旋转电机及进给电机扭... 在高放射性环境中,传感器部署受限,传动链噪声干扰,冷挤压切割刀具一致性差.为此提出基于外置电机旋转轴与进给轴电机扭矩信号的时频域统计、主成分分析(PCA)与自联想神经网络(AANN)相结合的刀具状态监测模型.基于旋转电机及进给电机扭矩波形提取时域统计特征及小波包能量特征形成原始训练集,利用原始训练集初步训练AANN模型,使用PCA重构原始训练集用于优化AANN模型局部结构参数,形成PCA-AANN刀具状态监测模型.基于实际样机的切割试验采集扭矩数据,对提出的PCA-AANN和现有AANN模型进行分析对比,结果表明PCA的引入有助于提高AANN模型鲁棒性,能有效降低刀具工作状态误报率,实现放射性环境下刀具状态的准确监测.所提方法为放射性环境中类似长传动链设备的状态监测提供了借鉴. 展开更多
关键词 放射性 刀具状态监测 时域统计 小波包分解 主成分分析 自联想神经网络
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改进KPCA结合多目标蜻蜓算法优化BP神经网络的联合收割机故障诊断
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作者 孟桐 雷鸣 +2 位作者 宋文广 王丹丹 黄梦可 《机电工程》 北大核心 2025年第7期1258-1267,共10页
针对联合收割机数据维度高、诊断效果不理想的问题,提出了一种改进核主成分分析(KPCA)结合多目标蜻蜓算法(MTDA)优化反向传播(BP)神经网络的联合收割机故障诊断方法。首先,采用Morlet小波作为KPCA的核函数,其融合了高斯包络与正弦波特性... 针对联合收割机数据维度高、诊断效果不理想的问题,提出了一种改进核主成分分析(KPCA)结合多目标蜻蜓算法(MTDA)优化反向传播(BP)神经网络的联合收割机故障诊断方法。首先,采用Morlet小波作为KPCA的核函数,其融合了高斯包络与正弦波特性,能够有效捕捉收割机的瞬态变化与局部异常,从而提取出了不同工况下的主要成分,降低了数据维度,减少了冗余信息;其次,针对传统蜻蜓算法的局限性,引入了自适应变异策略、非线性惯性权重及动态收敛因子,构建了多目标蜻蜓算法,对Schaffer、Michalewicz和Rastrigin函数进行了求解,验证了MTDA能显著提升全局与局部搜索平衡能力;最后,利用MTDA对BP神经网络的权值和阈值进行了优化,构建了MTDA-BP综合故障诊断模型,将模型应用于联合收割机的故障诊断中,通过实验验证了其有效性。研究结果表明:故障诊断平均精度达到96.7%,通过与当前主流方法的实验对比分析,采用Micro-average ROC进行了模型评价,结果显示该模型的曲线下面积(AUC)为0.967。实验结果充分证明了该模型在检测精确度与泛化性方面均具有显著优势,该研究也为解决智能农业机械中的诊断提供了一种有效的方法。 展开更多
关键词 核主成分分析 MORLET小波 多目标蜻蜓算法 反向传播神经网络 联合收割机 故障诊断
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基于小波神经网络的新型角度传感器补偿技术 被引量:1
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作者 赵伦 张靖 +3 位作者 周路遥 季丹 尹蝶 普春芬 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第4期96-100,共5页
针对现有霍尔角度传感器、光电编码器等存在编码难度较大、成本较高的问题,设计了一种新型的角度传感器,主要由激光器、摄像头、转盘和转轴组成,转轴带动转盘转动时,转盘上的激光器发出的激光束在摄像头中的成像上形成光斑,利用二阶矩... 针对现有霍尔角度传感器、光电编码器等存在编码难度较大、成本较高的问题,设计了一种新型的角度传感器,主要由激光器、摄像头、转盘和转轴组成,转轴带动转盘转动时,转盘上的激光器发出的激光束在摄像头中的成像上形成光斑,利用二阶矩法识别出光斑中心点坐标,并将其转换为对应的旋转角度值。利用傅里叶级数拟合法对旋转角度与光斑中心点坐标进行拟合分析,以确定传感器的非线性特性。并采用小波神经网络(WNN)对传感器存在的非线性问题进行补偿。实验结果表明:经WNN补偿后,传感器的非线性误差从2.39降低至1.56,测量精度达到了0.84°。 展开更多
关键词 角度传感器 小波神经网络 二阶矩法 傅里叶级数 非线性补偿
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基于改进图神经网络的含源配电网故障诊断方法及效果
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作者 胡登宇 王宝华 刘晋宏 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第21期8936-8944,共9页
分布式电源大量接入,导致含源配网故障弱特征化以及故障时刻产生大量谐波信号,传统故障诊断方法应用效果不佳。提出一种基于改进图神经网络的含源配网故障诊断方法。首先,利用小波变换提取故障前后电流电压细节系数;其次,通过加权投影... 分布式电源大量接入,导致含源配网故障弱特征化以及故障时刻产生大量谐波信号,传统故障诊断方法应用效果不佳。提出一种基于改进图神经网络的含源配网故障诊断方法。首先,利用小波变换提取故障前后电流电压细节系数;其次,通过加权投影关联分析法计算各电气量之间的关联度;再次,选择关联度较高的电气量作为输入搭建基于图神经网络的含源配网故障诊断模型;最后,在MATLAB/Simulink中搭建了不同电压等级的含源配网故障仿真模型。结果表明,该故障诊断方法能有效强化故障信号并在不同电压等级的含源配网下对故障准确定位与分类,在数据缺失与噪声环境下也能保持良好的诊断性能,具有良好的鲁棒性与泛化性。 展开更多
关键词 故障诊断 极大重叠离散小波变换 灰色关联度 加权灰色关联投影法 图神经网络
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基于改进神经网络的纳米镀层显微硬度预测方法
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作者 张志华 侯晓磊 杨茂 《电镀与精饰》 北大核心 2025年第9期75-82,共8页
纳米镀层显微硬度预测过程中,纳米镀层显微硬度受材料成分、晶体结构、制备工艺参数等多种因素影响,难以精确量化各因素对硬度的单独贡献,导致建立准确显微硬度预测模型的难度增加。为此,提出基于改进神经网络的纳米镀层显微硬度预测方... 纳米镀层显微硬度预测过程中,纳米镀层显微硬度受材料成分、晶体结构、制备工艺参数等多种因素影响,难以精确量化各因素对硬度的单独贡献,导致建立准确显微硬度预测模型的难度增加。为此,提出基于改进神经网络的纳米镀层显微硬度预测方法。本文选用纯度为99.99 wt.%、直径为3 mm的镍棒作为阳极材料,选用Q235钢(尺寸为20 mm×10 mm×2 mm)作为阴极基体材料,并掺入不同浓度的SiC纳米粒子,通过磁场-喷射电沉积法来制备Ni-W-SiC纳米复合镀层试件。采用因子分析法选取纳米镀层显微硬度的关键影响因子,将其作为预测数据,有效量化各因素对硬度的贡献;通过模糊聚类算法对上述数据展开聚类处理,构建预测数据集;引入鹈鹕优化算法优化径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络权值,实现神经网络的改进,建立精准的纳米镀层显微硬度预测模型,将预测数据集输入RBF神经网络模型中,输出纳米镀层显微硬度预测结果。结果表明,经过优化后RBF神经网络性能有所提升,具有较高的预测精度,且SiC纳米粒子浓度为8 g/L时,纳米镀层显微硬度可达最大,显微硬度为360 MPa。 展开更多
关键词 RBF神经网络 纳米显微镀层 因子分析法 硬度预测 鹈鹕优化算法
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基于PCA-LM-NARX的禽舍室温预测模型
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作者 钟宁帆 高鲁宁 +1 位作者 贺凯迅 李娟 《农业工程学报》 北大核心 2025年第2期261-270,共10页
采用隧道式通风系统的禽舍室内温度容易受自然环境变化以及家禽日龄影响,难以在线准确预测。为了准确预测禽舍室内温度,该研究结合主成分分析法(principal component analysis,PCA)、莱温伯格-马夸特算法(LevenbergMarquardt method,LM... 采用隧道式通风系统的禽舍室内温度容易受自然环境变化以及家禽日龄影响,难以在线准确预测。为了准确预测禽舍室内温度,该研究结合主成分分析法(principal component analysis,PCA)、莱温伯格-马夸特算法(LevenbergMarquardt method,LM)和带外部输入的非线性自回归模型(nonlinear auto-regressive model with exogenous inputs,NARX),提出了一种PCA-LM-NARX的方法用于在线构建禽舍室内温度预测模型。该方法利用主成分分析提取影响禽舍室内温度的关键环境变量,构建基于关键环境变量的NARX神经网络室温预测模型,并利用LM算法对神经网络参数进行优化计算。考虑到禽舍室温变化的滞后特性,PCA-LM-NARX方法利用贝叶斯信息准则设计NARX神经网络的最优延迟阶数。建模过程中PCA-LM-NARX方法采用移动窗法在线更新室温预测模型参数,以适应不同日龄的家禽和自然环境的变化。试验结果显示,基于PCA-LM-NARX方法构建的室温预测模型预测未来5、15、30 min温度值的均方误差大小分别为0.022 0、0.047 2、0.077 9℃^(2);在i5-12500H型CPU上运行建模程序,平均建模用时为0.332 1 s。研究结果表明,PCA-LM-NARX方法可以构建高精度禽舍室温预测模型,并实现模型参数的快速在线更新。 展开更多
关键词 温度 预测模型 禽舍 隧道式通风系统 NARX神经网络 主成分分析法
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基于区间Ⅱ型FNN的MSWI过程炉膛温度控制 被引量:3
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作者 汤健 田昊 +1 位作者 夏恒 乔俊飞 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第2期157-172,共16页
针对城市固废焚烧(municipal solid waste incineration,MSWI)过程的炉膛温度难以实现有效控制的问题,提出基于区间Ⅱ型模糊神经网络(interval type-Ⅱfuzzy neural network,IT2FNN)的炉膛温度控制方法。首先,进行炉膛温度控制特性分析... 针对城市固废焚烧(municipal solid waste incineration,MSWI)过程的炉膛温度难以实现有效控制的问题,提出基于区间Ⅱ型模糊神经网络(interval type-Ⅱfuzzy neural network,IT2FNN)的炉膛温度控制方法。首先,进行炉膛温度控制特性分析以确定对其产生影响的关键操作变量;然后,根据上述操作变量基于线性回归决策树(linear regression decision tree,LRDT)建立多入单出(multiple-input single-output,MISO)炉膛温度模型;最后,构建具有自适应参数学习的IT2FNN控制器,并证明其稳定性。在MSWI过程数据集上构建模型并进行控制,实验结果验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 城市固废焚烧(municipal solid waste incineration MSWI) 炉膛温度控制 线性回归决策树(linear regression decision tree LRDT) 区间Ⅱ型模糊神经网络(interval type-Ⅱfuzzy neural network IT2FNN) 梯度下降法 李雅普诺夫稳定性分析
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基于EMD-小波阈值-LSTM模型的混凝土坝变形预测
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作者 欧斌 张才溢 +4 位作者 陈德辉 王子轩 杨石勇 杨霖 傅蜀燕 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第4期379-386,共8页
变形是混凝土坝结构性态演化的综合表征,是大坝安全监控的核心指标,但其量级微小且包含噪声.为提高混凝土坝变形预测的精度,首先采用经验模态法(EMD)对大坝变形监测数据进行预处理,将复杂的信号分解成若干个由高到低的固有模态函数(IMF... 变形是混凝土坝结构性态演化的综合表征,是大坝安全监控的核心指标,但其量级微小且包含噪声.为提高混凝土坝变形预测的精度,首先采用经验模态法(EMD)对大坝变形监测数据进行预处理,将复杂的信号分解成若干个由高到低的固有模态函数(IMF)分量,从而挖掘数据的规律与特征.对高频IMF分量运用小波阈值进行分解降噪,以消除噪声干扰.最后,将降噪后的IMF分量进行组合重构,实现原始变形数据的降噪提质.在此基础上,将重构后数据再运用长短期记忆神经网络(LSTM)进行预测.实例验证表明,改进EMD-LSTM模型在预测能力和精度上均显著优于传统的EMD-LSTM和小波-LSTM模型,为大坝的安全监测和运维提供了新的有效工具,有助于精准掌握大坝的结构性态,确保其安全稳定运行. 展开更多
关键词 变形预测 混凝土坝 经验模态法 小波阈值 长短期记忆神经网络
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重载货车常用制动工况下制动缸压力预测与拟合
18
作者 王鼎 熊芯 马忠 《中国铁路》 北大核心 2025年第2期71-80,88,共11页
在重载列车纵向动力学系统中,制动系统的制动及缓解特性关键参数对车钩力仿真的影响至关重要。基于线路试验实测数据,建立小波神经网络模型,对制动缸升压时间进行预测;采用拟合的方法,获取整个制动缓解过程中各阶段的制动缸压力值;通过... 在重载列车纵向动力学系统中,制动系统的制动及缓解特性关键参数对车钩力仿真的影响至关重要。基于线路试验实测数据,建立小波神经网络模型,对制动缸升压时间进行预测;采用拟合的方法,获取整个制动缓解过程中各阶段的制动缸压力值;通过残差分析和检验,拟合模型的结果得以验证。通过给出的计算模型,可在已知主控机车列车管减压量以及任何1位制动缸压力值的条件下,对列车制动缓解过程中各个位置制动缸压力进行计算,为纵向动力学车钩力仿真提供参数基础。 展开更多
关键词 重载货车 常用制动 制动缸压力 小波神经网络模型 拟合残差分析
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基于图神经网络的林分空间结构优化
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作者 张雨晨 董希斌 +4 位作者 张甜 郭奔 张佳旺 滕弛 宋梓恺 《森林工程》 北大核心 2025年第3期451-461,共11页
林分空间结构优化是实现森林可持续经营的关键问题,传统优化方法在处理复杂空间关系和大规模数据时往往效率较低。为此,提出一种基于图注意力网络(graph attention network,GAT)的林分空间结构优化方法,通过熵权-物元分析法构建综合空... 林分空间结构优化是实现森林可持续经营的关键问题,传统优化方法在处理复杂空间关系和大规模数据时往往效率较低。为此,提出一种基于图注意力网络(graph attention network,GAT)的林分空间结构优化方法,通过熵权-物元分析法构建综合空间结构评价体系,并以黑龙江省伊春市北部新青林业局汤林林场的林分数据为基础,建立图神经网络模型(graph neural networks,GNN),对林分空间结构进行多目标优化分析。试验结果表明,在25%采伐强度下,林分综合空间结构指数由4.336提升至7.256,GAT模型在捕捉复杂空间关系、优化多目标任务中表现优越。研究结果为林分空间结构优化及森林经营管理提供新的智能化手段,有助于增强森林生态系统的健康与稳定性。 展开更多
关键词 林分空间结构 图神经网络 物元分析法 图注意力网络 熵权法
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基于反向传播神经网络分析的田菁胶添加对萨拉米发酵香肠品质的影响
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作者 卢慧 宋艾颖 +4 位作者 凌峰 蔡玉玲 黄启亮 刘云国 康大成 《食品科学》 北大核心 2025年第13期54-62,共9页
旨在探讨基于反向传播神经网络(backpropagation-artificial?neural?network,BP-ANN)分析田菁胶添加对萨拉米发酵香肠品质的影响。本研究设计4个处理组:空白对照组(CK)、接种复合发酵剂处理组(CG)、添加田菁胶处理组(SE)和添加田菁胶与... 旨在探讨基于反向传播神经网络(backpropagation-artificial?neural?network,BP-ANN)分析田菁胶添加对萨拉米发酵香肠品质的影响。本研究设计4个处理组:空白对照组(CK)、接种复合发酵剂处理组(CG)、添加田菁胶处理组(SE)和添加田菁胶与接种复合发酵剂处理组(SE-CG)。通过测定发酵香肠的pH值、水分活度(aw)、色差、质构特性、感官评定和电子鼻等指标,系统评估田菁胶添加对萨拉米发酵香肠品质的影响。研究表明,田菁胶与发酵剂共同添加时可快速降低产品pH值和aw值,有利于萨拉米香肠的最终品质的形成;与CK和CG组相比,添加田菁胶可显著改善SE-CG组的a^(*)值(4.64±0.38)和硬度((60.95±1.48)N)。此外,电子鼻分析表明,田菁胶结合发酵剂可显著增加产品中含硫化合物、醇类以及芳香族化合物的浓度。BP-ANN模型被用于对香肠品质进行分类和预测,结果显示模型的准确率达到96%,具有较高的分类精度和预测能力。此外,通过沙普利加和解释方法用于BP-ANN模型解释,揭示了不同品质指标对模型预测的重要性,发现其中电子鼻传感器S12信号、硬度和咀嚼性等特征对模型预测贡献较大。 展开更多
关键词 萨拉米发酵香肠 田菁胶 反向传播神经网络 品质分析 沙普利加和解释方法
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