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工业过程智能优化控制半实物仿真实验平台 被引量:13
1
作者 汤健 柴天佑 +1 位作者 片锦香 岳恒 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1530-1533,共4页
工业生产过程具有多变量、强耦合、强非线性和不确定性等特点,使得生产现场难以对自动化系统及相应的优化控制软件进行充分调试和实验.针对这一问题,提出了由生产过程控制系统和虚拟过程控制对象组成的工业过程分布式半实物仿真实验平台... 工业生产过程具有多变量、强耦合、强非线性和不确定性等特点,使得生产现场难以对自动化系统及相应的优化控制软件进行充分调试和实验.针对这一问题,提出了由生产过程控制系统和虚拟过程控制对象组成的工业过程分布式半实物仿真实验平台,为研究开发专有智能优化控制系统提供有效的工业验证环境.制定了在平台之上开发专有系统的相关规则,采用PID控制回路进行了平台测试,最后应用热轧带钢层流冷却智能优化系统对平台进行了验证,实验结果表明实验平台的有效性. 展开更多
关键词 生产过程 控制系统 虚拟过程 控制对象 分布式仿真实验平台
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三点间管路自动布局方法研究 被引量:6
2
作者 白晓兰 王成恩 +1 位作者 张禹 柳强 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期283-286,共4页
针对管路布局设计中三点间管路布局问题,提出了一种基于迷宫算法的管路自动布局方法.该方法利用网格预处理,将实际管路布局空间转换到网格空间,并利用迷宫算法模拟波的传播特点,在无障碍和有障碍两种情况下寻找到满足要求的三通位置,然... 针对管路布局设计中三点间管路布局问题,提出了一种基于迷宫算法的管路自动布局方法.该方法利用网格预处理,将实际管路布局空间转换到网格空间,并利用迷宫算法模拟波的传播特点,在无障碍和有障碍两种情况下寻找到满足要求的三通位置,然后结合规则引导进行回溯处理,确定满足约束条件的可行路径,经数据处理转换到管路布局空间中.基于网格预处理和改进的迷宫算法,给出三点间管路布局算法流程图.实例验证表明了该方法的有效性和可行性. 展开更多
关键词 管路布局 网格预处理 迷宫算法 规则引导 数据处理
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竖炉焙烧过程优化操作运行与控制仿真实验平台 被引量:2
3
作者 丁进良 耿丹 +1 位作者 岳恒 柴天佑 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期609-612,共4页
竖炉焙烧过程的工艺指标难于在线测量且与控制回路输出间的动态特性具有非线性、强耦合、难以用精确模型描述、随生产边界条件变化的综合复杂性.为解决其优化操作运行与控制问题,建立了具有开放性和模块化的焙烧过程优化操作运行与控制... 竖炉焙烧过程的工艺指标难于在线测量且与控制回路输出间的动态特性具有非线性、强耦合、难以用精确模型描述、随生产边界条件变化的综合复杂性.为解决其优化操作运行与控制问题,建立了具有开放性和模块化的焙烧过程优化操作运行与控制半实物仿真实验平台.该平台采用优化运行层和常规控制层两层结构组成的操作运行与控制策略来设计开发.主要由优化运行系统、过程监控系统、PLC控制系统、虚拟执行机构与检测装置和对象模拟计算机系统组成.该平台实现各个系统的无缝集成,其过程信号与工业现场一致,实验结果表明了其有效性. 展开更多
关键词 竖炉 焙烧过程 优化运行 控制 半实物仿真 仿真平台
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基于改进RBF网络的过程工业时间序列预测方法 被引量:1
4
作者 刘芳 毛志忠 李磊 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1693-1696,共4页
基于残差思想的异常数据检测方法的关键之处在于对数据的准确预测.针对这一问题,提出基于改进径向基网络(radial basis function network,RBFN)的过程工业时间序列预测方法,该方法通过改变RBF网络的输入形式,使改进后的RBF网络能够更方... 基于残差思想的异常数据检测方法的关键之处在于对数据的准确预测.针对这一问题,提出基于改进径向基网络(radial basis function network,RBFN)的过程工业时间序列预测方法,该方法通过改变RBF网络的输入形式,使改进后的RBF网络能够更方便地引入遗忘因子以及惩罚因子,以适应于基于残差思想的异常数据检测方法要求的动态性能和鲁棒性.通过理论证明改进的RBF网络与传统RBF网络的等效性,并通过实验比较证明改进后的RBF网络较传统的网络结构更简单,参数意义更明确. 展开更多
关键词 径向基网络 异常数据检测 时间序列 过程工业 高斯函数
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面向复杂工业过程应用的图像处理系统 被引量:1
5
作者 孙鹏 周晓杰 柴天佑 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期765-768,共4页
针对复杂工业过程中工况变化的复杂性与检测手段相对落后的难题,结合计算机多媒体与图像处理技术,提出了一类面向复杂工业过程应用的图像处理系统体系结构.该体系结构包括视频监控模块、图像处理算法集成模块、智能工况识别模块,兼有通... 针对复杂工业过程中工况变化的复杂性与检测手段相对落后的难题,结合计算机多媒体与图像处理技术,提出了一类面向复杂工业过程应用的图像处理系统体系结构.该体系结构包括视频监控模块、图像处理算法集成模块、智能工况识别模块,兼有通用性设计与面向对象设计的特点,体现了软件工程所追求的结构化设计与软件复用的思想.结合氧化铝回转窑生产过程中对烧成带工况识别的需要,应用该体系结构建立了一个氧化铝回转窑烧成带图像处理系统,取得了良好的效果. 展开更多
关键词 复杂工业过程 体系结构 图像处理 回转窑烧成带
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一种改进的Canny边缘检测算法 被引量:57
6
作者 吕哲 王福利 常玉清 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1681-1684,共4页
图像中部分低强度边缘在梯度幅值特性上与噪声点十分相似,因此,传统Canny边缘检测算法在采用基于梯度幅值的双阈值法检测和连接边缘时,尽管抑制了噪声,但同时也损坏了部分低强度边缘.针对这一问题,提出了一种改进的Canny边缘检测算法,... 图像中部分低强度边缘在梯度幅值特性上与噪声点十分相似,因此,传统Canny边缘检测算法在采用基于梯度幅值的双阈值法检测和连接边缘时,尽管抑制了噪声,但同时也损坏了部分低强度边缘.针对这一问题,提出了一种改进的Canny边缘检测算法,采用新的基于梯度方向的检测和连接方法取代了传统的双阈值法,充分利用了边缘点和噪声点在梯度方向特性上的差异,在抑制噪声的同时,有效保护了低强度边缘细节,具有优于传统Canny算法的性能.仿真研究也证明了该算法的有效性. 展开更多
关键词 CANNY边缘检测 梯度幅值 梯度方向 噪声抑制 细节保护
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基于多源数据特征融合的球磨机负荷软测量 被引量:23
7
作者 汤健 赵立杰 +1 位作者 岳恒 柴天佑 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1406-1413,共8页
针对磨矿过程球磨机负荷(ML)难以实时检测,生产中主要依靠人工经验判断负荷状态的难题,依据磨机筒体振动、振声、电流等信号与磨机负荷间存在相关性、信息互补与冗余的现象,提出基于多源数据特征融合的球磨机负荷软测量新方法.该方法由... 针对磨矿过程球磨机负荷(ML)难以实时检测,生产中主要依靠人工经验判断负荷状态的难题,依据磨机筒体振动、振声、电流等信号与磨机负荷间存在相关性、信息互补与冗余的现象,提出基于多源数据特征融合的球磨机负荷软测量新方法.该方法由时域滤波、时频转换、特征提取、特征选择及软测量模型5部分组成.采用快速傅里叶变换(FFT)将滤波后的筒体振动及振声时域信号转换成频域信号,根据研磨机理将频域信号划分为低、中、高3个频段,采用核主元分析(KPCA)分别提取各个频段的非线性特征,选择振动、振声频域特征与电流时域特征的融合信号作为模型输入,建立基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的磨机负荷软测量模型.实验结果表明,该方法与基于主元分析-最小二乘支持向量机(PCA-LSSVM)方法和单传感器方法相比,磨机负荷参数预测精度较高. 展开更多
关键词 磨机负荷(ML) 特征提取 特征选择 核主元分析(KPCA) 最小二乘支持向量机(LSSVM)
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基于粒子群算法的复杂产品装配序列规划 被引量:22
8
作者 于宏 王成恩 +1 位作者 于嘉鹏 袁辉 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期261-264,共4页
根据复杂产品装配规划问题的特点和要求,提出了一种求解装配序列规划(assembly sequenceplanning,ASP)问题的粒子群优化算法,将通常用于连续空间优化的粒子群算法成功扩展到ASP领域.算法根据ASP问题决策解的特点,在排序空间定义了微粒... 根据复杂产品装配规划问题的特点和要求,提出了一种求解装配序列规划(assembly sequenceplanning,ASP)问题的粒子群优化算法,将通常用于连续空间优化的粒子群算法成功扩展到ASP领域.算法根据ASP问题决策解的特点,在排序空间定义了微粒的位置和速度以及相关的各种操作.针对基本粒子群算法容易陷入局部最优的缺点,采用新的学习机制,增强了算法的寻优能力.基于干涉矩阵、连接矩阵和支撑矩阵建立了以装配可行性、装配体稳定性和装配方向改变为评价指标的目标函数.最后通过实例分析验证了该算法的有效性. 展开更多
关键词 装配序列规划 智能优化算法 粒子群优化 组合优化
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基于优先规则筛选的装配序列规划方法 被引量:11
9
作者 于嘉鹏 王成恩 +1 位作者 张闻雷 于宏 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1636-1640,共5页
针对现有装配序列规划方法在多目标优化求解准确性和效率等方面存在的不足,提出了新的装配模型及序列优化算法.首先构造了结构紧凑、包含更多装配关系信息的接触-连接矩阵,以及能有效解决非正交方向装配问题的扩展干涉矩阵,研究了通过... 针对现有装配序列规划方法在多目标优化求解准确性和效率等方面存在的不足,提出了新的装配模型及序列优化算法.首先构造了结构紧凑、包含更多装配关系信息的接触-连接矩阵,以及能有效解决非正交方向装配问题的扩展干涉矩阵,研究了通过干涉检测自动提取矩阵信息的方法.从自动化和量化角度研究了影响装配效率的若干规则,提供定制各规则及其优先顺序的柔性.提出了根据以上信息逐级筛选最优解,以构造最优序列的优化算法.最后以UG为平台开发了原型系统,以阀门为例,验证了本方法的可行性、高效性及其良好的可视化仿真效果. 展开更多
关键词 装配序列规划 优化算法 优先规则 筛选 接触-连接矩阵 扩展干涉矩阵
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基于粒子群算法的航空发动机管路布局方法 被引量:11
10
作者 柳强 王成恩 +1 位作者 任涛 白晓兰 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期940-943,955,共5页
针对航空发动机的内机匣表面为近似柱面的特点,建立了布管模型坐标系,将三维布管问题简化为二维问题,以栅格法和粒子群算法为基础,提出了基于粒子群算法的航空发动机管路布局方法.该方法采用栅格法对环境进行建模,设计了一种基于栅格的... 针对航空发动机的内机匣表面为近似柱面的特点,建立了布管模型坐标系,将三维布管问题简化为二维问题,以栅格法和粒子群算法为基础,提出了基于粒子群算法的航空发动机管路布局方法.该方法采用栅格法对环境进行建模,设计了一种基于栅格的定长度粒子编码机制以解决变长度编码的不足,建立了路径寻优的目标函数,应用粒子群算法在环境模型中搜索最优粒子.最后给出了仿真结果与UG视图,证明了该方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 航空发动机 栅格建模 定长度编码 管路布局 粒子群算法
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面向铁钢对应的铁水调度系统研究及应用 被引量:8
11
作者 黄辉 柴天佑 +1 位作者 郑秉霖 罗小川 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1525-1529,共5页
在对铁水调度现状进行详细分析的基础上,依据层次化的思想探讨了面向铁钢对应的铁水调度策略,提出了基于(案例)知识、数据、模型及人机交互四维一体的组合研究方法与系统综合集成架构,详尽阐述了面向铁钢对应的铁水调度中核心问题的功... 在对铁水调度现状进行详细分析的基础上,依据层次化的思想探讨了面向铁钢对应的铁水调度策略,提出了基于(案例)知识、数据、模型及人机交互四维一体的组合研究方法与系统综合集成架构,详尽阐述了面向铁钢对应的铁水调度中核心问题的功能与求解方法,讨论了系统的软件结构.将研发的面向铁钢对应的铁水调度软件应用于国内某大型钢铁企业铁水生产物流过程,取得了良好的应用效果. 展开更多
关键词 铁水调度系统 铁钢对应 调度策略 铁水物流平衡 静态调度 动态调度 重调度
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湿式球磨机筒体振动信号分析及负荷软测量 被引量:10
12
作者 汤健 赵立杰 +1 位作者 岳恒 柴天佑 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1521-1524,共4页
针对磨矿过程的磨机负荷(ML)难以有效检测,球磨机常运行在欠负荷状态,造成该过程难以实现优化控制和节能降耗的难题,通过综合分析球磨机筒体振动的产生机理、不同研磨条件下振动信号的功率谱密度(PSD)及ML参数与PSD各频段的相关性,提出... 针对磨矿过程的磨机负荷(ML)难以有效检测,球磨机常运行在欠负荷状态,造成该过程难以实现优化控制和节能降耗的难题,通过综合分析球磨机筒体振动的产生机理、不同研磨条件下振动信号的功率谱密度(PSD)及ML参数与PSD各频段的相关性,提出了采用料球比、浓度及充填率三个负荷参数对ML进行软测量建模的方法.该方法首先将振动加速度的时域信号通过傅立叶变换至频域,然后采用主元分析法(PCA)对振动频谱数据的低、中、高三个频段分别进行降维和特征谱变量的提取,最后利用最小二乘支持向量机(LSSVM)实现特征谱变量与ML参数间的非线性映射.实验结果表明,该算法能够有效地提取频谱变量的谱特征,并具有较高的估计精度. 展开更多
关键词 磨机负荷(ML) 功率谱密度(PSD) 主元分析(PCA) 最小二乘支持向量机(LSSVM)
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基于支持向量机与遗传算法的发酵过程软测量建模 被引量:12
13
作者 桑海峰 何大阔 张大鹏 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期781-784,共4页
提出了基于支持向量机的生物量浓度在线估计软测量建模方法,采用遗传算法进行模型输入的选择与支持向量机参数的选取,目的是找到对模型估计结果贡献最大的输入特征变量,降低了输入空间维数,缩小了求解问题的规模,从而减低计算方面的难度... 提出了基于支持向量机的生物量浓度在线估计软测量建模方法,采用遗传算法进行模型输入的选择与支持向量机参数的选取,目的是找到对模型估计结果贡献最大的输入特征变量,降低了输入空间维数,缩小了求解问题的规模,从而减低计算方面的难度,减少了训练实际,同时又通过参数的调整,得到更好的决策函数,提高支持向量机的性能.模型的训练与验证数据都是取自实际的实验过程——诺西肽发酵.结果表明采用遗传算法进行优化的支持向量机软测量模型对生物量质量浓度具有好的预估性能. 展开更多
关键词 支持向量机 遗传算法 软测量 发酵 生物量质量浓度
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一种通用的多数据库间数据抽取方法及应用 被引量:16
14
作者 刘如九 张振山 柴天佑 《北京交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期14-18,共5页
为方便从多个异构的数据源中抽取转换数据、并加载到目标数据库,提出一种较为通用的抽取方法,并开发了工具软件.该方法基于客户端的方案,使用数据库驱动程序屏蔽异构数据库间的差异;数据的抽取、转换和加载由数据抽取软件执行;数据的抽... 为方便从多个异构的数据源中抽取转换数据、并加载到目标数据库,提出一种较为通用的抽取方法,并开发了工具软件.该方法基于客户端的方案,使用数据库驱动程序屏蔽异构数据库间的差异;数据的抽取、转换和加载由数据抽取软件执行;数据的抽取转换基于抽取规则,抽取规则采用可视化方法编辑生成;抽取规则存储于规则库,供多次调用修改;多个抽取任务组成抽取任务队列.开发的抽取工具软件DbBridge,支持从Oracle,SQL Server,SAS,Access,Excel等数据源抽取数据.软件成功应用于某数据仓库的建立及数据迁移工作. 展开更多
关键词 数据仓库 数据的抽取转换加载 数据迁移 关系型数据库
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一种基于规则推理的电熔镁炉智能控制系统 被引量:7
15
作者 吴志伟 吴永建 +1 位作者 柴天佑 张莉 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1526-1529,共4页
传统的电熔镁炉熔炼过程人工控制方法存在生产过程中能源消耗大、产品品位低、工人劳动强度高等不足.针对上述情况,提出了利用工业现场人工操作经验总结出的控制规则与相关控制理论相结合对电熔镁炉熔炼过程进行自动控制的方法,并使用... 传统的电熔镁炉熔炼过程人工控制方法存在生产过程中能源消耗大、产品品位低、工人劳动强度高等不足.针对上述情况,提出了利用工业现场人工操作经验总结出的控制规则与相关控制理论相结合对电熔镁炉熔炼过程进行自动控制的方法,并使用该方法设计了一种基于规则推理的电熔镁炉智能控制系统,包括电流预设定模型、电流偏差阈值自学习模型和电流平衡调节补偿模型等协调控制电动机.该系统成功应用于国内某电熔镁砂厂,取得了良好的应用效果. 展开更多
关键词 电熔镁炉 控制规则 智能控制系统 预设定 自学习
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基于虚拟现实的炼钢连铸调度仿真系统 被引量:6
16
作者 俞胜平 吕瑞霞 +2 位作者 庞新富 郑秉霖 柴天佑 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期277-283,共7页
针对炼钢连铸生产工艺复杂、生产过程存在动态性难以对其生产过程进行建模的问题,采用虚拟现实技术研究计划动态调度和炼钢连铸生产流程建模。在此基础上开发了基于虚拟现实的炼钢连铸调度仿真系统,包括基于二维图形编辑的动态调度和基... 针对炼钢连铸生产工艺复杂、生产过程存在动态性难以对其生产过程进行建模的问题,采用虚拟现实技术研究计划动态调度和炼钢连铸生产流程建模。在此基础上开发了基于虚拟现实的炼钢连铸调度仿真系统,包括基于二维图形编辑的动态调度和基于Flexsim的炼钢连铸生产流程模拟。利用某钢厂的现场数据进行仿真实验。仿真结果证明所开发的炼钢连铸调度仿真系统的有效性,为深入研究适合于现场实际的炼钢连铸智能人机交互调度方法提供了可视化实验平台。 展开更多
关键词 炼钢连铸 虚拟现实 生产调度 仿真 FLEXSIM
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一种变步长凸组合自适应滤波器及其均方性能分析 被引量:15
17
作者 于霞 刘建昌 李鸿儒 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期480-484,共5页
在分析凸组合最小均方(CLMS)算法性能的基础上,提出一种新的变步长凸组合最小均方(VSCLMS)算法.该算法采用一种变步长滤波器替代原CLMS滤波器组中的恒值大步长滤波器,使新的自适应滤波器能够在噪声、时变,甚至非平稳的环境下保持良好的... 在分析凸组合最小均方(CLMS)算法性能的基础上,提出一种新的变步长凸组合最小均方(VSCLMS)算法.该算法采用一种变步长滤波器替代原CLMS滤波器组中的恒值大步长滤波器,使新的自适应滤波器能够在噪声、时变,甚至非平稳的环境下保持良好的随动性能,并在收敛的各个阶段均保持快速且稳定的均方特性.理论推导与仿真分析分别验证了新算法与原CLMS算法相比不仅有更快的收敛速度,而且稳态均方性能与跟踪性能也有所提高. 展开更多
关键词 自适应滤波 CLMS算法 变步长 凸组合
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STATCOM的非线性鲁棒控制器设计 被引量:11
18
作者 孙丽颖 冯佳昕 赵军 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期466-470,共5页
针对含有参数不确定性及外部扰动的静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)单机无穷大系统,研究了鲁棒H∞控制问题.应用改进自适应backstepping方法及Lyapunov方法构造出系统的存贮函数,同时设计出鲁棒H∞控制器及参... 针对含有参数不确定性及外部扰动的静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)单机无穷大系统,研究了鲁棒H∞控制问题.应用改进自适应backstepping方法及Lyapunov方法构造出系统的存贮函数,同时设计出鲁棒H∞控制器及参数替换律.在内部扰动中重点考虑了阻尼系数不易精确测量的影响,该控制器不仅保留系统的非线性特性和对未知参数的实时在线估计,而且能够有效抑制干扰对系统输出的影响.仿真结果表明所提控制器的有效性和优越性. 展开更多
关键词 改进自适应backstepping 非线性控制 H∞控制 静止同步补偿器 鲁棒控制
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基于模糊粗糙集的系统连续变量离散化方法 被引量:9
19
作者 张化光 徐悦 孙秋野 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期1-4,共4页
提出和探讨了一种新的基于模糊粗糙集和断点简约化的离散化方法.综合考虑到规则的支持度和可信度及其关系,应用属性离散指标作为离散化的标准,证明了该指标可以作为离散化彻底的充分条件.并且在时间复杂度和空间复杂度方面分析了算法的... 提出和探讨了一种新的基于模糊粗糙集和断点简约化的离散化方法.综合考虑到规则的支持度和可信度及其关系,应用属性离散指标作为离散化的标准,证明了该指标可以作为离散化彻底的充分条件.并且在时间复杂度和空间复杂度方面分析了算法的有效性,与同类算法比较可以发现该算法在基本不损失分类信息的基础上有效降低这两方面的复杂度,能有效地避免以往各种算法中出现的弊端.最后将其应用于电网故障诊断中,通过具体算例测试,证明该算法的有效性和实用性. 展开更多
关键词 粗糙集 断点 离散化 模糊集 兴趣度 故障诊断
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一类不确定离散切换模糊时滞系统的鲁棒输出反馈控制 被引量:12
20
作者 刘毅 冯佳昕 赵军 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期13-16,共4页
针对状态不可观测的情况,重构系统状态,提出了一类不确定离散切换模糊时滞系统的鲁棒镇定问题.考虑每个切换子系统都是模糊系统的切换系统模型,利用切换技术,对于系统状态采用多Lyapunov函数方法,对于观测器误差采用共同Lyapunov函数方... 针对状态不可观测的情况,重构系统状态,提出了一类不确定离散切换模糊时滞系统的鲁棒镇定问题.考虑每个切换子系统都是模糊系统的切换系统模型,利用切换技术,对于系统状态采用多Lyapunov函数方法,对于观测器误差采用共同Lyapunov函数方法,给出了切换律设计.利用平行分布补偿算法(PDC),给出了基于观测器的切换模糊反馈控制器设计,使得闭环系统对所有允许的不确定性,在所设计的反馈控制器和切换律下具有鲁棒性.最后通过数值仿真例子验证了该设计方法的有效性和可行性. 展开更多
关键词 切换模糊系统 鲁棒控制 模糊输出反馈 LYAPUNOV函数
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