一种改进的解卷积算法及其在滚动轴承复合故障诊断中的应用 被引量：23

1

作者 齐咏生 樊佶 +2 位作者 李永亭 高学金 刘利强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第21期140-150,共11页

针对滚动轴承复合故障振动信号非平稳、非线性特性且不同类型故障之间相互耦合,使得传统方法对复合故障冲击特征难以提取的问题,提出了一种基于自适应信号稀疏共振分解(ARSSD)和多点峭度最优最小熵解卷积修正(MK-MOMEDA)的故障诊断新方... 针对滚动轴承复合故障振动信号非平稳、非线性特性且不同类型故障之间相互耦合,使得传统方法对复合故障冲击特征难以提取的问题,提出了一种基于自适应信号稀疏共振分解(ARSSD)和多点峭度最优最小熵解卷积修正(MK-MOMEDA)的故障诊断新方法。使用ARSSD分析故障信号,并定义一个新的复合指标作为目标函数,利用布谷鸟寻优算法(CSA)对高、低品质因子进行优化选择,获得包含瞬态冲击成分的最优低共振分量;计算其多点峭度谱,提取低共振分量中包含的故障冲击周期成分;之后设定适当的周期区间,进行解卷积运算分离不同的故障特征;通过包络解调,分析谱图中突出的故障特征频率进而识别故障类型。实验平台模拟了滚动轴承两种和三种故障的复合情况,并对所提算法进行了验证,结果表明该方法可有效的从复合故障中提取出各类故障特征,实现故障诊断。 展开更多

关键词 振动信号 复合故障 故障诊断 RSSD 最优最小熵解卷积修正

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于形态学分形和极限学习机的风电机组轴承故障诊断 被引量：14

2

作者 齐咏生 樊佶 +2 位作者 刘利强 高学金 李永亭 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期102-112,共11页

风力发电机组滚动轴承工况往往比较恶劣,其故障振动加速度信号具有非平稳、非线性的特性,而传统的时频域方法提取故障特征时存在不准确、适应性差等问题,针对此提出一种基于局部均值分解(LMD)和形态学分形维数的特征提取算法,并结合极... 风力发电机组滚动轴承工况往往比较恶劣,其故障振动加速度信号具有非平稳、非线性的特性,而传统的时频域方法提取故障特征时存在不准确、适应性差等问题,针对此提出一种基于局部均值分解(LMD)和形态学分形维数的特征提取算法,并结合极限学习机(ELM)完成风电机组轴承故障诊断。该方法同时考虑滚动轴承在不同损伤程度以及不同故障类型下的情况,首先将原始振动信号进行LMD自适应分解为一系列不同频率的乘积分量(PF);接着计算所有分量与原信号的相关性系数,选择相关系数值最大的前3个PF分量作为敏感变量;并利用形态学覆盖估计所选PF分量的分形维数,构建故障特征向量组;之后将其作为ELM的输入,将轴承状态作为输出,建立ELM轴承状态识别模型。最后使用西储大学平台轴承数据和实际风场采集故障数据对算法进行验证,结果表明,该方法能够有效识别轴承不同损伤程度以及不同故障,整体识别率达到99%以上。 展开更多

关键词 故障诊断 信号处理 特征提取 数学形态学 分形维数 风电机组 轴承故障

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于CBR和SVR的生化需氧量预测模型 被引量：4

3

作者 严爱军 倪鹏飞 +1 位作者 于远航 王普 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期227-233,共7页

针对污水处理过程生化需氧量(BOD)浓度难以实时监测的问题,建立了一种基于支持向量回归机(SVR)修正方法的案例推理(CBR)预测模型。该模型主要包括案例检索、案例重用、SVR修正、案例存储等4个部分,其中,SVR修正模型是利用历史数据构造... 针对污水处理过程生化需氧量(BOD)浓度难以实时监测的问题,建立了一种基于支持向量回归机(SVR)修正方法的案例推理(CBR)预测模型。该模型主要包括案例检索、案例重用、SVR修正、案例存储等4个部分,其中,SVR修正模型是利用历史数据构造修正案例库,并采用SVR训练而获得的,可以对传统CBR求解模型得到的BOD浓度建议值进行修正。实验表明本文模型的拟合误差优于支持向量机(SVM)、BP神经网络、RBF神经网络以及传统CBR方法,说明SVR修正方法的引入可以改善CBR的回归性能,提高CBR的学习能力。 展开更多

关键词 生化需氧量 支持向量回归机 案例推理 案例修正

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于自组织膜计算的案例推理属性权重优化方法 被引量：5

4

作者 严爱军 戴香东 +1 位作者 邵宏赡 王普 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期745-753,共9页

为了解决案例推理检索过程中属性权重的合理分配问题,提出了自组织膜计算属性权重优化方法.首先建立了衡量权重分布是否合理的适应度函数,并设计了细胞型的单层膜结构以及对权重对象集进行膜计算寻优的选择、交叉、变异和双向交流规则,... 为了解决案例推理检索过程中属性权重的合理分配问题,提出了自组织膜计算属性权重优化方法.首先建立了衡量权重分布是否合理的适应度函数,并设计了细胞型的单层膜结构以及对权重对象集进行膜计算寻优的选择、交叉、变异和双向交流规则,然后根据适应度函数和设计的规则训练并确定基本膜的个数,从而得到合理分配属性权重的自组织膜计算算法.最后通过UCI中的5个回归数据集和某污水处理过程溶解氧质量浓度的生产数据进行回归实验,结果表明:该方法应用于案例推理过程可以有效降低回归的拟合误差,说明自组织膜计算方法分配的属性权重比较合理,可以进一步提高案例推理模型的求解性能. 展开更多

关键词 案例推理 属性权重 自组织 膜计算

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于LCL-LCL/S混合自切换谐振式无线充电系统 被引量：13

5

作者 郭星 刘利强 +2 位作者 齐咏生 高学金 李永亭 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期2422-2434,共13页

为了减少混合谐振式无线充电系统的开关器件和无源元件数量,提高系统输出功率,同时简化原、副边的控制策略,提出一种基于LCL-LCL/S混合自切换谐振式无线充电系统,无需原、副边通信和增加任何无源元件,仅通过LCL结构的自投切操作更改拓... 为了减少混合谐振式无线充电系统的开关器件和无源元件数量,提高系统输出功率,同时简化原、副边的控制策略,提出一种基于LCL-LCL/S混合自切换谐振式无线充电系统,无需原、副边通信和增加任何无源元件,仅通过LCL结构的自投切操作更改拓扑网络来实现无线充电系统恒流恒压的切换。首先,依靠T型网络分析恒流或恒压输出与输入阻抗呈纯阻性的关系;然后,引入混合型补偿网络数学模型,分析实现系统输入电流和电压之间零相角(ZPA)与恒流或恒压输出特性的参数配置条件;接着,依据蓄电池充电曲线特征、谐振电流阈值、电压跳变阈值和耦合系数变化约束,进一步提出一种适用于混合谐振式拓扑网络参数优化的设计方法,在避免谐振网络参数经验选值的局限性导致参数不确定性问题的同时,也为参数选取提供了理论依据;最后,搭建实验平台验证该方案的可行性与有效性。实验结果表明,优化谐振网络参数的无线充电系统具有较好的恒流恒压输出特性,系统最大传输效率为81%,完全满足恒流恒压无线充电需求。 展开更多

关键词 磁耦合谐振式无线电能传输 LCL-LCL/S拓扑 参数优化设计 恒流恒压充电

在线阅读 下载PDF 职称材料

Tennessee-Eastman过程的学习型案例推理故障诊断方法 被引量：4

6

作者 严爱军 王英杰 王殿辉 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1179-1184,共6页

为了提高Tennessee-Eastman(TE)过程的故障诊断准确率,本文研究一种学习型伪度量(learning pseudo metric,LPM)代替距离度量的案例检索方法,并建立了TE过程的案例推理(case-based reasoning,CBR)故障诊断模型.首先建立LPM度量准则并对LP... 为了提高Tennessee-Eastman(TE)过程的故障诊断准确率,本文研究一种学习型伪度量(learning pseudo metric,LPM)代替距离度量的案例检索方法,并建立了TE过程的案例推理(case-based reasoning,CBR)故障诊断模型.首先建立LPM度量准则并对LPM模型进行训练,其次度量目标案例与每一个源案例的相似度,从中检索与目标案例相似的同类案例,再采用多数重用原则从同类案例中决策出目标案例的解,最后通过TE过程的运行数据对该方法的性能进行测试,并与典型的CBR和BP(back-propagation)神经网络和支持向量机等方法进行对比,表明本文方法能有效提高故障诊断准确率,在实际化工过程中具有一定的推广应用价值. 展开更多

关键词 TE过程 故障诊断 案例推理 学习型伪度量 案例检索

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于条件随机场模型的室内地图匹配算法 被引量：4

7

作者 郭红雨 任明荣 王普 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期107-114,共8页

基于微机械系统（MEMS）技术的惯性导航系统（INS）,在室内定位领域受到了广泛的关注。为解决其定位精度随时间发散的问题,学者们提出融合室内地图的解决方法。但是目前的室内地图匹配算法存在匹配正确率不高、计算量大等问题。为了提... 基于微机械系统（MEMS）技术的惯性导航系统（INS）,在室内定位领域受到了广泛的关注。为解决其定位精度随时间发散的问题,学者们提出融合室内地图的解决方法。但是目前的室内地图匹配算法存在匹配正确率不高、计算量大等问题。为了提高匹配的正确率,研究了一种基于条件随机场模型的地图匹配算法。算法采用闭环设计,将行人的最优匹配点作为个人导航系统的反馈量,对惯性导航系统输出的位置进行修正。位置修正提高了惯性导航输出位置信息的精度,因此将观测点坐标作为条件随机场模型的一个特征量。坐标点的提取是以行人行走的固定长度为依据,相对于已有文献中基于步长为坐标点的提取方式,该模型结构减小了每次状态点选取的个数,从而减少了算法的计算量。多次实测结果表明,该算法提高了地图匹配的正确率。 展开更多

关键词 微机械系统 个人导航 条件随机场 地图匹配

在线阅读 下载PDF 职称材料

MEMS-INS室内行人定位三维地图匹配算法 被引量：3

8

作者 任明荣 孟娟 王普 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期111-116,共6页

提高基于微机械(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)的室内行人三维定位精度一直是一个研究热点和难点,其中器件误差是影响MEMS-INS精度的一个棘手问题.由于器件误差产生的机理十分复... 提高基于微机械(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)的室内行人三维定位精度一直是一个研究热点和难点,其中器件误差是影响MEMS-INS精度的一个棘手问题.由于器件误差产生的机理十分复杂,采用现有的修正技术无法准确地对误差进行估计建模,导致MEMS-INS的位置精度不高.本文从室内环境结构分析入手,提出了一种三维地图匹配的条件随机场算法.通过设计导航输出的位姿信息与室内状态点的数学关系,结合最佳轨迹求取的算法建立室内三维地图匹配的算法模型.最后通过算法求解出的最佳匹配点坐标修正惯性导航输出的位置误差. 展开更多

关键词 微机械惯性导航系统 室内行人定位 条件随机场 室内地图匹配

在线阅读 下载PDF 职称材料

污水处理出水BOD区间预测建模 被引量：8

9

作者 柴伟 纪镐南 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期71-76,共6页

生化需氧量(BOD)是评价水质的重要指标,也是污水处理过程中直接控制的参数.为了提高污水处理质量,需要寻找BOD的有效测量方法.本文给出一种新的BOD软测量方法,可以实现其保证估计.采用主元分析方法选取BOD预测的主要辅助变量.利用径向... 生化需氧量(BOD)是评价水质的重要指标,也是污水处理过程中直接控制的参数.为了提高污水处理质量,需要寻找BOD的有效测量方法.本文给出一种新的BOD软测量方法,可以实现其保证估计.采用主元分析方法选取BOD预测的主要辅助变量.利用径向基函数神经网络的逼近能力,将其用于污水处理出水BOD软测量建模.径向基函数神经网络的中心被确定之后,考虑到建模误差有界,使用参数线性集员辨识算法得到网络输出权值的集合描述.在污水处理系统运行过程中,所建立好的软测量模型可以预测出水BOD的上下界.此外,建立多个软测量模型,并将多模型测量结果进行融合以降低单一模型所给结果的保守性.实验结果表明本文方法的有效性. 展开更多

关键词 软测量 污水处理 径向基函数神经网络 集员辨识 区间预测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于小波包和深度信念网络的脑电特征提取方法 被引量：26

10

作者 李明爱 张梦 孙炎珺 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期111-118,共8页

针对运动想象脑电信号(motor imagery electroencephalography,MI-EEG)的时变性、个体差异性等特点,提出一种将小波包变换(wavelet packet transform,WPT)与深度信念网络(deep belief networks,DBN)相结合的脑电特征自动提取方法,记为W... 针对运动想象脑电信号(motor imagery electroencephalography,MI-EEG)的时变性、个体差异性等特点,提出一种将小波包变换(wavelet packet transform,WPT)与深度信念网络(deep belief networks,DBN)相结合的脑电特征自动提取方法,记为WD法。首先,利用平均功率谱方法对MI-EEG进行时域分析,选取有效的时序段。其次,使用WPT对有效时域段的各导MI-EEG进行时频分解,并选取与想象任务相关的频段信息重构脑电信号;然后,将各导重构MI-EEG串接,并将其瞬时功率信号输入给DBN模型实现特征自动提取。最后,利用Softmax分类器完成脑电想象任务的模式分类。在DBN模型训练中通过增加Dropout训练技巧来解决因训练数据少等引起的过拟合问题,以提高分类结果。利用BCI标准竞赛数据库进行实验研究,5-折交叉验证法取得了94.06%的分类准确率,证明该方法能够充分利用脑电的神经生理学特点,自适应地提取个性化的深层脑电特征,有利于改善分类效果。 展开更多

关键词 运动想象脑电信号 深度信念网络 小波包变换 Softmax分类器 DROPOUT

在线阅读 下载PDF 职称材料

污水处理厂出水水质变量区间预测建模 被引量：3

11

作者 柴伟 郭龙航 池彬彬 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期3449-3457,共9页

为了实现污水处理厂的有效运行,需要建立能够精确描述水厂行为的模型。根据水厂入水和出水数据,采用径向基函数神经网络建立污水处理过程模型。考虑到建模误差有界,使用参数线性集员辨识算法分别得到隐含层到输出层各神经元连接权值向... 为了实现污水处理厂的有效运行,需要建立能够精确描述水厂行为的模型。根据水厂入水和出水数据,采用径向基函数神经网络建立污水处理过程模型。考虑到建模误差有界,使用参数线性集员辨识算法分别得到隐含层到输出层各神经元连接权值向量的不确定集合描述。与现有的单输出区间预测模型相比,该模型能够根据水厂入水数据同时给出多个出水水质变量的置信区间。这些区间能表征出水变量的存在范围,从而实现水质变量的可靠估计,进而评估出水水质或水厂性能。此外,还将此出水区间预测模型用于污水处理厂的故障检测与隔离,以提高水厂运行的可靠性。实验结果表明文中所提方法的有效性。 展开更多

关键词 污水处理 模型 参数估值 预测 故障检测与隔离 集员辨识 径向基函数神经网络

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于神经网络的机械臂的模仿学习研究 被引量：4

12

作者 于建均 徐骢驰 +1 位作者 阮晓钢 门玉森 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第11期2368-2373,共6页

针对机械臂行为动作获取的问题,设计了具有模仿学习机制的机械臂系统,并在ADAMS下搭建了其等比例运动学模型。通过拖动仿真模拟手把手示教过程,将采集到的示教行为信息用以表达模仿学习策略的BP神经网络进行训练,获得示教行为信息间的... 针对机械臂行为动作获取的问题,设计了具有模仿学习机制的机械臂系统,并在ADAMS下搭建了其等比例运动学模型。通过拖动仿真模拟手把手示教过程,将采集到的示教行为信息用以表达模仿学习策略的BP神经网络进行训练,获得示教行为信息间的映射关系,应用于机械臂系统实现对示教行为动作的快速学习。结果显示:该方法具有良好的行为编码能力,能够实现机械臂连续动作的模仿,故本系统对机械臂行为动作的获取是可行的,解决了目前机械臂系统动作规划编程复杂的问题。 展开更多

关键词 机械臂系统 模仿学习 ADAMS BP神经网络 联合仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

轮椅机器人异构主从臂关节空间中的运动映射研究 被引量：3

13

作者 龚道雄 何睿 +1 位作者 左国玉 于建均 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期464-472,共9页

轮椅机器人系统是一种用于帮助有肢体运动困难的老年人/残疾人完成各种日常生活操作的辅助机器人,研究异构主从臂之间的运动映射算法有助于提高此类机器人系统控制操作的便捷性和直观性.本文以人手臂作为通用主臂,异构的7DOF机械臂作为... 轮椅机器人系统是一种用于帮助有肢体运动困难的老年人/残疾人完成各种日常生活操作的辅助机器人,研究异构主从臂之间的运动映射算法有助于提高此类机器人系统控制操作的便捷性和直观性.本文以人手臂作为通用主臂,异构的7DOF机械臂作为从臂,采用穿戴式人体运动运动捕捉系统获取人手臂的关节运动数据,然后根据从机械臂的构型特征将其关节分为肩、肘、腕3组,研究在关节空间中由主臂到从臂的运动映射算法以及从臂的自主避障算法,最终实现符合操作者日常习惯的异构从臂运动控制.本算法具有如下两个突出的优点:(1)老年人/残疾人可以根据生活直觉和日常习惯来控制机械从臂的运动,操作疲劳程度和出错率得到显著降低;(2)轮椅机器人在家庭等非结构化和受限空间中作业时的自身安全性得到显著提高.上述优点对于轮椅机器人系统在助老助残中的应用具有非常重要的意义. 展开更多

关键词 轮椅机器人 异构主从臂 运动映射

在线阅读 下载PDF 职称材料