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工业人工智能的关键技术及其在预测性维护中的应用现状 被引量:94
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作者 袁烨 张永 丁汉 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期2013-2030,共18页
随着人工智能技术的快速发展及其在工业系统中卓有成效的应用,工业智能化成为当前工业生产转型的一个重要趋势.论文提炼了工业人工智能(Industrial artificial intelligence,IAI)的建模、诊断、预测、优化、决策以及智能芯片等共性关键... 随着人工智能技术的快速发展及其在工业系统中卓有成效的应用,工业智能化成为当前工业生产转型的一个重要趋势.论文提炼了工业人工智能(Industrial artificial intelligence,IAI)的建模、诊断、预测、优化、决策以及智能芯片等共性关键技术,总结了生产过程监控与产品质量检测等4个主要应用场景.同时,论文选择预测性维护作为工业人工智能的典型应用场景,以工业设备的闭环智能维护形式,分别从模型方法、数据方法以及融合方法出发,系统的总结和分析了设备的寿命预测技术和维护决策理论,展示了人工智能技术在促进工业生产安全、降本、增效、提质等方面的重要作用.最后,探讨了工业人工智能研究所面临的问题以及未来的研究方向. 展开更多
关键词 工业人工智能 预测性维护 机器学习 寿命预测 维修决策
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群体智能视角下的高等生物仿生计算:问题分析与综合评述
2
作者 肖人彬 邬博文 +1 位作者 赵嘉 陈峙臻 《复杂系统与复杂性科学》 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
以高等生物为关注点,从涵盖群智能和众智能的群体智能整体视角,对仿生计算中存在的问题进行分析并展开综合性评述,提出并阐释若干新的观点和见解。在对高等生物(涉及基本高等生物、常规高等生物和类人高等生物)仿生计算研究进展进行概... 以高等生物为关注点,从涵盖群智能和众智能的群体智能整体视角,对仿生计算中存在的问题进行分析并展开综合性评述,提出并阐释若干新的观点和见解。在对高等生物(涉及基本高等生物、常规高等生物和类人高等生物)仿生计算研究进展进行概要论述的基础上,针对群智能优化中以“动物园算法”为标志的造算法之风,发现研究中出现的回流现象,从仿生-计算维度和问题-方法维度对造算法之风的形成原因给予合理解读。进而给出解决问题的整体思路,提炼形成群体智能仿生计算的两个主要发展方向,强调仿生行为向合作行为方向的拓展在群体智能仿生计算发展方向上处于主导地位;针对群智能优化研究存在的困难,提出需要重点发力实现突破的5个瓶颈问题;基于“隐喻式仿生计算-规范仿生计算-复杂仿生计算”的整体视图,倡导复杂仿生计算的智能计算新范式,为高等生物仿生计算引领方向。 展开更多
关键词 群体智能 仿生计算 合作行为 灵长类 动物园算法 智能计算范式
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“赛教产三融合”下自动化人才培养新模式的实践与思考 被引量:1
3
作者 王晓玲 池明 +1 位作者 丁洁 徐丰羽 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第12期2223-2229,共7页
技能人才是建设人力资源强国的第一资源,也是自动化技术发展的重要支撑。因此,培养高素质的自动化专业技能人才是自动化专业人才培养的首要任务,更是深入实施人才强国战略的重要手段。面对日新月异的人工智能技术,以南京邮电大学自动化... 技能人才是建设人力资源强国的第一资源,也是自动化技术发展的重要支撑。因此,培养高素质的自动化专业技能人才是自动化专业人才培养的首要任务,更是深入实施人才强国战略的重要手段。面对日新月异的人工智能技术,以南京邮电大学自动化学院的发展实践为例,从专业建设方案修订、人才培养方案修订、教学资源的开发利用等环节,探索“以产促教,以赛促学,赛教产三融合”的新型自动化专业人才培养模式,思考该模式对其他专业人才培养质量的提高、对创新创业教育的强化与推广等有哪些启发作用。 展开更多
关键词 产教融合 赛教融合 自动化专业 人才培养 创新创业教育
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面向低碳经济的人工智能赋能微电网优化运行技术 被引量:30
4
作者 葛磊蛟 范延赫 +2 位作者 来金钢 孙永辉 张彦涛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2219-2238,共20页
安全稳定高效、能量流动灵活、经济效益与环境效益兼顾等是微电网低碳经济运行的基础,然而随着多类型分布式电源、多利益主体的柔性负荷等接入微电网,以及“云计算-大数据-物联网-移动互联网-人工智能”技术广泛应用,微电网的组网模式... 安全稳定高效、能量流动灵活、经济效益与环境效益兼顾等是微电网低碳经济运行的基础,然而随着多类型分布式电源、多利益主体的柔性负荷等接入微电网,以及“云计算-大数据-物联网-移动互联网-人工智能”技术广泛应用,微电网的组网模式、运行方式等正发生较大的改变。为此,梳理并归纳总结人工智能赋能微电网优化运行关键技术与挑战。首先,介绍微电网物理架构并总结智能化发展趋势,梳理微电网在低碳经济目标下的特点和优化运行所面临的挑战。其次,从决策变量、优化目标、约束条件和求解方法4个方面阐述人工智能赋能微电网优化运行原理。再次,聚焦于可再生能源出力预测技术、微电网优化调度技术、碳交易机制、人工智能深度融合下不确定调控技术等典型应用场景,分析并总结人工智能赋能微电网优化运行的应用效果。最后,总结分析了人工智能赋能微电网优化运行的未来发展方向,为绿色微电网技术发展提供借鉴。 展开更多
关键词 微电网 人工智能 低碳 经济优化运行 能量交易 能量调度
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OBE-CDIO理念下可逆固体氧化物电池智能管控实训项目教学设计
5
作者 吴肖龙 胡建功 +3 位作者 曹晔 万晓凤 曾明如 李曦 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第1期196-201,208,共7页
采用成果导向教育(OBE)和构思、设计、实现和运作(CDIO)理念,通过能力导向反向驱动思路设计教学项目,构建了面向自动化本科专业学生的毕业能力分解模型。提出了可逆固体氧化物电池(RSOC)智能管控实训项目的教学过程框架,采用“实物联想... 采用成果导向教育(OBE)和构思、设计、实现和运作(CDIO)理念,通过能力导向反向驱动思路设计教学项目,构建了面向自动化本科专业学生的毕业能力分解模型。提出了可逆固体氧化物电池(RSOC)智能管控实训项目的教学过程框架,采用“实物联想”和“半实物仿真”方法设计了从系统设计到仿真实施的全闭环实训内容,包括教学目标、内容、方法和评估体系。开发了全闭环实训项目;制定了多维度的教学效果评估方法。结果表明:结合OBE和CDIO理念所设计的实训项目有助于全方位培养学生的综合实践能力和创新思维;采用的教学方法有助提升实训教学效果。 展开更多
关键词 可逆固体氧化物电池 智能管控 实训教学 成果导向教育
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基于ODE-PDE的大规模多智能体系统有限时间编队
6
作者 满景涛 曾志刚 +1 位作者 盛银 来金钢 《自动化学报》 北大核心 2025年第3期631-642,共12页
现有基于偏微分方程(Partial differential equation,PDE)的多智能体系统(Multi-agent system,MAS)编队控制方法要求智能体必须是密集分布的,为打破这一限制,提出一种新的基于常微分−偏微分方程(Ordinary differential equation-partial... 现有基于偏微分方程(Partial differential equation,PDE)的多智能体系统(Multi-agent system,MAS)编队控制方法要求智能体必须是密集分布的,为打破这一限制,提出一种新的基于常微分−偏微分方程(Ordinary differential equation-partial differential equation,ODE-PDE)的分析方法,以解决稀疏−密集混合分布的大规模异构MAS编队问题.首先,通过设计特定的通信协议,并基于空间离散系统部分连续化方法,将原始大量的异构MAS的ODE动力学模型转化为由一个PDE和少数几个ODE耦合而成的ODE-PDE模型.为更符合实际复杂场景,将拓扑权值规定为半马尔科夫切换的,且稀疏分布和密集分布智能体遵循不一致的切换规则.其次,针对无时滞和有时滞两种情形,设计两种异步边界控制策略,利用Lyapunov方法得到保证误差系统实际有限时间稳定的充分条件,并得到停息时间和稳定阈值的计算规则.最后,两个广义的数值仿真进一步验证了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 大规模异构多智能体系统 常微分−偏微分方程 实际有限时间编队 半马尔科夫切换拓扑 异步边界控制
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对分课堂教学模式在自动控制原理教学中的实践 被引量:2
7
作者 苏厚胜 妙锁霞 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第9期1651-1653,共3页
分析了自动化控制科学与工程专业的传统教学模式中存在的若干问题。由于对分课堂具备了讲授式课堂和讨论式课堂的优点,把对分课堂教学模式应用于自动控制原理教学中,并从教学准备和教学过程2个方面刻画对分课堂教学模式在自动控制原理... 分析了自动化控制科学与工程专业的传统教学模式中存在的若干问题。由于对分课堂具备了讲授式课堂和讨论式课堂的优点,把对分课堂教学模式应用于自动控制原理教学中,并从教学准备和教学过程2个方面刻画对分课堂教学模式在自动控制原理教学中的具体实施情况。教学实践表明,对分课堂教学模式在自动控制原理课程中的应用确实能够激发和提高学生自主学习的兴趣和能力,培养学生发现问题并解决问题的能力,建立团队协作意识,增强沟通表达能力,提升学生终身学习的能力。对分课堂教学模式在自动控制原理教学中效果良好,为本科院校和本校其他课程教学模式改革提供了新思路。 展开更多
关键词 对分课堂 自动控制原理 教学模式
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基于一般性动力学建模的多电机复合同步控制 被引量:2
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作者 谢斌 雷力 +1 位作者 王在相 李叶松 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第7期2821-2831,I0033,共12页
多电机同步系统广泛应用于精密制造领域,但是多样化系统结构与差异化同步控制需求,为高通用性同步控制策略设计带来了困难。为克服这些问题,该文建立多电机同步系统的一般性动力学模型,以统一形式的数学模型描述多样化同步控制问题;通... 多电机同步系统广泛应用于精密制造领域,但是多样化系统结构与差异化同步控制需求,为高通用性同步控制策略设计带来了困难。为克服这些问题,该文建立多电机同步系统的一般性动力学模型,以统一形式的数学模型描述多样化同步控制问题;通过基于运动学的坐标变换,揭示动力学模型内部复杂耦合关系及在耦合效应影响下的同步误差形成机理;通过提出运动解耦设计方法,精确补偿驱动轴与同步轴之间动力学特性差异,并实现系统解耦;基于已解耦系统设计反馈形式的运动跟踪控制器提升系统实时同步性能。仿真与实验结果表明,依据一般性动力学建模分析提出的复合同步控制策略具有明确的可解释性,能够有效提高多电机同步控制性能。 展开更多
关键词 多电机同步 动力学建模 耦合系统 同步控制 解耦控制
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环境选择的双种群约束多目标狼群算法
9
作者 吕莉 杨凌锋 +3 位作者 肖人彬 孟振宇 崔志华 王晖 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第16期116-131,共16页
针对多目标狼群算法存在的搜索不充分、收敛性不足和多样性欠缺的问题,以及缺少对约束进行处理的问题,提出环境选择的双种群约束多目标狼群算法(multi-objective wolf pack algorithm for dual population constraints with environment... 针对多目标狼群算法存在的搜索不充分、收敛性不足和多样性欠缺的问题,以及缺少对约束进行处理的问题,提出环境选择的双种群约束多目标狼群算法(multi-objective wolf pack algorithm for dual population constraints with environment selection,DCMOWPA-ES)。引入双种群约束处理方法给种群设置不同的搜索偏好,主种群运用可行性准则优先保留可行解,次种群通过ε约束探索不可行区域并将搜索结果传递给主种群,让算法能较好应对复杂的不可行区域,保障算法的可行性;提出维度选择的随机游走策略,使人工狼可自主选择游走方向,提高种群的全局搜索能力;设计精英学习的步长调整机制,人工狼通过向头狼学习的方式提升种群的局部搜索能力,确保算法的收敛性;采用环境选择的狼群更新策略,根据人工狼被支配的情况和所处位置的密度信息对其赋值,选择被支配数少且密度信息小的人工狼作为优秀个体,改善算法的多样性。为验证算法性能,将DCMOWPA-ES与六种新兴约束多目标优化算法在两组约束多目标测试集和汽车侧面碰撞设计问题上进行对比实验。实验结果表明,DCMOWPA-ES算法具备较好的可行性、收敛性和多样性。 展开更多
关键词 狼群算法 双种群约束 维度选择 精英学习 环境选择 约束多目标优化
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论“拣矸就是拣图像”的学术思想
10
作者 马宏伟 张烨 +5 位作者 王鹏 曹现刚 聂珍 魏小荣 周文剑 张明臻 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第5期291-300,共10页
煤矸石分拣是提高煤炭质量最基本、最有效、最重要的技术措施,提高煤矸石分拣的准确性、高效性是煤矸石分拣面临的严峻挑战。深入研究分析了现有“抓取分拣”“拨叉分拣”和“气动分拣”3种煤矸石智能分拣系统架构和原理,提出了“拣矸... 煤矸石分拣是提高煤炭质量最基本、最有效、最重要的技术措施,提高煤矸石分拣的准确性、高效性是煤矸石分拣面临的严峻挑战。深入研究分析了现有“抓取分拣”“拨叉分拣”和“气动分拣”3种煤矸石智能分拣系统架构和原理,提出了“拣矸就是拣图像”的学术思想,建立了“拣矸就是拣图像”学术思想的逻辑架构,阐明了“拣矸就是拣图像”学术思想的基本内涵,主要包括基于图像的煤矸石识别、基于图像的煤矸石分拣特征提取、图像驱动的分拣器动态目标跟踪和基于图像序列的多任务多分拣器协同等关键技术。针对基于图像的煤矸石识别问题,提出了将视觉图像和射线图像融合的识别原理和方法,能够有效提高煤矸石识别的准确率;针对煤矸石图像分拣特征提取问题,提出了基于煤矸石图像的平面特征和深度特征提取和融合算法,构建了煤矸石分拣立方体,能够提高煤矸石分拣的准确性;针对动态煤矸石跟踪问题,提出了基于图像的煤矸石匹配跟踪和路径规划方法,能够提高分拣的精准性和可靠性;针对多分拣器智能协同分拣问题,提出了以煤矸石图像信息库为基础,构建分拣器综合收益函数实现多分拣器多任务最优分配,融合强化学习方法实现多分拣器智能协同控制以及分拣器数量最优配置,能够有效提高多分拣器系统的分拣效率。按照“拣矸就是拣图像”的学术思想,自主研发了双机械臂桁架式煤矸石分拣机器人实验平台,验证了该学术思想的正确性和可行性,并在铜川矿业公司玉华煤矿成功应用。“拣矸就是拣图像”的学术思想为破解煤矸石分拣智能化、精准化、高效化难题奠定了理论基础。 展开更多
关键词 拣矸就是拣图像 图像识别 图像特征提取 图像驱动 动态目标跟踪 智能协同分拣
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动态需求情形下多行程多交货期的成品油配送优化
11
作者 谢勇 高海龙 +1 位作者 陈于涛 王焕江 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第8期2016-2029,共14页
在动态需求情形下,综合考虑订单交货期、车辆运输时间窗等因素,以最大化配送收益为目标,建立了多行程多交货期的成品油周期性配送优化模型,并设计了基于强化学习的大邻域搜索算法进行求解。基于前向插入启发式算法构造初始解;设计了面... 在动态需求情形下,综合考虑订单交货期、车辆运输时间窗等因素,以最大化配送收益为目标,建立了多行程多交货期的成品油周期性配送优化模型,并设计了基于强化学习的大邻域搜索算法进行求解。基于前向插入启发式算法构造初始解;设计了面向邻域算子选择的深度强化学习模型,通过双深度Q网络拟合动作价值函数,以选择最优的邻域操作算子,获得最优配送方案。实验结果表明:基于强化学习的大邻域搜索算法能够在保证求解质量的同时有效提升求解速度。 展开更多
关键词 成品油配送 动态需求 多行程 多交货期 强化学习
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随机游走和特殊拥挤距离更新的多模态多目标狼群算法
12
作者 赵嘉 钟劲文 +2 位作者 肖人彬 王晖 潘正祥 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第12期93-106,共14页
针对多模态多目标优化中种群多样性较差和搜索能力不足的问题,提出随机游走和特殊拥挤距离更新的多模态多目标狼群算法(MMOWPA-RSCD)。在游走行为中融入莱维飞行,提出随机游走策略,生成多个随机突变的游走位置,使种群快速跳出局部最优,... 针对多模态多目标优化中种群多样性较差和搜索能力不足的问题,提出随机游走和特殊拥挤距离更新的多模态多目标狼群算法(MMOWPA-RSCD)。在游走行为中融入莱维飞行,提出随机游走策略,生成多个随机突变的游走位置,使种群快速跳出局部最优,增强算法的全局搜索能力;设计基于特殊拥挤距离的种群更新机制,利用k-means算法将待更新种群划分为多个子种群以降低整体搜索难度,通过计算各个子种群个体的特殊拥挤距离,保留决策空间和目标空间综合拥挤度较好的解,维持种群的多样性;引入环境选择策略,通过特殊拥挤距离非支配排序筛选优良种群,进一步提升算法的多样性。将MMOWPA-RSCD算法和8种经典以及新近多模态多目标优化算法在13个多模态多目标测试函数进行实验对比及秩均值检验,实验结果表明:MMOWPA-RSCD的总体性能优于对比算法。将算法用于栅格地图路径规划问题,进一步验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 多模态多目标优化 多目标狼群算法 随机游走 特殊拥挤距离更新 环境选择 栅格地图路径规划
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经皮无线传能的柔性可穿戴发射天线设计
13
作者 徐琦 冯辰语 孙源 《中国生物医学工程学报》 北大核心 2025年第2期174-182,共9页
双向外周神经接口有助于截肢患者的感觉功能重建。本研究设计的柔性可穿戴发射天线可为植入式外周神经接口进行中场聚焦无线供能。采用在尺寸60 mm×60 mm对称四馈天线表面开槽得到最优表面电流分布的方法,实现聚焦传能。仿真结果表... 双向外周神经接口有助于截肢患者的感觉功能重建。本研究设计的柔性可穿戴发射天线可为植入式外周神经接口进行中场聚焦无线供能。采用在尺寸60 mm×60 mm对称四馈天线表面开槽得到最优表面电流分布的方法,实现聚焦传能。仿真结果表明,天线谐振频率为1.524 GHz,绝对带宽为1.385~1.726 GHz,天线弯曲(曲率半径60~110 mm)的谐振频率偏移小于0.2 GHz。采用同相位、时间反转相位和正交相位激励时,体内接收位置处磁场强度分别为0.012、0.058、0.065 A/m。实验测得天线谐振频率为1.531 GHz,绝对带宽为1.401~1.765 GHz,天线弯曲(曲率半径为60、80、100 mm)的频率偏移小于0.3 GHz。采用模拟组织凝胶进行离体测试,发现使用时间反转相位和正交相位激励的天线在接收位置处产生的磁场强度(0.045和0.049 A/m)远大于同相位激励产生的磁场强度(0.003 5 A/m),表明时间反转相位和正交相位激励的对称四馈天线具有明显的聚焦效果。 展开更多
关键词 外周神经接口 中场无线能量传输 柔性可穿戴天线 磁偶极子阵列 时间反转法
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SOFC/MGT混合动力系统性能分析及协同控制策略研究
14
作者 霍海波 朱鸿翔 +3 位作者 徐胜 曹正良 许竞翔 李曦 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期79-88,共10页
为高效利用固体氧化物燃料电池(SOFC)的高温废热和提升系统的热电效率,提出一款以甲烷为燃料的新型固体氧化物燃料电池/微型燃气轮机(SOFC/MGT)混合动力系统。该系统在传统混合系统的基础上增设燃料旁通阀和加热器,以满足SOFC电堆入口... 为高效利用固体氧化物燃料电池(SOFC)的高温废热和提升系统的热电效率,提出一款以甲烷为燃料的新型固体氧化物燃料电池/微型燃气轮机(SOFC/MGT)混合动力系统。该系统在传统混合系统的基础上增设燃料旁通阀和加热器,以满足SOFC电堆入口温度的需求,并最大化利用其废热。为满足频繁波动的负载功率需求并确保透平具有合适的入口温度,首先基于所建混合动力系统的数学模型,对变工况条件下各组件的温度、输出功率等动态特性进行分析,然后在此基础上,设计混合动力系统的温度、功率协同控制策略。仿真结果表明,当负载功率需求频繁变化时,所设计控制系统的输出功率能实时跟踪外部功率需求变化并将透平入口温度控制到目标值,说明所设计的控制方案是有效的。此外,当负载功率需求变化时,就透平入口温度主动控制对混合动力系统性能的影响进行探究,结果表明对透平入口温度进行主动控制有利于系统功率跟踪和安全运行,并有效提高混合系统的效率。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 燃气轮机 混合系统 温度控制 功率控制
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超低数字延时并网逆变器实验平台设计
15
作者 张智雄 彭卓彬 谷建伟 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第8期84-88,共5页
为了有效降低并网逆变器数字延时,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的超低数字延时并网逆变器实验平台。该平台采用紫光同创公司的PGL25G系列FPGA作为驱动控制芯片,德州仪器公司的DSP28337D作为算法控制芯片,并运用即时采样方法实现了... 为了有效降低并网逆变器数字延时,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的超低数字延时并网逆变器实验平台。该平台采用紫光同创公司的PGL25G系列FPGA作为驱动控制芯片,德州仪器公司的DSP28337D作为算法控制芯片,并运用即时采样方法实现了基于FPGA的超低数字延时空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)数字化。与传统的对称规则采样方法相比,该方法显著降低了系统的计算延时,从而有效降低了系统并网电流谐波含量,提升了系统稳定性。 展开更多
关键词 并网逆变器 现场可编程门阵列 超低数字延时 实验平台
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基于跨域因果图的FCC分馏系统攻击故障辨识方法
16
作者 杨晓雨 周纯杰 杜鑫 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第1期269-275,共7页
针对催化裂化(fluid catalytic cracking,FCC)分馏系统在网络攻击和系统故障具有相似特征情况下难以辨识的问题,提出了一种基于跨域因果图的攻击故障辨识方法。首先,将数据驱动和拓扑知识融合以构建跨域因果图,涵盖物理层和信息层的变... 针对催化裂化(fluid catalytic cracking,FCC)分馏系统在网络攻击和系统故障具有相似特征情况下难以辨识的问题,提出了一种基于跨域因果图的攻击故障辨识方法。首先,将数据驱动和拓扑知识融合以构建跨域因果图,涵盖物理层和信息层的变量节点和设备节点;其次,结合多源异常证据集,设计了基于弗洛伊德的异常因果传播路径搜索算法,得到异常节点间的因果传播路径;最后根据必经点约束、单点异常约束、必经点最大数量约束等条件,结合异常发生时间,得到异常传播路径的最小树型图,根据根节点位置判断系统异常类型。该方法在FCC分馏仿真系统上验证了有效性,结果表明其辨识准确率为94.84%,对正常工况、故障工况和攻击工况的检测召回率分别为97.11%、93.25%、95.30%,相比同类方案,该方法不仅解决了相似特征带来的辨识难题,还能在保证较高的辨识准确率的同时,给出异常传播路径,为安全防护提供报警信息。 展开更多
关键词 跨域因果图 路径搜索 最小树型图 攻击故障辨识 催化裂化
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基于改进人工势场法的多机器人编队避障 被引量:25
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作者 付雷 秦一杰 +1 位作者 何顶新 刘智伟 《控制工程》 CSCD 北大核心 2022年第3期388-396,共9页
为解决多机器人系统在编队过程中的避障以及成员之间避碰问题,提出了基于改进人工势场(IAPF)的避障以及基于一致性的编队控制方法。为分析机器人的运动学,建立了数学模型,构造了运动态势感知图(MSAM),使机器人能够更好地感知周围环境信... 为解决多机器人系统在编队过程中的避障以及成员之间避碰问题,提出了基于改进人工势场(IAPF)的避障以及基于一致性的编队控制方法。为分析机器人的运动学,建立了数学模型,构造了运动态势感知图(MSAM),使机器人能够更好地感知周围环境信息以做出最佳决策;为解决人工势场法中的局部最小值与目标不可达(GNRON)问题,建立了旋转势场;为避免机器人之间的碰撞,设定了排斥势函数与机器人优先级模型。使用基于一致性的编队原理,设计稳定的拓扑结构,对多机器人进行编队控制。为证明所提算法的有效性,设计了一系列的仿真实验,最终证得该方法可有效解决多机器人系统在编队过程中的避障以及避碰问题。 展开更多
关键词 多机器人 避障 改进人工势场 一致性编队 运动态势感知图
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面向混合数据的对称邻域和微簇合并密度峰值聚类算法
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作者 陈威 吕莉 +2 位作者 肖人彬 谭德坤 潘正祥 《智能系统学报》 北大核心 2025年第1期172-184,共13页
混合数据是指包含密度分布不均和流形特征的数据集。密度峰值聚类算法局部密度定义方式易忽略密度分布不均数据集类簇间样本的疏密差异,导致误选聚类中心;分配策略依据欧氏距离进行样本分配,不适用于流形数据集同一类簇样本相距较远的情... 混合数据是指包含密度分布不均和流形特征的数据集。密度峰值聚类算法局部密度定义方式易忽略密度分布不均数据集类簇间样本的疏密差异,导致误选聚类中心;分配策略依据欧氏距离进行样本分配,不适用于流形数据集同一类簇样本相距较远的情况,致使样本被错误分配。针对这些问题,本文提出一种面向混合数据的对称邻域和微簇合并密度峰值聚类算法。该算法引入对称邻域概念,采用对数倒数累加方法重新定义局部密度,有效提升了聚类中心的识别度;同时,提出了一种基于密度差的微簇个数选取方法,使微簇个数的选取处于合理范围;此外,设计了一种微簇间相似性度量方法进行微簇合并,避免了分配时产生的连带错误。实验表明,相较于对比算法,本文算法在混合数据集、UCI数据集和图像数据集上均取得较好的聚类效果。 展开更多
关键词 密度峰值聚类 密度分布不均 流形数据 K近邻 逆近邻 对称邻域 微簇间相似性 微簇合并
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基于无监督时空状态估计的信息物理系统细粒度异常诊断
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作者 孙海丽 黄炎 +1 位作者 韩兰胜 周纯杰 《通信学报》 北大核心 2025年第7期45-59,共15页
为了揭示信息物理系统工作状态中的时空依赖关系及演变机制,提出细粒度自适应多元时间序列异常检测Transfonner(MAD-Transformer)模型以识别与诊断多元时间序列中的异常。首先,通过构建时间状态矩阵来建模并估计系统状态在时间维度上的... 为了揭示信息物理系统工作状态中的时空依赖关系及演变机制,提出细粒度自适应多元时间序列异常检测Transfonner(MAD-Transformer)模型以识别与诊断多元时间序列中的异常。首先,通过构建时间状态矩阵来建模并估计系统状态在时间维度上的变化规律。其次,构建空间状态矩阵捕获系统传感器间的状态关联,以准确定位异常。然后,基于原始多元时间序列和时间、空间状态矩阵,设计一个三分支结构的序列-时间-空间注意力计算模块,以同时捕获信息物理系统各传感器之间的序列、时间与空间依赖性。最后,通过构建3个关联对齐损失和重构损失策略以训练优化模型。实验结果表明,所提模型不仅可以准确检测和定位异常,还能够细粒度地诊断异常的持续时间。 展开更多
关键词 信息物理系统 自适应异常诊断 时间状态矩阵 空间状态矩阵 状态估计
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智能配电网多元电力用户群体特性精准感知技术综述 被引量:19
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作者 葛磊蛟 刘航旭 +1 位作者 孙永辉 来金钢 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第20期174-191,共18页
智能配电网和电力物联网的交叉融合以及新型电力系统的发展,使电力用户呈现多元社会化的新特征,导致传统以电气特性为核心的负荷特性感知方法难以适应电力行业发展需求。智能配电网多元电力用户群体的数据获取、特性表征、互动特性评估... 智能配电网和电力物联网的交叉融合以及新型电力系统的发展,使电力用户呈现多元社会化的新特征,导致传统以电气特性为核心的负荷特性感知方法难以适应电力行业发展需求。智能配电网多元电力用户群体的数据获取、特性表征、互动特性评估等成为热点,文中对其相关研究内容进行综述。首先,对智能配电网多元电力用户群体特性精准感知的内涵和关键技术进行简要分析。然后,从3个方向对现有研究方法和模型进行剖析:信息互联下的多元电力用户群体数据全息感知方法;多元电力用户群体特征建模分析方法;多能互补和源荷互动场景下多元电力用户群体特性精准感知方法。最后,分析智能配电网多元电力用户群体特性精准感知领域所面临的挑战,展望该领域未来可能的研究方向。 展开更多
关键词 智能配电网 电力物联网 数据融合 特性感知 电力用户 多能互补 源荷互动
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