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安全走廊约束的无人机轨迹序列凸优化方法
1
作者 王祝 张振鹏 +1 位作者 张梦通 徐广通 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第1期134-144,共11页
针对无人机时间最优轨迹规划的序列凸优化方法存在初值敏感与收敛能力弱等不足,提出了一种基于安全飞行走廊约束的序列凸优化方法(safe flight corridor-sequential convex programming,SFC-SCP)。通过前端路径规划获得避障路径,用以构... 针对无人机时间最优轨迹规划的序列凸优化方法存在初值敏感与收敛能力弱等不足,提出了一种基于安全飞行走廊约束的序列凸优化方法(safe flight corridor-sequential convex programming,SFC-SCP)。通过前端路径规划获得避障路径,用以构建安全飞行走廊,即为每个轨迹点构建一个不含障碍的凸多边形安全区域,将非凸避障约束转换为线性不等式约束,以提高规划收敛能力。后端使用序列凸优化方法将安全走廊约束下的非线性轨迹优化问题转换为一系列凸规划子问题进行逐次求解,降低问题的复杂度。其中,轨迹优化的初始解基于前端规划的避障路径构建,以缓解局部优化算法的初值敏感问题。仿真对比结果表明SFC-SCP算法在规划成功率、计算时效性和飞行时间最优性等方面相比于SCP有较大提升。 展开更多
关键词 四旋翼 轨迹规划 安全飞行走廊 序列凸优化 时间最优轨迹
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基于WOA-Elman神经网络的城市固废焚烧炉主蒸汽流量软测量 被引量：1
2
作者 梁伟平 薛文雅 +2 位作者 马靖宁 陈联宏 许洪滨 《控制工程》 北大核心 2025年第2期201-207,共7页
主蒸汽流量对于垃圾焚烧炉平稳运行起着重要的作用。目前,主蒸汽流量机理计算模型复杂,且准确度不高。针对这一问题,应用一种基于鲸鱼优化算法(Whale optimization algorithm,WOA)和Elman神经网络的焚烧炉主蒸汽流量软测量模型。首先,... 主蒸汽流量对于垃圾焚烧炉平稳运行起着重要的作用。目前,主蒸汽流量机理计算模型复杂,且准确度不高。针对这一问题,应用一种基于鲸鱼优化算法(Whale optimization algorithm,WOA)和Elman神经网络的焚烧炉主蒸汽流量软测量模型。首先,根据相关性分析筛选相关变量;再通过WOA优化Elman神经网络参数;最后,建立WOA-Elman神经网络主蒸汽流量软测量模型。结果表明,与其他经典软测量模型相比,建立的WOA-Elman神经网络软测量模型准确度更高,误差更小,能够有效地应用于主蒸汽流量软测量中。 展开更多
关键词 垃圾焚烧炉 主蒸汽流量 软测量 ELMAN神经网络 鲸鱼优化算法
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基于神经网络滑模控制的船舶事件触发预设性能跟踪控制
3
作者 焦建芳 包端华 胡正中 《控制工程》 北大核心 2025年第2期193-200,共8页
针对在通信资源受限情况下具有模型不确定性及未知干扰全驱动船舶的轨迹跟踪控制问题,提出一种基于神经网络滑模控制的事件触发预设性能控制策略。该策略通过引入事件触发机制进行控制器的设计,在保证控制品质的前提下减少了控制器与执... 针对在通信资源受限情况下具有模型不确定性及未知干扰全驱动船舶的轨迹跟踪控制问题,提出一种基于神经网络滑模控制的事件触发预设性能控制策略。该策略通过引入事件触发机制进行控制器的设计,在保证控制品质的前提下减少了控制器与执行器之间的信息传输。同时引入性能函数对误差进行约束,从而使系统输出具有优良的品质。利用径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络逼近船舶模型不确定项;利用动态面技术解决了滑模控制器设计过程中虚拟控制量求导时的微分爆炸问题,并引入非线性增益函数与自适应律,进一步优化控制器。最后,通过Lyapunov稳定理论证明了系统的稳定性,并通过仿真验证了该控制策略的有效性。 展开更多
关键词 事件触发 神经网络 预设性能 自适应 轨迹跟踪
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基于窗口化匹配估计的ORB-SLAM算法研究
4
作者 姚万业 庞泽伟 +1 位作者 孙沛杰 王祝 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2032-2042,共11页
针对ORB-SLAM系统中求解相机位姿存在随机性而引起定位精度不稳定的问题,提出一种基于特征点窗口化匹配和解析ICP的改进位姿求解算法,构建移动机器人ORB-SLAM系统。通过对提取的特征点进行窗口化,在保证选取良好特征点匹配的同时提高匹... 针对ORB-SLAM系统中求解相机位姿存在随机性而引起定位精度不稳定的问题,提出一种基于特征点窗口化匹配和解析ICP的改进位姿求解算法,构建移动机器人ORB-SLAM系统。通过对提取的特征点进行窗口化,在保证选取良好特征点匹配的同时提高匹配效率;利用具有解析解的ICP算法求解相机位姿避免迭代,选取误差最小的窗口位姿求解结果进行光束法平差优化,以减小局部信息丢失或误匹配引起的位姿误差。结果表明:改进算法能够提高相机轨迹求解精度,轨迹误差相比ORB-SLAM2和ORB-SLAM3平均减少30%以上,并可以降低相机跟踪失败的概率。 展开更多
关键词 窗口化 特征匹配 位姿估计 光束法平差 ORB-SLAM 相机轨迹误差 移动机器人
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基于互信息的辅助变量筛选及在火电厂NO_x软测量模型中的应用 被引量：13
5
作者 马平 李珍 梁薇 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第22期249-254,共6页
辅助变量的选取是软测量建模中重要的一步;但由于待选变量数目多、与主导变量非线性相关、信息冗余大等因素导致辅助变量的选择不够合理。在信息熵和互信息理论基础上,改进IBF和MIFS变量筛选算法,综合考虑了辅助变量和主导变量之间的最... 辅助变量的选取是软测量建模中重要的一步;但由于待选变量数目多、与主导变量非线性相关、信息冗余大等因素导致辅助变量的选择不够合理。在信息熵和互信息理论基础上,改进IBF和MIFS变量筛选算法,综合考虑了辅助变量和主导变量之间的最大相关性,以及辅助变量之间的最小冗余性。作为算例使用改进后的算法,筛选了某燃煤机组运行历史数据,建立了省煤器出口NOx浓度的GA-BP软测量模型。实验证明这种基于互信息的变量筛选方法可以有效提高模型的输出精度和泛化能力。 展开更多
关键词 变量筛选 互信息 辅助变量 软测量
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基于相似性建模的发电机组设备故障预警系统 被引量：26
6
作者 常剑 高明 《机电工程》 CAS 2012年第5期576-579,共4页
针对由于发电机组设备故障而引起的电厂非计划停机所带来的不必要的经济损失问题,在故障诊断技术的基础上,对电厂开展了故障预警系统研究。故障预警系统包括状态估计和监测两个模块,通过分析故障预警系统的建模方法,提出了利用相似性方... 针对由于发电机组设备故障而引起的电厂非计划停机所带来的不必要的经济损失问题,在故障诊断技术的基础上,对电厂开展了故障预警系统研究。故障预警系统包括状态估计和监测两个模块,通过分析故障预警系统的建模方法,提出了利用相似性方法实现设备状态估计,通过比较设备实时数据与历史正常数据之间的相似关系估计设备可能达到的状态。监测模块接收设备实时状态数据或估计状态数据后,判断设备状态,并显示故障关联信息,为工作人员分析故障原因提供了参考。最后,对山西某电厂的预警案例进行了介绍。研究结果表明,该故障预警系统可全面分析其所监控的所有设备信息、辨识设备性能异常状况,使发电企业能够在设备故障形成早期发现征兆,提前采取措施以避免设备故障的发生。 展开更多
关键词 相似性 故障预警 建模 电厂
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深度学习优化算法研究 被引量：43
7
作者 仝卫国 李敏霞 张一可 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2018年第B11期155-159,共5页
深度学习是机器学习领域热门的研究方向,深度学习中的训练和优化算法也受到了较高的关注和研究,已成为人工智能发展的重要推动力。基于卷积神经网络的基本结构,介绍了网络训练中激活函数和网络结构的选择、超参数的设置和优化算法,分析... 深度学习是机器学习领域热门的研究方向,深度学习中的训练和优化算法也受到了较高的关注和研究,已成为人工智能发展的重要推动力。基于卷积神经网络的基本结构,介绍了网络训练中激活函数和网络结构的选择、超参数的设置和优化算法,分析了各算法的优劣,并以Cifar-10数据集为训练样本进行了验证。实验结果表明,合适的训练方式和优化算法能够有效提高网络的准确性和收敛性。最后,在实际输电线图像识别中对最优算法进行了应用并取得了良好的效果。 展开更多
关键词 深度学习 卷积神经网络 激活函数 正则化 超参数 优化算法
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高噪声环境下电厂设备声音融合特征生成方法研究与实现 被引量：5
8
作者 张强 武明路 +4 位作者 韩文学 包伟伟 张楠 李明轩 翟永杰 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期39-47,共9页
基于声音信号的电厂设备状态监测是一种新型的设备状态故障诊断技术,电厂的高噪声环境是该技术应用过程中需要解决的技术难点。针对高噪声环境下电厂设备声音识别问题,提出一种基于Mel频率倒谱系数(MFCC)和Gammatone频率倒谱系数(GFCC)... 基于声音信号的电厂设备状态监测是一种新型的设备状态故障诊断技术,电厂的高噪声环境是该技术应用过程中需要解决的技术难点。针对高噪声环境下电厂设备声音识别问题,提出一种基于Mel频率倒谱系数(MFCC)和Gammatone频率倒谱系数(GFCC)的电厂设备声音融合特征生成方法,以实现对不同设备运行声音的准确识别。首先,使用96通道声像仪在电厂高噪声环境中采集处于运行状态的6种设备声音信号,并对声音信号进行预处理,得到多帧样本信号;然后,利用MFCC和GFCC对预处理后的声音信号进行特征提取,得到原始高维特征;为消除噪声影响并降低特征维度,分别使用主成分分析(PCA)、降噪自动编码器(DAE)和t分布-随机近邻嵌入(t-SNE)算法对原始高维特征进行降维处理,计算对应类别可分性准则函数值,将同种降维方法下的降维特征融合得到融合特征;最后,向数据集中加入高斯白噪声,基于融合特征采用支持向量机算法进行设备声音识别,验证融合特征的准确性和鲁棒性。实验结果表明,融合特征既具有MFCC特征的准确性也具有GFCC特征的鲁棒性,相较于降维前的MFCC和GFCC特征提取方法,识别成功率明显提高,可为电厂设备状态监测与故障预警方法的进一步研究提供理论基础。 展开更多
关键词 状态监测 故障诊断 声音识别 融合特征 去噪 降维
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一种提升高程精度的低空无人机SLAM定位方法 被引量：2
9
作者 焦嵩鸣 姚鑫 +2 位作者 钟宇飞 丁辉 高海跃 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第2期174-180,共7页
旋翼无人机能够实时精准感知自身位置是无人机实现后续相关技术的关键前提之一。为了提高旋翼无人机的定位精度,提出了一种基于激光雷达的SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)定位方法。该方法通过融合三维激光雷达与IMU(Inert... 旋翼无人机能够实时精准感知自身位置是无人机实现后续相关技术的关键前提之一。为了提高旋翼无人机的定位精度,提出了一种基于激光雷达的SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)定位方法。该方法通过融合三维激光雷达与IMU(Inertial Measurement Unit)来提升系统整体性能,对点云进行降采样,利用激光点云信息对旋翼无人机的高程进行计算,对激光雷达帧间匹配得到的有累计误差的高度变化进行更新,利用回环检测技术增加闭环约束,最后在SLAM系统后端进行联合优化。在保证无人机平稳飞行的状态下,该方法比A-LOAM算法在轨迹的平均误差上降低了约4倍,高程精度提升一个数量级至厘米级,改进了系统对高度不敏感以及误差积累过大的问题,提高了无人机工作效率及安全性。 展开更多
关键词 定位 激光雷达 无人机 SLAM 数据融合
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油纸绝缘溶解气体和聚合度值的特征量提取及关系研究
10
作者 李静 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第35期185-188,共4页
CO和CH4是油浸式变压器的油纸绝缘劣化期间重要产物,DP值是纸劣化程度的直观量度,对它们进行综合研究在评估变压器内绝缘老化有极其显著作用。为研究特征气体和DP值的关系,在实验室中制备纸样品,开展色谱试验,得出特征气体CO和CH_4随老... CO和CH4是油浸式变压器的油纸绝缘劣化期间重要产物,DP值是纸劣化程度的直观量度,对它们进行综合研究在评估变压器内绝缘老化有极其显著作用。为研究特征气体和DP值的关系,在实验室中制备纸样品,开展色谱试验,得出特征气体CO和CH_4随老化时间的增减情况;对纸样品进行DP值测试得出它在加速老化情况下的变化;提出不同老化特征量,得出溶解气体和DP值之间拟合的函数关系;结果表明:CO和CH_4含量随老化时间加大不断增多,随温度不断上升其幅值也在逐渐变大;提取老化时间为10、20、30、45 d为特征参量,得出不同温度下DP值随CO、CH4含量变化的函数关系;为诊断油纸绝缘的老化情况提供一种新方法。 展开更多
关键词 变压器 聚合度(DP) 溶解气体 老化时间 绝缘油
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