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核心组件变更驱动的机械系统架构创新设计方法
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作者 于菲 耿梦露 +1 位作者 刘智光 刘明晶 《机械设计》 北大核心 2025年第6期205-211,共7页
为解决架构创新驱动组件不明确与架构变更范围不清晰的问题,基于变更预测方法确定架构创新的驱动组件;通过多域矩阵确定架构变更范围,形成核心组件变更驱动的机械系统架构创新设计过程模型;以DF900D双导梁式架桥机架构创新设计方案验证... 为解决架构创新驱动组件不明确与架构变更范围不清晰的问题,基于变更预测方法确定架构创新的驱动组件;通过多域矩阵确定架构变更范围,形成核心组件变更驱动的机械系统架构创新设计过程模型;以DF900D双导梁式架桥机架构创新设计方案验证此模型的有效性。研究结果表明:采用此模型提出的创新设计方案能显著降低机械系统运行所需的时间和经济成本,较大程度提升系统性能。上述研究可为确定机械系统架构创新驱动组件和架构变更范围提供一定参考。 展开更多
关键词 架构创新 架构变更范围 变更预测方法 多域矩阵 导梁式架桥机
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基于改进的天牛须算法的塔式起重机防摆控制研究
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作者 张志强 蒋贤帅 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第4期617-621,共5页
塔式起重机(塔机)工作过程中的安全性和稳定性问题一直是业内研究重点。针对塔机在吊运过程中摆角过大和小车定位不准会严重影响到塔机工作安全性和稳定性的问题,根据拉格朗日(Lagrange)方程建立塔机的吊重模型,通过PID控制系统进行小... 塔式起重机(塔机)工作过程中的安全性和稳定性问题一直是业内研究重点。针对塔机在吊运过程中摆角过大和小车定位不准会严重影响到塔机工作安全性和稳定性的问题,根据拉格朗日(Lagrange)方程建立塔机的吊重模型,通过PID控制系统进行小车的定位与吊重的防摆,提出对天牛须搜索算法(BAS)进行改进,然后对模糊PID控制器的增益进行优化。在Simulink在仿真平台上,进行了PID控制系统、模糊PID控制系统及经过改进的BAS优化的模糊PID控制系统的效果对比分析,并进行了仿真运行。结果表明,改进的BAS优化模糊PID控制系统能够准确地保证小车定位,同时能很好地抑制摆角过大问题,并且系统具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 塔式起重机 PID控制 防摆 模糊PID控制 改进的天牛须搜索算法
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基于SABO-VMD-IWT与LSTM的变负载滚动轴承故障诊断 被引量:1
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作者 郗涛 王龙 王莉静 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第3期192-198,共7页
针对滚动轴承在强干扰噪声、变负载工况下故障特征难以提取和故障识别不准确问题,提出了一种减法平均优化算法(SABO)-变分模态分解(VMD)-小波阈值降噪(IWT)的故障特征提取与长短时记忆神经网络(LSTM)相融合的滚动轴承故障诊断模型。同时... 针对滚动轴承在强干扰噪声、变负载工况下故障特征难以提取和故障识别不准确问题,提出了一种减法平均优化算法(SABO)-变分模态分解(VMD)-小波阈值降噪(IWT)的故障特征提取与长短时记忆神经网络(LSTM)相融合的滚动轴承故障诊断模型。同时,提出了一种新的阈值函数,克服了传统软硬阈值的缺点,提高了降噪的精度。首先,通过SABO-VMD-IWT对信号进行降噪;然后,提取降噪重构后信号的包络谱值作为故障特征向量;最后,在某大学公开数据基础上构建了低、中、高3种变负载、强干扰噪声的数据集,把提取的特征向量输入到LSTM中进行训练,并使用不同负载数据集进行交叉测试。结果表明,在噪声干扰、负载动态变化条件下,此模型的准确率达到97.08%,验证了本模型的有效性。 展开更多
关键词 变负载滚动轴承 减法平均优化算法 变分模态分解 改进阈值 长短时记忆网络
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基于情景分析和负面评论的用户需求识别方法
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作者 于菲 李京 +1 位作者 刘智光 李鹏宇 《机械设计》 北大核心 2025年第8期205-211,共7页
在采用评论数据挖掘需求的过程中,为避免基于关键词识别用户需求的模糊性,提出一种基于情景分析挖掘负面评论数据的用户需求识别方法。提出产品问题情景的构建方法,挖掘负面评论数据形成问题情景要素知识图谱;结合产品交互行为,推理产... 在采用评论数据挖掘需求的过程中,为避免基于关键词识别用户需求的模糊性,提出一种基于情景分析挖掘负面评论数据的用户需求识别方法。提出产品问题情景的构建方法,挖掘负面评论数据形成问题情景要素知识图谱;结合产品交互行为,推理产品使用过程中的问题情景,发现潜在用户需求;根据产品结构词在负面评论中的词频-逆文档词频(term frequency-inverse document frequency,TF-IDF)值进行用户需求重要度排序;以轮椅为例进行案例验证,根据所提方法识别出不同交互行为下对应的多种问题情景与潜在需求。基于潜在需求对轮椅进行创新设计,验证了所提方法的可行性与有效性。结果表明:所提方法可得出较为精确的用户需求,为产品改进与创新提供方向。 展开更多
关键词 产品创新设计 用户需求识别 情景分析 评论数据挖掘 知识图谱
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基于单神经元自适应PID的无刷直流电机反电势与磁链观测及无位置传感器直接转矩控制 被引量:11
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作者 潘雷 孙鹤旭 +1 位作者 王贝贝 董砚 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期69-75,共7页
提出了一种无位置传感器无刷直流电机直接转矩控制方法。通过采用一种基于单神经元自适应PID方法,建立了两相静止坐标系下的反电势和磁链观测器,通过Lyapunov稳定性分析方法实现了观测器的稳定性证明。给出了单神经元比例系数不同取值... 提出了一种无位置传感器无刷直流电机直接转矩控制方法。通过采用一种基于单神经元自适应PID方法,建立了两相静止坐标系下的反电势和磁链观测器,通过Lyapunov稳定性分析方法实现了观测器的稳定性证明。给出了单神经元比例系数不同取值时反电势估计误差,给出了推荐的取值范围,并给出了神经元比例系数的在线调整方法,补偿了由于定子电压计算不准确而引起的磁链和转矩估计偏差。最终实现了无刷直流电机的直接转矩控制。仿真和实验结果表明与传统控制方法相比,该方法具有较好的静动态特性,进而表明方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 单神经元 反电势观测 磁链观测 无位置传感器 直接转矩控制
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基于双目视觉的林草火灾检测与测距方法
6
作者 朱元彩 孙立瑛 +5 位作者 张凡 吴兆立 高向东 金雷 李晓东 李若瑜 《测绘通报》 北大核心 2025年第9期26-33,共8页
林草火灾已成为严重的公共安全问题,经常导致重大人员伤亡和财产损失。本文提出了一种目标检测与立体匹配相结合的火灾目标测距方法,实现对火灾目标的识别和定位。采用3层SGBM算法与YOLOv5目标检测相结合,进行WLS滤波;通过改进3层SGBM算... 林草火灾已成为严重的公共安全问题,经常导致重大人员伤亡和财产损失。本文提出了一种目标检测与立体匹配相结合的火灾目标测距方法,实现对火灾目标的识别和定位。采用3层SGBM算法与YOLOv5目标检测相结合,进行WLS滤波;通过改进3层SGBM算法,对目标深度信息进行不同尺度的优化,提高了大尺度深度图像的准确性和稳定性,提出了一种基于正三角形的火灾目标检测框中心点距离计算方法,剔除无效点,提高测距精度。试验结果表明,测试距离中检测目标占比在4%以内时,改进的SGBM算法能够达到较高的精度,相对定位误差在2%以内。本文方法具有较高的精度和可靠性,可以应用于林草火灾监测预警和灭火救援等领域。 展开更多
关键词 林草火灾 火灾测距 双目视觉 目标检测 立体匹配
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新型双气腔复合结构气动软体执行器设计与性能测试
7
作者 许建明 张宏杰 +1 位作者 侯妍妍 孙亮 《机床与液压》 北大核心 2025年第4期114-120,共7页
为了提升双气腔复合结构气动软体执行器的抓取力输出性能和抓取稳定性,综合有限元分析和正交试验法,分析了快速、慢速气动网络结构弯曲变形、力输出能力的影响因素与相关规律,提出一种新型的双气腔复合结构气动软体执行器。该新型气动... 为了提升双气腔复合结构气动软体执行器的抓取力输出性能和抓取稳定性,综合有限元分析和正交试验法,分析了快速、慢速气动网络结构弯曲变形、力输出能力的影响因素与相关规律,提出一种新型的双气腔复合结构气动软体执行器。该新型气动软体执行器根部采用慢速气动网络,以增强执行器的结构刚度;执行器前部采用变高度快速气动网络,以充分利用该结构的变形能力。基础特性测试结果表明:新型双气腔气动软体执行器与改进前的执行器具有相似的变形能力,其最大末端输出力可达2.51 N,相较于改进前的执行器(2.04 N)提高了23.0%。抓取性能测试结果表明:当采用三指抓取模式时,新型执行器在包络抓取中能够保证执行器与目标物体之间的有效接触面积,能够稳定抓取质量为1 kg的砝码,是改进前最大抓取质量的2.5倍,展现出良好的应用前景。 展开更多
关键词 气动软体执行器 双气腔复合结构 气动网络结构 基础特性 抓取性能
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温度对土压力盒测试数据的影响分析与应用研究
8
作者 蔡田明 李顺群 +5 位作者 程学磊 周燕 李有兵 井乐炜 方心畅 王英红 《岩土力学》 北大核心 2025年第6期1967-1976,共10页
与其他传感器一样,环境温度改变会显著影响土压力盒测试数据的准确性,而现有测试方法较少考虑温度改变对电阻应变式土压力盒测试读数的影响。为提高测试读数的可靠性,对电阻应变式土压力盒开展了温度效应研究。将标定系数分别为0~100、1... 与其他传感器一样,环境温度改变会显著影响土压力盒测试数据的准确性,而现有测试方法较少考虑温度改变对电阻应变式土压力盒测试读数的影响。为提高测试读数的可靠性,对电阻应变式土压力盒开展了温度效应研究。将标定系数分别为0~100、100~200、200~300 kN/mV的土压力盒悬空于温控试验箱中,以吉林省气温变化范围为基准,系统研究了−30~40℃循环变化条件下土压力盒读数的变化规律,提出了电阻应变式土压力盒测试读数温度修正方法。在此基础上,给出了三维土压力盒测试读数误差修正方法,并对比分析了路基冻胀模型试验温度修正前后三维应力数值差别,进一步提高了测试数据的精确度。结果表明,当环境温度降低时,土压力盒测试读数近似呈线性增长;当环境温度升高时,测试读数呈非线性降低。此外,应力−温度曲线的滞回圈基本不随温度循环次数增加而改变,但不同土压力盒的变化规律存在个体差异。温度修正宜针对降温和升温过程分别建立相应的增量公式并形成分段函数。该方法同样适用于三维应力测试,且温度变化引起的正应力测试误差大于剪应力。该研究有助于提高土压力盒测试精度,为准确揭示温度变化条件下的应力演化规律提供了条件。 展开更多
关键词 土压力盒 温度循环 曲线拟合 温度修正 误差分析
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基于RF-GA-SVM算法的施工升降机输入电压控制模型 被引量:6
9
作者 郗涛 徐伟雄 +1 位作者 高宗帅 王莉静 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2022年第2期60-66,共7页
针对在超高层建筑施工中施工升降机的驱动电机输入电压受多因素影响,导致其调节困难、能耗严重的问题,提出一种基于数据挖掘的RF-GA-SVM输入电压控制方法。首先,在实现控制电压多因素分析的基础上,基于随机森林(random forests,RF)算法... 针对在超高层建筑施工中施工升降机的驱动电机输入电压受多因素影响,导致其调节困难、能耗严重的问题,提出一种基于数据挖掘的RF-GA-SVM输入电压控制方法。首先,在实现控制电压多因素分析的基础上,基于随机森林(random forests,RF)算法进行了影响因素的重要度计算,确定各因素的影响权重值和样本约简集合,并通过ROC(接收者操作特征)曲线和AUC(ROC曲线下的面积)分析验证属性约简集的分类准确率;其次,采用基于遗传算法(genetic algorithm,GA)优化的支持向量机(support vector machine,SVM)算法,构建施工升降机输入电压控制模型;最后,利用施工升降机远程监控平台采集历史数据,对本研究提出的RF-GA-SVM输入电压控制模型进行训练和验证。实例验证结果表明:该模型检测样本的均方根误差(RMSE)为1.493,平均绝对误差(MAE)为0.899,平均绝对百分比误差(MAPE)为0.291%,决定系数(R2)为0.98,说明本方法可以有效选取影响因素,并根据影响因素和实际需求实现施工升降机输入电压的有效控制。 展开更多
关键词 施工升降机 随机森林算法 遗传算法 支持向量机 输入电压 控制模型
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部分测试数据缺失时特殊条件下的三维应力计算
10
作者 李顺群 张春伟 +4 位作者 周燕 张凯 李有兵 井乐炜 王英红 《岩土力学》 北大核心 2025年第5期1419-1428,共10页
应力状态是评价土体强度和稳定性的基础,具有极其重要的作用。然而,在应力测试过程中,局部损伤等不确定性因素可能造成传感器部分数据缺失,从而引起现有三维应力计算方法失效。为准确还原部分测试数据缺失时间段土体内部的应力状态,基... 应力状态是评价土体强度和稳定性的基础,具有极其重要的作用。然而,在应力测试过程中,局部损伤等不确定性因素可能造成传感器部分数据缺失,从而引起现有三维应力计算方法失效。为准确还原部分测试数据缺失时间段土体内部的应力状态,基于三维应力测试原理,结合轴对称和一维压缩状态的受力特点,建立了传感器部分数据缺失时三维应力计算方法。计算了某砂土地基在一维压缩条件下不同数据缺失时的三维应力、主应力、应力第一不变量I_(1)、应力第二不变量J_(2)和应力罗德角,并与数据完整时的计算结果进行了对比。结果表明,建立的计算方法具有很高的精度,且随荷载增大,相对误差减小并趋于收敛。各主应力、应力第一不变量I_(1)、应力第二不变量J_(2)和应力罗德角与一维压缩力学响应相符,表明该计算方法支持高级数据挖掘。该研究为充分利用测试数据提供了一条新的思路和一种切实可行的方法。 展开更多
关键词 三维应力测试 传感器数据缺失 转换矩阵 主应力
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结构映射理论引导下知识驱动的裁剪方法研究
11
作者 于菲 李晓阳 +1 位作者 邓暄 刘智光 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第5期1596-1611,共16页
为打破裁剪创新设计过程中的知识局限和设计固定,提高资源挖掘的效率和质量,提出一种结构映射理论(SMT)引导下知识驱动的裁剪方法。首先,基于SMT知识表征模型,分别从功能、空间、连接等关系结构层以及属性层进行X-资源表征,将关系结构... 为打破裁剪创新设计过程中的知识局限和设计固定,提高资源挖掘的效率和质量,提出一种结构映射理论(SMT)引导下知识驱动的裁剪方法。首先,基于SMT知识表征模型,分别从功能、空间、连接等关系结构层以及属性层进行X-资源表征,将关系结构和属性向量化表达,通过向量相似度计算发现并挖掘系统可用资源,充分调用个人知识进行系统功能重组;其次,按照先初步获取、后优选、再排序的逻辑确定专利知识并构建基于SMT的专利知识表征与映射模型辅助系统资源挖掘,为系统功能重组过程提供具体且客观的专利知识;最后,形成了SMT引导下知识驱动的裁剪创新设计过程模型,并以小型玉米脱粒机的设计实例验证了该模型的有效性和可行性。 展开更多
关键词 裁剪 创新设计 结构映射理论 系统资源挖掘 专利知识
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计及电动汽车的区域综合能源系统双层配置调度优化策略
12
作者 戈文祺 王晓彤 《太阳能学报》 北大核心 2025年第8期656-665,共10页
随着电动汽车的大量普及应用,为解决用户最经济目标下综合能源系统与电动汽车间的协调互动问题,实现优化调度,该文在分析电动汽车充电特性的基础上,提出一种电动汽车-综合能源系统双层协同优化模型。首先,利用双层蒙特卡洛法计算常见品... 随着电动汽车的大量普及应用,为解决用户最经济目标下综合能源系统与电动汽车间的协调互动问题,实现优化调度,该文在分析电动汽车充电特性的基础上,提出一种电动汽车-综合能源系统双层协同优化模型。首先,利用双层蒙特卡洛法计算常见品牌电动汽车的充电负荷,进一步综合全面预测区域电动汽车全部负荷,纵向类比区域内电动汽车充电需求负荷;其次,在应用分时电价机制的基础上考虑电动汽车参与综合能源系统对系统经济性的影响,进行能源优化调度策略研究;最后,代入算例验证,结果表明利用该文提出的双层耦合模型进行电动汽车与区域综合能源系统互动分析后,各类负荷与网络交互功率总量提高,大大降低了用户成本。 展开更多
关键词 电动汽车 综合能源系统 双层优化 消纳 调度 互补
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三孪生网络视觉跟踪器
13
作者 王东辉 任红格 史涛 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第3期71-75,共5页
针对传统孪生网络视觉跟踪器,在跟踪过程当中只采用初始模板,不能适应目标变化,信息编码方式冗余效率低下,导致跟踪器出现漂移的问题,这里提出了一种基于三孪生网络特征和图注意力机制的跟踪算法。该算法首先分析了不同模板与搜索区域... 针对传统孪生网络视觉跟踪器,在跟踪过程当中只采用初始模板,不能适应目标变化,信息编码方式冗余效率低下,导致跟踪器出现漂移的问题,这里提出了一种基于三孪生网络特征和图注意力机制的跟踪算法。该算法首先分析了不同模板与搜索区域的特征响应,然后构建三孪生特征提取网络,将跟踪器预测的结果作为补充模板送入到三孪生特征提取网络;其次,为了使得信息编码更加有效,引入图注意力机制,加强搜索区域和模板间的信息匹配;最后,采用无锚框的方式对目标的位置进行分类预测,对边框进行回归预测。在GOT-10K,OTB100和UAV123基准数据集上进了测,并与目前主流的跟踪器进行对比实验,结果表明这里提出的算法有效地抑制了跟踪器的漂移现象,提高了跟踪器的跟踪成功率,为跟踪器的设计提供了一种新的方法。 展开更多
关键词 视觉跟踪器 三孪生网络 目标跟踪 图注意力
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煤矿巡检机器人控制系统设计 被引量:13
14
作者 蔡治华 周东旭 赵明辉 《工矿自动化》 北大核心 2022年第5期112-117,共6页
针对传统煤矿巡检机器人控制系统多采用裸机程序进行控制,导致实时性差、数据易丢失等问题,设计了一种基于QT和RT-Thread的煤矿巡检机器人控制系统。该系统按照功能划分为上位机-人机交互控制台和下位机-微控制器2个部分。利用QT软件开... 针对传统煤矿巡检机器人控制系统多采用裸机程序进行控制,导致实时性差、数据易丢失等问题,设计了一种基于QT和RT-Thread的煤矿巡检机器人控制系统。该系统按照功能划分为上位机-人机交互控制台和下位机-微控制器2个部分。利用QT软件开发了巡检机器人控制系统上位机,为用户提供人机交互界面,完成对巡检机器人的远程控制,显示传感器数据与报警记录,提升了人机交互性能;利用RT-Thread实时操作系统开发了巡检机器人控制系统下位机,通过线程调度器以时间片轮转方式调度传感器数据采集、以太网通信、雷达信号处理、指示灯报警等线程任务,实现了机器人自动巡检过程中多线程任务之间的宏观并行,提高了控制系统实时性;在控制系统中设计环形队列数据缓冲区,解决上下位机之间运行时钟不同步引起的数据丢失问题,并通过引入内核对象信号量对环形队列数据缓冲区进行优化,解决线程任务间的资源互斥问题,实现上下位机之间数据长时间稳定、可靠传输。测试结果表明,该系统线程切换延迟时间平均值为1.08μs,在数据传输周期为100 ms时的数据丢失率仅为0.06%,具有很高的实时性,且线程切换过程稳定性好,保证了大量数据快速传输时的可靠性。 展开更多
关键词 巡检机器人 控制系统 实时操作系统 RT-THREAD QT
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九开关变换器直接电流控制研究 被引量:3
15
作者 潘雷 王凯 +3 位作者 张俊茹 王贝贝 杨钊 李梅 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期105-113,共9页
针对九开关变换器的控制问题,提出一种九开关变换器的直接电流控制策略。阐明了九开关变换器两电容电压与各桥臂开关器件开关状态间的约束关系;采用开关函数法建立了九开关变换器在两相静止坐标系下的数学模型,并给出两相静止坐标系下... 针对九开关变换器的控制问题,提出一种九开关变换器的直接电流控制策略。阐明了九开关变换器两电容电压与各桥臂开关器件开关状态间的约束关系;采用开关函数法建立了九开关变换器在两相静止坐标系下的数学模型,并给出两相静止坐标系下九开关变换器的等效电路模型;通过该等效电路,建立九开关变换器两交流端的电流观测模型,为避免传统积分器的缺点,采用一种具有饱和反馈功能的改进积分器,最终实现九开关变换器的直接电流控制。此外,该方法仅采用了两个电压传感器,并通过仿真和实验手段,验证了该数学模型和控制方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 九开关变换器 等效电路 开关函数 电流观测 直接电流控制
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含双蓄电池的光储直流微网下垂控制策略 被引量:3
16
作者 潘雷 吴子丰 +2 位作者 张静梅 庞毅 孙鹤旭 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1491-1496,共6页
光储直流微网在孤岛模式下,须要严格稳定母线电压,同时为了延长蓄电池的寿命,各蓄电池的荷电状态(SoC)应保持平衡。文章首先设计了蓄电池充放电控制逻辑,该逻辑可以很好地维持母线电压稳定;其次量化分析了线路电阻不相等引起环流及其所... 光储直流微网在孤岛模式下,须要严格稳定母线电压,同时为了延长蓄电池的寿命,各蓄电池的荷电状态(SoC)应保持平衡。文章首先设计了蓄电池充放电控制逻辑,该逻辑可以很好地维持母线电压稳定;其次量化分析了线路电阻不相等引起环流及其所导致的双蓄电池SoC不平衡现象;最后提出了一种基于母线电压信号调节的自适应分布式下垂控制方法,解决蓄电池之间的环流问题和SoC不平衡问题,同时改善了传统下垂控制在轻负载情况下环流抑制能力。通过仿真软件对传统下垂控制、传统平衡SoC方法进行比较,验证了文章方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 光储直流微网 蓄电池 SOC 环流 下垂控制
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高速电机的转子损耗分析与无位置传感器矢量控制方法的研究 被引量:3
17
作者 陈学永 李朝江 +2 位作者 杜静娟 吕海英 黄新雨 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期144-150,共7页
为保证鼓风机用电机在高转速下不产生过温的情况,针对一种表贴式高速永磁同步电机提出了新型转子结构。通过应用有限元法对该转子的护套材料、护套厚度进行合理的选择降低电机高速状态下产生的损耗,采用自适应滤波滑膜观测器对高速电机... 为保证鼓风机用电机在高转速下不产生过温的情况,针对一种表贴式高速永磁同步电机提出了新型转子结构。通过应用有限元法对该转子的护套材料、护套厚度进行合理的选择降低电机高速状态下产生的损耗,采用自适应滤波滑膜观测器对高速电机进行无位置矢量控制提高控制精度。最后通过多物理场耦合方式对整个电机进行温度仿真,实验结果表明当电机选择3 mm钛合金转子护套、磁钢采用永磁体N35UH、耐温180℃时,不会出现磁钢退磁的情况。 展开更多
关键词 高速永磁同步电机 自适应滤波滑膜观测器 多物理场耦合 转子填充物 转子护套 有限元法
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基于SO-LSTM的立柱液压系统故障诊断方法研究 被引量:4
18
作者 郗涛 董蒙蒙 +1 位作者 王莉静 张建业 《机床与液压》 北大核心 2024年第8期196-201,共6页
针对目前无法快速、准确地诊断矿用立柱液压系统故障等问题,在建立仿真模型分析单一故障机制的基础上,基于优化算法提出多种故障诊断方法。将立柱物理模块与立柱液压系统模块相结合,建立立柱液压系统仿真模型;基于Simulink分析单一故障... 针对目前无法快速、准确地诊断矿用立柱液压系统故障等问题,在建立仿真模型分析单一故障机制的基础上,基于优化算法提出多种故障诊断方法。将立柱物理模块与立柱液压系统模块相结合,建立立柱液压系统仿真模型;基于Simulink分析单一故障的影响,基于蛇优化LSTM神经网络建立诊断模型;最后,根据实际数据进行模型的实例验证。结果表明:蛇优化LSTM模型对液压立柱故障仿真数据识别率达到99.5%,对液压立柱故障真实数据识别率达到97%,与模型仿真数据的预测精度仅相差2.5%,预测精度较高,达到了预期目标。 展开更多
关键词 立柱液压系统 故障诊断 蛇优化LSTM神经网络
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基于GMM的流体旋转设备运行可靠性在线评价方法 被引量:1
19
作者 郗涛 王博 +2 位作者 吴贤慧 王莉静 张建业 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第2期83-91,共9页
针对流体旋转设备运行工况多变且难以区分,导致运行可靠性评价准确率低的问题,提出了一种基于高斯混合模型(GMM)的流体旋转设备运行可靠性在线性评价方法。首先,根据设备历史运行数据,基于快速搜索和发现密度峰值的聚类算法(DPC),进行... 针对流体旋转设备运行工况多变且难以区分,导致运行可靠性评价准确率低的问题,提出了一种基于高斯混合模型(GMM)的流体旋转设备运行可靠性在线性评价方法。首先,根据设备历史运行数据,基于快速搜索和发现密度峰值的聚类算法(DPC),进行工况划分,构建不同工况条件下的基于GMM的运行可靠性基准模型;其次,使用XGBoost算法对设备实时运行状态进行工况识别,约减冗余指标,构建设备运行可靠性的评价指标体系;然后,计算度量评价指标与对应工况下基准模型指标的偏离程度,以马氏距离作为度量标准,进一步计算得到设备运行可靠性评价指数;最后,以矿用离心机设备为例,进行了多工况下的运行可靠性实例分析和模型验证。研究结果表明,该方法能够在线实时反应设备当前的运行可靠性水平,当离心机设备运行可靠性低于0.857时,认为设备进入劣化状态,且评价准确率达到98%以上。 展开更多
关键词 运行可靠性 工况划分 在线工况识别 高斯混合模型
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基于优化VMD-GRU的滚动轴承剩余使用寿命预测 被引量:2
20
作者 郗涛 王锴 王莉静 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第1期101-106,共6页
为了提高滚动轴承剩余使用寿命(RUL)的预测精度,提出了一种变分模态分解(VMD)和门控循环神经网络(GRU)融合算法的滚动轴承RUL预测模型VMD-GRU。首先,该模型通过阿基米德优化算法(AOA)优化的VMD算法对原始振动信号进行分解;然后,利用最... 为了提高滚动轴承剩余使用寿命(RUL)的预测精度,提出了一种变分模态分解(VMD)和门控循环神经网络(GRU)融合算法的滚动轴承RUL预测模型VMD-GRU。首先,该模型通过阿基米德优化算法(AOA)优化的VMD算法对原始振动信号进行分解;然后,利用最小包络熵准则选择最佳模态分量进行退化特征提取;再通过核主成分分析进行特征降维;最后,为保证模型准确率,通过鹈鹕优化算法(POA)优化GRU中的超参数,并根据不同故障类型建立GRU剩余寿命预测模型。使用XJTU-SY标准数据集进行剩余寿命预测验证,实验结果表明:与传统未结合故障类型提取退化特征和建立预测模型方法相比,VMD-GRU模型均方根误差和平均绝对误差分别降低了26.28%和27.17%。 展开更多
关键词 滚动轴承 剩余寿命预测 变分模态分解(VMD) 门控循环神经网络(GRU) 阿基米德优化算法(AOA) 鹈鹕优化算法(POA)
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