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基于深度学习的轴承故障小样本扩容及智能诊断 被引量:2
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作者 刘迪洋 张清华 胡勤 《机床与液压》 北大核心 2025年第4期10-18,共9页
由于轴承长期处于正常运行状态,从而使得可采集的故障数据十分有限,缺少足够的故障数据导致它与正常数据之间产生了数据不均衡问题。为了解决该问题,提出一种改进的深度卷积生成对抗网络与Swin Transformer模型相结合的故障诊断新方法... 由于轴承长期处于正常运行状态,从而使得可采集的故障数据十分有限,缺少足够的故障数据导致它与正常数据之间产生了数据不均衡问题。为了解决该问题,提出一种改进的深度卷积生成对抗网络与Swin Transformer模型相结合的故障诊断新方法。对轴承的振动信号进行连续小波变换(CWT)将其转化为时频图;构建改进的深度卷积生成对抗网络对故障信号生成的时频图进行样本扩容,以解决其样本不均衡问题;最后利用Swin Transformer模型完成对轴承故障的分类识别。实验结果表明:所提方法不仅可以生成与真实样本相似度较高的生成样本,同时能准确有效地对轴承的各类故障进行分类识别。 展开更多
关键词 数据不均衡 故障诊断 生成对抗网络 小波变换 样本扩容
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基于VMD与TCN-SENet-BiLSTM网络的轴承寿命预测 被引量:1
2
作者 张发振 张清华 +3 位作者 秦宾宾 朱冠华 邓兴超 刘迪洋 《机床与液压》 北大核心 2025年第1期15-23,共9页
传统的滚动轴承剩余寿命预测方法存在缺乏明确学习机制和模型预测精度较低等问题,无法有效提取不同时序特征之间的差异所包含的重要退化信息特征。为了进一步提高预测模型精度,提出一种融合SENet注意力机制的时间卷积网络(TCN)和双向长... 传统的滚动轴承剩余寿命预测方法存在缺乏明确学习机制和模型预测精度较低等问题,无法有效提取不同时序特征之间的差异所包含的重要退化信息特征。为了进一步提高预测模型精度,提出一种融合SENet注意力机制的时间卷积网络(TCN)和双向长短时网络(BiLSTM)的剩余使用寿命预测模型。利用变分模态分解将原始信号分解为多个特征分量,使用皮尔逊相关系数对特征进行优化,得到重构后的信号作为模型输入。通过TCN-SENet-BiLSTM模型有效学习重构特征信号与轴承退化之间的复杂关系。最后,运用后处理技术输出平滑后的预测结果,并在IEEE PHM 2012数据集上进行验证。实验结果表明:相较于TCN、TCN-SENet及TCN-BiLSTM 3种模型,基于VMD与TCN-SENet-BiLSTM方法的预测结果最优,平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)均最低。其中,工况1的3号轴承RUL预测的MAE值相比其他3种网络分别下降了36.49%、50.00%和48.35%;工况2的6号轴承RUL预测的RMSE分别下降了24.11%、33.07%和61.54%,且预测的Score值最高为0.866。实验结果验证了基于VMD与TCN-SENet-BiLSTM模型在轴承剩余使用寿命预测中的有效性。 展开更多
关键词 剩余使用寿命 轴承 时间卷积网络 双向长短时记忆网络 变分模态分解
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基于PCC-VMD的一维卷积神经网络的轴承早期故障诊断
3
作者 邓志超 张清华 于军 《机床与液压》 北大核心 2025年第2期9-15,共7页
针对轴承早期微弱故障信号容易被强噪声环境掩盖、特征难以提取的问题,提出一种基于皮尔逊相关系数和变分模态分解的一维卷积神经网络的早期故障诊断方法。采用VMD对原始振动信号进行变分模态分解;计算各模态分量与原始信号的皮尔逊相... 针对轴承早期微弱故障信号容易被强噪声环境掩盖、特征难以提取的问题,提出一种基于皮尔逊相关系数和变分模态分解的一维卷积神经网络的早期故障诊断方法。采用VMD对原始振动信号进行变分模态分解;计算各模态分量与原始信号的皮尔逊相关系数,再根据相关系数阈值去掉噪声分量并对信号进行重构,最后对重构信号进行傅里叶变换并输入到一维卷积神经网络中,利用一维卷积神经网络对轴承早期故障进行诊断。利用所提方法对西储大学(CWRU)轴承数据集的滚动轴承故障数据进行分析,诊断准确率达到99%以上,验证了所提方法对滚动轴承早期故障诊断的有效性。 展开更多
关键词 皮尔逊相关系数 变分模态分解 一维卷积神经网络(1D-CNN) 早期故障诊断
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改进蚁群算法优化电动调节阀开度单神经元PID控制
4
作者 祁佳欣 胡绍林 +1 位作者 何红丽 张赛 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第19期8135-8141,共7页
针对电动调节阀控制系统在实际生产过程中存在的非线性、多扰动等问题,提出一种基于改进蚁群算法优化单神经元PID(proportional integral derivative)的控制方法并将其应用于阀门开度控制中。该方法利用单神经元网络的自学习和自适应能... 针对电动调节阀控制系统在实际生产过程中存在的非线性、多扰动等问题,提出一种基于改进蚁群算法优化单神经元PID(proportional integral derivative)的控制方法并将其应用于阀门开度控制中。该方法利用单神经元网络的自学习和自适应能力,实现PID控制参数的在线整定,并采用改进的蚁群优化算法优化单神经元PID中的学习速率和神经元比例系数,有效克服了单神经元PID中的学习速率和神经元比例系数因经验设定而无法达到预期控制效果的不足。仿真对比结果显示,相比于传统PID、单神经元PID以及基于蚁群优化算法优化单神经元PID 3种控制方法,本文提出的控制方法超调量分别减少了10.2%、6.1%和1.8%,同时调节时间也相应缩短了0.22、0.07、0.03 s,并且表现出更强的自适应和抗干扰能力,能够使阀门开度控制更加稳定可靠。 展开更多
关键词 电动调节阀 阀门开度控制 单神经元PID 改进蚁群优化算法
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基于M2-MHA Block轻量化模型的小样本跨工况轴承故障诊断
5
作者 邓兴超 朱冠华 +2 位作者 张清华 张发振 赵乾惠 《机床与液压》 北大核心 2025年第7期31-39,共9页
针对轴承故障诊断中存在的训练数据不充分、模型泛化能力差以及计算复杂度大等问题,提出一种基于轻量化卷积神经网络的小样本跨工况轴承故障诊断方法。采用原始振动信号与量纲一量辅助数据集的并行输入方式,搭建基于深度可分离卷积的多... 针对轴承故障诊断中存在的训练数据不充分、模型泛化能力差以及计算复杂度大等问题,提出一种基于轻量化卷积神经网络的小样本跨工况轴承故障诊断方法。采用原始振动信号与量纲一量辅助数据集的并行输入方式,搭建基于深度可分离卷积的多输入多尺度(M2)特征提取架构,避免了仅使用原始振动信号可能导致的特征不充分问题。此外,提出一种多头注意力块(MHA Block),以提升训练效率和诊断性能。最后,通过迁移学习技术实现了基于小样本的跨工况诊断,并在凯斯西储大学数据集上进行实验验证。结果表明:所提方法在源域下的平均诊断精度达99.8%,且模型参数量和模型大小仅分别为28 789和540.5 kB;在小样本跨工况迁移诊断中,采用100个样本进行训练、500个样本进行测试,平均诊断精度高达99.3%;文中所提方法能够在低计算量条件下,实现高准确率与良好的泛化性能。 展开更多
关键词 故障诊断 轻量化 多输入多尺度 多头注意力块 小样本 跨工况
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基于模糊分析的FMEA离心式压缩机系统风险评估
6
作者 段先岭 胡绍林 柯烨 《机床与液压》 北大核心 2025年第11期207-213,共7页
针对传统故障模式与影响分析(FMEA)方法在评估离心式压缩机系统风险时存在的局限性,提出一种基于模糊层次分析法(FAHP)和模糊综合评价法的改进FMEA模型,以提高风险评估的准确性和可靠性。将离心式压缩机系统划分为7个子系统,识别各子系... 针对传统故障模式与影响分析(FMEA)方法在评估离心式压缩机系统风险时存在的局限性,提出一种基于模糊层次分析法(FAHP)和模糊综合评价法的改进FMEA模型,以提高风险评估的准确性和可靠性。将离心式压缩机系统划分为7个子系统,识别各子系统的典型故障模式。结合FAHP和模糊综合评价法,构建改进的FMEA模型,综合考虑故障严重度(S)、发生度(O)和检测度(D)的权重,并引入经济和质量的考量因素。最后,通过专家评分和模糊综合评价,计算各故障模式的风险优先数(RPN),并对系统可靠性进行排序。结果表明:与传统方法相比,改进的FMEA模型能更准确地识别出系统潜在高风险故障模式。 展开更多
关键词 离心式压缩机 FMEA 风险评估 FAHP 模糊综合评价
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基于GADF与SAM-LCNN机制的石化离心风机轴承故障诊断方法
7
作者 刘森 刘美 +2 位作者 韩惠子 崔坤 陈曦 《机电工程》 北大核心 2025年第1期72-81,共10页
针对石化离心风机轴承故障诊断方法精度不高、诊断速度慢和泛化性较差的问题,提出了一种基于格拉姆角差场(GADF)图像编码以及融合了空间注意力机制的轻量化卷积神经网络(SAM-LCNN)的石化离心风机轴承故障诊断方法。首先,使用格拉姆角差... 针对石化离心风机轴承故障诊断方法精度不高、诊断速度慢和泛化性较差的问题,提出了一种基于格拉姆角差场(GADF)图像编码以及融合了空间注意力机制的轻量化卷积神经网络(SAM-LCNN)的石化离心风机轴承故障诊断方法。首先,使用格拉姆角差场将轴承一维振动信号编码为二维图像;然后,构建了融合空间注意力机制的轻量化卷积神经网络;最后,将GADF转换所得二维图像作为融合空间注意力机制的轻量化卷积神经网络的输入,进行了特征提取与故障诊断,分别采用了广东石油化工学院的石化多级离心风机轴承故障数据集与凯斯西储大学轴承故障数据集,对该方法的有效性及优越性进行了验证。研究结果表明:两种数据集的测试集分类准确率分别为99.7%和98.5%;相较于卷积神经网络(CNN)、LeNet-5和MobileNetV2三种对比方法,该离心风机滚动轴承诊断方法具有诊断精度高、诊断速度快和泛化能力强等优点。该方法能够有效地对石化离心风机轴承故障振动信号进行分类,可为石化安全生产提供保障,同时也为其他机械设备故障诊断提供参考。 展开更多
关键词 离心风机 滚动轴承 图像编码 格拉姆角场 轻量化卷积神经网络 空间注意力机制
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基于局部-全局动态图神经网络的机械设备剩余使用寿命预测
8
作者 邓立伟 刘继新 +3 位作者 邓兴超 曹月 刘美 宋执环 《机床与液压》 北大核心 2025年第18期31-38,共8页
目前,通过相似度和先验知识等方法构建的图关系通常是静态的,无法有效捕获随时间变化的动态信息,而且多数方法仅考虑局部信息,忽略了长时间的特征提取。为提升机械设备剩余使用寿命(RUL)预测精度,提出一种局部-全局动态图神经网络(LGDGN... 目前,通过相似度和先验知识等方法构建的图关系通常是静态的,无法有效捕获随时间变化的动态信息,而且多数方法仅考虑局部信息,忽略了长时间的特征提取。为提升机械设备剩余使用寿命(RUL)预测精度,提出一种局部-全局动态图神经网络(LGDGNN),由门控循环单元(GRU)和动态图卷积(DGC)组成局部通道,由多头注意力和图注意力网络(GAT)组成全局通道,自适应学习序列的时间特征和传感器间的空间特征,克服单一模型的局限性。设计动态图生成方法,基于节点嵌入和时间位置编码动态构建邻接矩阵,增强对传感器动态关系的学习能力。在CMAPSS数据集上进行验证,将LGDGNN算法与12种算法的预测性能进行对比,采用均方差误差RMSE和评分函数Score评估模型性能。结果表明:LGDGNN模型的预测值在实际RUL附近波动;在FD001和FD003上,LGDGNN的RMSE和Score与最佳模型相近;在较复杂的数据子集FD002与FD004上,和最佳模型相比,其RMSE分别降低了3.6%和5.2%,Score分别降低了4.7%和17.8%,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 剩余使用寿命 动态图卷积 门控循环单元 多头注意力 图注意力网络
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基于CNN-Transformer网络融合时频域的滚动轴承剩余使用寿命预测
9
作者 张发振 张清华 +3 位作者 秦宾宾 朱冠华 黄权斯 刘学斌 《机床与液压》 北大核心 2025年第14期7-14,共8页
针对现有深度学习滚动轴承预测方法存在的预测准确度不足、学习长期依赖关系困难以及特征信息表达单一等问题,提出一种基于CNN-Transformer并行网络结合交叉注意力机制融合时域和频域信息的轴承剩余使用寿命预测方法。利用快速傅里叶变... 针对现有深度学习滚动轴承预测方法存在的预测准确度不足、学习长期依赖关系困难以及特征信息表达单一等问题,提出一种基于CNN-Transformer并行网络结合交叉注意力机制融合时域和频域信息的轴承剩余使用寿命预测方法。利用快速傅里叶变换(FFT)提取输入信号的频域特征,使用因果卷积运算提取时频域局部特征,并通过Transformer编码层增强模型对特征的表达能力,最终通过交叉注意力机制融合两种特征。此方法有效利用了时域和频域信息的互补性,显著提升了滚动轴承RUL预测的性能,并在IEEE PHM 2012数据集上进行了验证。结果表明:相比CT、CLSTM、CNN和LSTM预测方法,所提方法的预测结果最优,相邻预测结果的波动性更小。其中,平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)均为最低。在工况1的3号轴承验证中,所提方法的RUL预测MAE值分别比其他4种模型降低了15.0%、20.6%、44.1%和56.4%;在工况2的4号轴承验证中,RUL预测RMSE值分别降低了41.1%、50.9%、72.4%和73.1%,表明所提滚动轴承剩余使用寿命预测方法具有更高的精度。 展开更多
关键词 剩余使用寿命 轴承 因果卷积神经网络 CNN-Transformer 交叉注意力
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基于DCNN网络及Self-Attention-BiGRU机制的轴承剩余寿命预测 被引量:4
10
作者 刘森 刘美 +2 位作者 贺银超 韩惠子 孟亚男 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第5期786-796,共11页
深度神经网络在剩余寿命预测(RUL)领域得到了广泛的应用。传统的滚动轴承寿命预测模型存在预测精确度较低、鲁棒性较弱的问题。为了进一步提升预测模型的精确度以及鲁棒性,提出了一种融合深度卷积神经网络(DCNN)、双向门控循环单元(BiG... 深度神经网络在剩余寿命预测(RUL)领域得到了广泛的应用。传统的滚动轴承寿命预测模型存在预测精确度较低、鲁棒性较弱的问题。为了进一步提升预测模型的精确度以及鲁棒性,提出了一种融合深度卷积神经网络(DCNN)、双向门控循环单元(BiGRU)以及自注意力机制(Self-Attention)三种模块的滚动轴承剩余使用寿命预测模型。首先,利用DCNN网络对原始振动信号的时域特征、频域特征进行了提取;然后,使用不确定量化的方法对提取到的特征进行了评价和筛选,利用筛选过后的特征构建了新的替代特征集;最后,利用Self-Attention-BiGRU网络对轴承的剩余使用寿命进行了预测,并在IEEE PHM2012数据集上进行了验证。实验结果表明:相较于BiGRU、GRU和BiLSTM三种模型的预测结果,基于DCNN及Self-Attention-BiGRU方法的预测结果最优,两项误差值:平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)最低,其中工况一的一号轴承RUL预测的MAE值相较于BiGRU、GRU以及BiLSTM网络分别下降了7.0%、7.4%和6.5%,RMSE值相较于其他三种模型分别下降了7.6%、8.4%和6.9%,预测的Score值最高,分值为0.985。通过不同数据集的划分,证明了该方法在轴承RUL预测时的强鲁棒性。实验结果验证了基于DCNN网络及Self-Attention-BiGRU模型在轴承剩余使用寿命预测中的有效性。 展开更多
关键词 滚动轴承 剩余使用寿命 双向门控循环单元 不确定量化 自注意力机制 深度卷积神经网络 预测与健康管理
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基于YOLOv5s网络改进的钢铁表面缺陷检测算法 被引量:3
11
作者 杨涛 刘美 +3 位作者 孟亚男 张斐 刘世杰 莫常春 《机床与液压》 北大核心 2024年第4期19-26,共8页
针对目前钢铁表面缺陷检测算法存在检测精度低、检测速度慢和模型复杂度高等问题,提出基于YOLOv5s改进的钢铁表面缺陷检测算法。将SE通道注意力模块融入骨干网络中以增大缺陷特征通道权重,降低背景干扰,提高算法对缺陷特征的提取能力;... 针对目前钢铁表面缺陷检测算法存在检测精度低、检测速度慢和模型复杂度高等问题,提出基于YOLOv5s改进的钢铁表面缺陷检测算法。将SE通道注意力模块融入骨干网络中以增大缺陷特征通道权重,降低背景干扰,提高算法对缺陷特征的提取能力;在颈部网络融入STR多头自注意力模块,提高缺陷边缘纹理等细节特征的比重;改进损失函数为SIoU,缩短预测框回归收敛过程以提高算法检测速度。实验结果表明:改进算法在NEU-DET数据集上的mAP值为80.4%,较YOLOv5s提高5.5%,每秒处理帧数为100,算法体积降低约8.3%,算法计算量降低约4.3%,对比其他的目标检测算法,改进算法在检测精度、检测速度上均明显提升,模型复杂度降低明显。改进算法可满足实时钢铁表面缺陷检测需求。 展开更多
关键词 钢铁表面缺陷 SE通道注意力模块 STR模块 检测算法
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多无人机平滑巡检路径规划算法 被引量:4
12
作者 徐小玲 雷高伟 刘美 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第19期8346-8355,共10页
针对石化中多无人机巡检路径问题,利用Dubins曲线并采用提出的滚动式分支定界算法实现最短的平滑轨迹规划。算法将多无人机巡检路径规划问题描述为基于Dubins的多旅行商问题,以实现最优巡检路径规划为目标,提出滚动式分支定界算法不断... 针对石化中多无人机巡检路径问题,利用Dubins曲线并采用提出的滚动式分支定界算法实现最短的平滑轨迹规划。算法将多无人机巡检路径规划问题描述为基于Dubins的多旅行商问题,以实现最优巡检路径规划为目标,提出滚动式分支定界算法不断预估并更新路径长度,并利用上界及下界的不断迭代优化寻求最优路径。此外,算法利用最小插入算法对贪婪算法的改进获得优质的候选解从而剔除更多分支来优化巡检路径。最后,通过离散化各监测点位置的航向角及滑动窗口的限制来规划Dubins路径,实现路径平滑。实验仿真结果表明与现有的巡检路径规划算法相比,该算法在路径长度方面具有更好的性能。 展开更多
关键词 路径规划 无人机 Dubins 滚动式分支定界
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信息物理系统攻击威胁的防御策略综述 被引量:2
13
作者 文成林 杨力 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2224-2236,共13页
信息物理系统是一种通过网络空间将物理对象和计算单元相连接的智能系统,其构建了“感知–传输–决策–控制”的一体化框架.由于信息物理系统应用于许多基础设施中,因此其安全问题引起了研究者的兴趣.首先,阐述典型的信息物理系统建模方... 信息物理系统是一种通过网络空间将物理对象和计算单元相连接的智能系统,其构建了“感知–传输–决策–控制”的一体化框架.由于信息物理系统应用于许多基础设施中,因此其安全问题引起了研究者的兴趣.首先,阐述典型的信息物理系统建模方法,以满足性能分析的需求;然后,从数学表示的角度构建3种代表性的网络攻击模型(DoS攻击、欺骗攻击以及重放攻击),为防御方法的研究奠定基础;接着,从特定防御方法和通用防御方法两个方面总结针对信息物理系统的防御手段及最新研究进展;最后,从4个不同的角度指出现存问题,并且探讨了其未来的研究方向. 展开更多
关键词 信息物理系统 特定防御方法 通用防御方法 系统建模
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基于EEMD和CNN-SVM的滚动轴承故障诊断 被引量:4
14
作者 朱俊杰 张清华 +1 位作者 朱冠华 苏乃权 《机床与液压》 北大核心 2024年第17期229-234,共6页
针对滚动轴承振动信号易受外界噪声干扰、传统的故障诊断方法难以提取故障特征以及准确率低等问题,提出一种基于集合经验模态分解(EEMD)和卷积神经网络结合支持向量机(CNN-SVM)的滚动轴承故障诊断方法。利用EEMD算法对原始振动信号进行... 针对滚动轴承振动信号易受外界噪声干扰、传统的故障诊断方法难以提取故障特征以及准确率低等问题,提出一种基于集合经验模态分解(EEMD)和卷积神经网络结合支持向量机(CNN-SVM)的滚动轴承故障诊断方法。利用EEMD算法对原始振动信号进行分解得到本征模态函数(IMF)分量,再由相关系数筛选最佳分量进行信号重构,得到降噪后的振动信号。将重构降噪后的振动信号转换为二维特征图输入卷积神经网络进行训练提取特征。最后将提取到的稀疏代表特征向量输入到支持向量机进行故障分类。实验结果表明:所提方法能有效降低噪声干扰,便于提取故障特征,与传统的故障诊断方法相比准确率更高,诊断速度更快。 展开更多
关键词 滚动轴承 集合经验模态分解 卷积神经网络 故障诊断
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基于优化VMD参数与VGG模型的轴承故障诊断 被引量:3
15
作者 刘迪洋 张清华 朱冠华 《机床与液压》 北大核心 2024年第18期195-202,共8页
轴承振动信号的采集过程中难免会受到噪声的影响,使得轴承部分故障特征难以提取。针对此问题,提出一种基于蜣螂算法(DBO)优化变分模态分解(VMD)并与VGG神经网络相结合的轴承故障诊断方法。使用DBO对VMD进行参数寻优,经过优化后的VMD将... 轴承振动信号的采集过程中难免会受到噪声的影响,使得轴承部分故障特征难以提取。针对此问题,提出一种基于蜣螂算法(DBO)优化变分模态分解(VMD)并与VGG神经网络相结合的轴承故障诊断方法。使用DBO对VMD进行参数寻优,经过优化后的VMD将原始振动信号分解为多个本征模态函数(IMF),通过皮尔逊相关系数选择合适的IMF对信号进行重构;对重构的信号进行连续小波变换(CWT)生成时频图;最后,通过VGG网络进行训练以完成对轴承的故障诊断分类识别。结果表明:与其他诊断方法相比,所提方法降噪效果明显,同时对轴承的故障识别准确率达到了100%。 展开更多
关键词 故障诊断 变分模态分解 蜣螂算法 卷积神经网络 连续小波变换
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实-虚结合的机械臂与数字孪生体协调控制 被引量:1
16
作者 谢曼 王龙涛 +1 位作者 陈中尹 胡绍林 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期243-252,共10页
为提升现有机械臂遥控、遥操作能力,克服操控精度受限等问题,结合数字孪生技术,提出了一种机械臂数字孪生体与机械臂实体之间虚-实协调控制的新方案。该方案以ESP32单片机作为控制核心,结合3D建模和打印技术构建机械臂整体结构,通过控... 为提升现有机械臂遥控、遥操作能力,克服操控精度受限等问题,结合数字孪生技术,提出了一种机械臂数字孪生体与机械臂实体之间虚-实协调控制的新方案。该方案以ESP32单片机作为控制核心,结合3D建模和打印技术构建机械臂整体结构,通过控制多个舵机实现其6自由度操作功能;基于Unity平台,开发了机械臂数字孪生体模型及相应的移动应用模块,建立起机械臂与数字孪生体间的信息交互数据链路,实现机械臂远程控制与数字孪生体间同步;通过跨平台三维场景的整合与融合,建立虚-实结合的协调控制模式,实现对机械臂的高效监控与精准控制。经单元测试、压力测试和综合功能测试和实例验证,结果表明,实体机械臂与数字孪生体能够实现有效的协调控制,完成细小物品抓取等基本操作,且跟踪响应曲线基本一致,证实了所建虚-实协调控制方案的有效性。 展开更多
关键词 数字孪生 机械臂 协调控制 3D建模 远程监控 智能制造
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基于深度学习的荔枝识别技术研究进展
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作者 李景顺 刘美 +1 位作者 陈嘉升 孟亚男 《中南农业科技》 2024年第8期238-246,共9页
从荔枝目标检测任务和荔枝目标分割模型两方面进行综述,总结了荔枝识别技术在开花率估算与产量预估、采摘识别与定位、果实与主茎分割3个方面的相关研究成果,归纳了基于深度学习的荔枝目标检测技术和分割技术的常见方法和应用,同时指出... 从荔枝目标检测任务和荔枝目标分割模型两方面进行综述,总结了荔枝识别技术在开花率估算与产量预估、采摘识别与定位、果实与主茎分割3个方面的相关研究成果,归纳了基于深度学习的荔枝目标检测技术和分割技术的常见方法和应用,同时指出深度学习方法在实际应用中所面临的问题和挑战,并展望了基于深度学习的荔枝识别技术未来的发展趋势,即加大复杂环境下精准识别技术研究、提高轻量化模型检测速度、利用小规模数据集模型和弱监督模型进行训练,以实现实时准确识别。 展开更多
关键词 荔枝识别 深度学习 卷积神经网络 目标检测 图像分割 研究进展
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基于轻量化模型结合DA与TL的轴承故障诊断
18
作者 邓兴超 张清华 +2 位作者 朱冠华 邓立伟 杜杰宾 《机床与液压》 北大核心 2024年第16期216-223,共8页
为了在计算量有限的平台上实现对轴承故障的准确和实时诊断,提出一种基于轻量化Mobilenet V3模型结合数据增强和迁移学习技术的轴承故障诊断方法。将一维振动信号通过连续小波变换转换为二维时频图,以更好地揭示信号的时频特性;采用数... 为了在计算量有限的平台上实现对轴承故障的准确和实时诊断,提出一种基于轻量化Mobilenet V3模型结合数据增强和迁移学习技术的轴承故障诊断方法。将一维振动信号通过连续小波变换转换为二维时频图,以更好地揭示信号的时频特性;采用数据增强技术对时频图进行图像增强,并将它作为网络模型的输入,进一步提高模型的鲁棒性和泛化性能;最后,通过迁移学习调整网络模型,有效减少模型的训练迭代次数,提高诊断精度。采用所提方法在凯斯西储大学数据集上进行了实验验证。实验结果表明:所提方法在源域下达到了100%的诊断精度,诊断时间为41.3 ms,模型大小为16.3 MB,相比同类型中最优的网络模型,其精度提高了0.437%;在不同信噪比的噪声下,平均诊断精度仍达到97.406%;在跨域实验中,平均准确率达到了98.188%,比同水平中最优的模型提高了1.563%。综合考虑诊断精度、诊断时间、模型大小、抗噪性和泛化性等指标,所提方法可以实现对轴承故障的准确诊断和实时响应。 展开更多
关键词 故障诊断 数据增强 迁移学习 轻量化
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基于多尺度编解码网络的道路交通模糊图像盲复原 被引量:3
19
作者 吴兰 范晋卿 文成林 《郑州大学学报(理学版)》 北大核心 2022年第2期8-15,共8页
提出一种多尺度编解码深度卷积神经网络结构,使用生成对抗的思想对模糊图像直接进行盲复原。首先,设计一种优化多尺度残差块应用在编解码器内部,在减少参数量的同时提高了网络非线性表达能力;其次,分别计算多尺度网络每层对应的L2损失,... 提出一种多尺度编解码深度卷积神经网络结构,使用生成对抗的思想对模糊图像直接进行盲复原。首先,设计一种优化多尺度残差块应用在编解码器内部,在减少参数量的同时提高了网络非线性表达能力;其次,分别计算多尺度网络每层对应的L2损失,确保逐级去模糊后的图像更加接近真实图像;最后,在GoPro数据集和真实道路交通模糊图像上进行仿真,结果表明,所提方法能够得到清晰度更高的复原结果。 展开更多
关键词 道路交通 生成对抗 编解码器 图像复原
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道路交通模糊图像多尺度清晰化复原方法研究 被引量:2
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作者 吴兰 范晋卿 文成林 《现代电子技术》 2022年第9期21-28,共8页
针对智慧交通监控中由于车速过快或成像距离较远导致的道路交通图像模糊问题,采用生成对抗的思想,提出一种多尺度金字塔盲去模糊网络模型方法。该方法基于特征金字塔原理对道路交通图像进行多尺度和多特征的提取和融合;在局部和全局判... 针对智慧交通监控中由于车速过快或成像距离较远导致的道路交通图像模糊问题,采用生成对抗的思想,提出一种多尺度金字塔盲去模糊网络模型方法。该方法基于特征金字塔原理对道路交通图像进行多尺度和多特征的提取和融合;在局部和全局判别器的基础上提出下采样多尺度判别器,在不同分辨率和随机补丁的图像上进行充分判断;引入多尺度结构相似性损失函数进一步约束高质量图像的生成,并在GoPro和收集整理的道路交通数据集上进行仿真实验验证。仿真结果表明,相较于DeblurGAN和SRN的经典去模糊网络模型,PSNR值最高提升了3.27,SSIM值最高提升了0.12,MOS值最高提升了0.3,在大幅度增强道路交通图像视觉效果的同时,还能够实现监控模糊图像稳定且高质量的复原,在不同道路交通场景下均具有较好的泛化性能。 展开更多
关键词 模糊图像复原 道路交通 多特征提取 多特征融合 生成对抗网络 深度学习 对比验证
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