刮板输送机断链智能监测技术研究 被引量：2

1

作者 李灵锋 张洁 +2 位作者 陈茁 查天任 尹瑞 《工矿自动化》 北大核心 2025年第3期63-69,77,共8页

针对现有基于AI算法的煤矿井下刮板输送机断链监测技术在线学习能力低、检测精度差、稳定性低、复杂场景适应性和可靠性差等问题,通过在极限学习机(ELM)中增加增量式在线训练,设计了可实现离线样本和实时在线样本训练的在线贯序极限学习... 针对现有基于AI算法的煤矿井下刮板输送机断链监测技术在线学习能力低、检测精度差、稳定性低、复杂场景适应性和可靠性差等问题,通过在极限学习机(ELM)中增加增量式在线训练,设计了可实现离线样本和实时在线样本训练的在线贯序极限学习机(OSELM)网络,进而提出了基于OSELM的刮板输送机断链智能监测技术。将经过大量煤矿井下刮板输送机链条监控图像(离线样本)训练的OSELM网络算法写入AI摄像仪,将AI摄像仪安装于刮板输送机机尾,实时感知刮板输送机链条运行状态并进行在线学习,由AI摄像仪输出控制决策,并通过刮板输送机集中控制系统平台实时显示识别结果。井下工业性试验结果表明,OSELM网络具有较高的自主学习能力、较强的泛化性和鲁棒性,对刮板输送机断链识别的平均精度均值、准确率和精确率分别为98.6%,99.3%,91.7%,检测速度达205.6帧/s,整体效果优于深度神经网络融合网络、RT-DETR、YOLOv5、YOLOv8、ELM等模型,实现了刮板输送机链条状态的精准、实时检测。 展开更多

关键词 刮板输送机 链条状态识别 断链监测 AI摄像仪 在线贯序极限学习机网络

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基于内在动机强化学习算法的煤矿井下运输机器人自主避障

2

作者 赵克宝 李灵锋 +2 位作者 陈茁 韩骏 尹瑞 《工矿自动化》 北大核心 2025年第6期81-87,共7页

现有的机器人避障方法多依赖于预设规则或外部奖励信号,难以适应煤矿井下复杂多变的环境。为实现煤矿井下运输机器人自主高效避障,提出了一种基于内在动机强化学习(IM−RL)算法的机器人自主避障方法。煤矿井下运输机器人通过视觉传感器... 现有的机器人避障方法多依赖于预设规则或外部奖励信号,难以适应煤矿井下复杂多变的环境。为实现煤矿井下运输机器人自主高效避障,提出了一种基于内在动机强化学习(IM−RL)算法的机器人自主避障方法。煤矿井下运输机器人通过视觉传感器感知外界环境信息,利用基于好奇心的内在动机取向函数计算判别外界环境属性的内部奖赏值,利用外部动机奖励函数计算其动作属性的外部奖赏值,结合内在动机取向函数的奖励权重和外部动机奖励函数的奖励权重,计算运输机器人执行动作前后状态的综合奖赏值,形成强化学习算法奖励机制,通过深度置信网络对其状态进行训练和学习,激励运输机器人主动探索未知环境,同时利用自身记忆机制存储知识和经验,通过不断学习训练实现自主避障。在静态环境、动态环境和煤矿井下实际环境中分别进行运输机器人自主避障实验,结果表明:基于IM−RL算法的机器人自主避障路径和搜索时间较短,具有较强的泛化性和鲁棒性。 展开更多

关键词 内在动机 强化学习 运输机器人 自主避障 路径规划

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基于ZigBee无线传感器网络的智能照明系统设计与实现 被引量：21

3

作者 孙海艳 陈伟 王娜 《现代电子技术》 北大核心 2017年第11期183-186,共4页

针对当前的照明系统存在智能化程度低、调节能力差的问题,导致能耗较高,提出一种基于Zig Bee无线传感网络的智能照明系统设计方法,根据外面环境中的亮度、能见度、污染物浓度等参数构造智能化控制模型,以照明系统的输出功率为约束条件,... 针对当前的照明系统存在智能化程度低、调节能力差的问题,导致能耗较高,提出一种基于Zig Bee无线传感网络的智能照明系统设计方法,根据外面环境中的亮度、能见度、污染物浓度等参数构造智能化控制模型,以照明系统的输出功率为约束条件,引入占空比控制算法,对最佳节能点进行寻优,通过迭代计算,配合传感器节点硬件模块进行智能化调节。以真实模块为例进行测试,设计的系统可以智能化地调节照明系统的工作条件,最大程度的节约能源,达到实用要求。 展开更多

关键词 智能照明 传感网络 占空比算法 节能

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一个新型四维混沌系统的构造与应用 被引量：5

4

作者 卢辉斌 薛瑶 +1 位作者 赵玲 孙海艳 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2019年第1期25-33,共9页

本文构建了一个新型的四维混沌系统,并利用混沌和密码学的对应关系将其应用到彩色图像加密领域。首先分析了新系统的动力学特征:检验是否存在混沌吸引子,计算平衡点及Lyapunov指数,观察初值敏感性以及混沌信号的随机特性。并将新系统与... 本文构建了一个新型的四维混沌系统,并利用混沌和密码学的对应关系将其应用到彩色图像加密领域。首先分析了新系统的动力学特征:检验是否存在混沌吸引子,计算平衡点及Lyapunov指数,观察初值敏感性以及混沌信号的随机特性。并将新系统与超混沌Chen系统进行了比较,以验证新系统混沌特性的优劣。然后将新系统应用到基于Hopfield网络的单像素加密算法中,并进行了仿真。仿真结果表明,新系统具有很好的混沌特性,产生的序列也具有很高的随机性,适用于图像加密领域;该单像素加密算法可有效抵抗差分攻击,剪切和噪声干扰。 展开更多

关键词 四维混沌系统 混沌序列 神经网络 彩色图像加密

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热轧工艺润滑液压喷射系统及其关键问题研究 被引量：1

5

作者 刘雅俊 杨阳 +1 位作者 刘艳敏 华长春 《机床与液压》 北大核心 2016年第20期107-109,共3页

介绍热轧工艺润滑液压喷射系统的作用与系统组成。通过对系统应用中关键问题的分析,提出了具体、有效的技术解决措施。

关键词 热连轧 工艺润滑 液压喷射系统 关键问题

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热连轧线阀控轧制润滑液压喷射系统的研究

6

作者 刘雅俊 杨阳 +1 位作者 刘艳敏 华长春 《机床与液压》 北大核心 2016年第22期93-96,共4页

论述了热连轧生产线中轧制润滑技术的作用及轧制润滑液压喷射系统的组成。通过对常规泵控轧制润滑液压喷射系统实际应用中存在问题进行分析,提出一种阀控系统的设计,着力解决相应问题。自行设计了调压喷射阀并对其特性进行了分析。为控... 论述了热连轧生产线中轧制润滑技术的作用及轧制润滑液压喷射系统的组成。通过对常规泵控轧制润滑液压喷射系统实际应用中存在问题进行分析,提出一种阀控系统的设计,着力解决相应问题。自行设计了调压喷射阀并对其特性进行了分析。为控制带钢板形及保证润滑轧制过程稳定性,还对系统的控制问题进行了分析。 展开更多

关键词 热连轧生产线 轧制润滑 液压喷射 阀控系统

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PSO优化BP神经网络的混沌时间序列预测 被引量：22

7

作者 卢辉斌 李丹丹 孙海艳 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第2期224-229,264,共7页

针对于BP神经网络预测模型,收敛速度慢,精度较低,容易陷入局部极小值等缺点,提出了一种改进粒子群优化BP神经网络预测模型的算法。在该算法中,粒子群采用改进自适应惯性权重和改进自适应加速因子优化BP神经网络预测模型的初始权值和阈值... 针对于BP神经网络预测模型,收敛速度慢,精度较低,容易陷入局部极小值等缺点,提出了一种改进粒子群优化BP神经网络预测模型的算法。在该算法中,粒子群采用改进自适应惯性权重和改进自适应加速因子优化BP神经网络预测模型的初始权值和阈值,然后训练BP神经网络预测模型并预测。将该算法应用到几个典型的混沌时间序列预测。实验结果表明,该算法明显提高BP神经网络预测模型的收敛速度和预测模型的精度,减少陷入局部极小的可能。 展开更多

关键词 混沌时间序列 混沌预测 反向传播(BP)神经网络 粒子群算法

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基于小波与双三次插值的高温锻件红外图像增强方法 被引量：7

8

作者 张玉存 张喜英 +2 位作者 付献斌 张桂茹 徐飞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第17期2095-2099,共5页

提出了一种基于小波变换和双三次插值的图像处理方法,该方法利用离散小波将原图像分解成低频子带与高频子带,然后对原图像及这些子带分别进行双三次插值,同时提出增加一个中间步骤来估算高频子带,即扣除原低分辨率图像和插值后的LL子带... 提出了一种基于小波变换和双三次插值的图像处理方法,该方法利用离散小波将原图像分解成低频子带与高频子带,然后对原图像及这些子带分别进行双三次插值,同时提出增加一个中间步骤来估算高频子带,即扣除原低分辨率图像和插值后的LL子带中的相同成分而得到不同成分的图像(高频成分),然后利用不同成分的图像对高频子带LH、HL及HH分别进行校正融合,并通过小波逆变换对这些图像进行融合重构。该方法不仅能够有效地消除图像噪声,改善细节信息,而且能够最大限度地保留边缘信息和增加图像的清晰度。最后运用该方法和传统算法分别对核电主管道高温锻件和小型高温锻件的红外图像进行增强处理,实验结果验证了该方法的可行性及优越性。 展开更多

关键词 高温锻件 小波变换 双三次插值 图像增强

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电磁力驱动载流金属熔体内速度的差分计算 被引量：1

9

作者 魏巍 梁景翠 +2 位作者 张秀礼 栗东平 李正 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第2期214-217,共4页

针对电磁场对熔融流体的作用特性,采用差分方法和人工可压缩法,研究了电磁场对熔融流体速度的控制作用.结果表明:得到了一个控制液流流动的最佳时间段.在此时间段内载流熔液受交流磁场作用时熔体有很好的稳定状态,抑制液流流动的效果最... 针对电磁场对熔融流体的作用特性,采用差分方法和人工可压缩法,研究了电磁场对熔融流体速度的控制作用.结果表明:得到了一个控制液流流动的最佳时间段.在此时间段内载流熔液受交流磁场作用时熔体有很好的稳定状态,抑制液流流动的效果最佳,而加稳恒磁场和无磁场作用则无此特性.另外,电磁场可以很好地控制熔融流体的流动性,可以对载流熔体流动起促进或抑制作用,选择的金属物理属性、电磁参数、时间历程等因素都会对熔体的流动速度产生影响.该成果可用在电磁冶金工业中施加电磁场以控制金属熔体流速的目的,具有一定的指导意义和参考价值. 展开更多

关键词 电磁力 差分法 熔融流体 交错网格法 人工可压缩法 载流溶液 交流磁场 洛仑兹力

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三自由度3-RPUR并联机构性能指标分析及优化设计 被引量：2

10

作者 刘艳敏 李仕华 +1 位作者 丁文华 吝洪涛 《机械设计》 CSCD 北大核心 2014年第9期71-74,81,共5页

基于性能图谱对一种具有良好性能的3-RPUR并联机构性能指标进行了研究,并对机构进行了优化设计。首先建立该并联机构的空间模型,然后绘制了该机构的可达工作空间、全域条件数和全域速度的性能图谱,并对其进行了分析。根据分析结果,可以... 基于性能图谱对一种具有良好性能的3-RPUR并联机构性能指标进行了研究,并对机构进行了优化设计。首先建立该并联机构的空间模型,然后绘制了该机构的可达工作空间、全域条件数和全域速度的性能图谱,并对其进行了分析。根据分析结果,可以按照不同的工作需求来优化机构的结构参数。最后以将该机构应用于搬运机器人为例,基于性能图谱对该机构进行了优化设计。 展开更多

关键词 并联机构 优化设计 性能图谱

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基于变调节因子的Morlet小波在密集模态辨识中的应用 被引量：1

11

作者 董敏 苑佳 李灵锋 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期859-865,939,共7页

研究了基于Morlet小波的模态参数的识别方法。针对密集模态识别的问题,提出了通过引入带宽参数和中心频率两个变调节因子来调节Morlet小波的波形,提高了频域和时域的识别分辨率。使用MATLAB编程实现了算法的求解辨识过程,分析了所提算... 研究了基于Morlet小波的模态参数的识别方法。针对密集模态识别的问题,提出了通过引入带宽参数和中心频率两个变调节因子来调节Morlet小波的波形,提高了频域和时域的识别分辨率。使用MATLAB编程实现了算法的求解辨识过程,分析了所提算法中影响因子的作用。通过实例分析,对比了三自由度线性阻尼系统基于小波变换算法和基于频响函数算法的识别结果,验证了小波变换算法的正确性;通过圆盘实验实际测试数据的试验模态分析结果,充分验证了所提算法在密集模态识别中的有效性。 展开更多

关键词 变调节因子 MORLET小波 密集模态 参数识别

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变形对夹层圆板非线性振动影响及其周期解 被引量：4

12

作者 张秀礼 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第1期77-80,共4页

为了解决载荷作用下夹层圆板非线性振动的大挠度方程求解问题,采用基于空间模态假设和变分法,导出时间模态的控制方程.采用伽辽金法推导出静挠度和动挠度耦合作用下夹层圆板的非线性动力方程,从而求解出解的时间模态的渐进表达式.最后采... 为了解决载荷作用下夹层圆板非线性振动的大挠度方程求解问题,采用基于空间模态假设和变分法,导出时间模态的控制方程.采用伽辽金法推导出静挠度和动挠度耦合作用下夹层圆板的非线性动力方程,从而求解出解的时间模态的渐进表达式.最后采用Lindestedt-Poincare摄动法求解中心点附近的周期解并绘制出幅频特性曲线.结果表明:当横向激扰使夹层圆板产生较大幅度的受迫振动的同时,由于载荷作用下变形的存在,其产生的附加动挠度就会与变形产生非线性耦合现象,因而由此产生的变形必将影响夹层圆板的动力学特性.该成果对非线性振动问题的研究具有一定的参考价值和指导意义. 展开更多

关键词 夹层圆板 非线性 变形 振动 载荷 周期解 幅频特性 挠度

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基于二维经验模态分解与小波变换的农作物图像去噪 被引量：2

13

作者 姚宏 桑丽萍 李彩云 《江苏农业科学》 北大核心 2015年第4期400-402,共3页

将小波自适应阈值去噪引入二维经验模态分解(bidimensional empirical mode decomposition,BEMD)中,提出一种自适应图像去噪算法,该算法首先对农作物噪声图像进行二维经验模态分解,获得具有不同尺度特征的固有模态函数(intrinsic mode f... 将小波自适应阈值去噪引入二维经验模态分解(bidimensional empirical mode decomposition,BEMD)中,提出一种自适应图像去噪算法,该算法首先对农作物噪声图像进行二维经验模态分解,获得具有不同尺度特征的固有模态函数(intrinsic mode function,IMF)子图像序列;然后将该序列中前3个子图像分别进行3层小波变换,引入一种新型自适应小波阈值去噪函数模型分别进行噪声抑制,实现小波系数重构;最后,对去噪后的固有模态函数子图像与剩余固有模态函数进行重构,获得去噪后的农作物图像。对实地拍摄的农作物图像进行去噪试验,结果表明,自适应图像去噪算法与均值滤波算法、小波阈值去噪算法相比,性能有较大幅度的提升。 展开更多

关键词 农作物图像 二维经验模态分解 小波变换 随机噪声 去噪

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近红外光在皮肤组织中的传播和光纤探测结构设计 被引量：9

14

作者 高静 韩光 卢启鹏 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期149-155,共7页

为了研究近红外光在皮肤组织中的传播,建立了人体皮肤组织模型,包括不同入射波长下表皮、真皮、皮下组织的吸收系数、散射系数、折射率和各向异性因子.结合皮肤组织的光学性质,采用蒙特卡罗方法分析了1 000~1 900nm范围内,光源-探测距... 为了研究近红外光在皮肤组织中的传播,建立了人体皮肤组织模型,包括不同入射波长下表皮、真皮、皮下组织的吸收系数、散射系数、折射率和各向异性因子.结合皮肤组织的光学性质,采用蒙特卡罗方法分析了1 000~1 900nm范围内,光源-探测距离不同时近红外光在皮肤组织中的传播过程和分布特点.结果表明:光子运动路径长度和穿透深度均随光源-探测距离的增加而变大,而漫反射归一化能量随光源-探测距离的增加而变小.选取光源-探测距离为0.45mm,当入射波长为1 550nm时,光子运动路径长度为1.806mm,穿透深度为0.467mm,漫反射光归一化能量为0.001 85.根据蒙特卡罗模拟结果,分析和设计了一种光纤探测结构,这种分叉光纤束由18根光源光纤和4根探测光纤构成,每根光纤间距均为0.45mm并且刚好紧凑相邻.最后,仿真计算了光纤收集到的漫反射光能量及照度分布.假设入射光功率为1 W,则探测器接收的漫反射光功率为0.598mW,这为便携式检测光谱仪器的设计提供了参考. 展开更多

关键词 光传播 光纤探测 蒙特卡罗模拟 皮肤组织 近红外光谱技术 光学性质 血糖检测 模型建立

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十字型微谐振梁多场耦合振动及信号分析

15

作者 韩光 许立忠 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期10-19,共10页

微机电系统(MEMS)又称微系统或微电子机械系统,是在微电子技术基础上发展起来的一种高科技微型器件或系统。MEMS集光刻、腐蚀、LIGA、硅和非硅表面微加工、精密机械加工等技术于一体,其尺寸在微米量级。利用微加工技术生产的微传感器以... 微机电系统(MEMS)又称微系统或微电子机械系统,是在微电子技术基础上发展起来的一种高科技微型器件或系统。MEMS集光刻、腐蚀、LIGA、硅和非硅表面微加工、精密机械加工等技术于一体,其尺寸在微米量级。利用微加工技术生产的微传感器以结构简单、灵敏度高和工作稳定等特点而广泛应用于工程实际中。微传感器通常采用静电激励与电容检测方法检测信号,即利用谐振梁振动时的位移变化导致电极之间的距离变化,从而使电极之间的电容值产生变化,检测到的电容变化频率即为谐振梁振动的频率。为解决微传感器电容检测信号微弱、检测精度较低的问题,提出了一种十字型微谐振梁。为研究微谐振梁的多场耦合效应,在考虑范德华力、电场力的情况下建立了谐振子的多场耦合非线性动力学方程。采用林滋泰德-庞加莱法求解获得其非线性振动的动态位移,分析了多物理场参数对于谐振子振动位移平均值以及电容变化量的影响规律。运用微纳加工手段制作出十字型微谐振梁,采用静电激励-电容检测方法进行了谐振频率和振动位移导致的电容变化量测试。结果表明:十字型谐振梁增大了极板面积,电容变化量增加,其信号强度更强。当面积增大75%时,电容变化量为原来的4.2倍,信号强度增强5.0倍,因此更加便于电容检测。 展开更多

关键词 微机电系统 范德华力 十字型谐振梁 非线性振动 多场耦合 电容检测

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十字型微谐振梁多场耦合非线性振动分析

16

作者 韩光 许立忠 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期308-317,共10页

为了提高电容检测传感器的检测精度,提出了一种十字型微谐振梁。将其简化为多场耦合振动模型,在考虑分子力与电场力的情况下建立动力学方程。求得其非线性振动固有频率及其变化规律,分析了不同参数对位移响应的影响。利用微加工技术制... 为了提高电容检测传感器的检测精度,提出了一种十字型微谐振梁。将其简化为多场耦合振动模型,在考虑分子力与电场力的情况下建立动力学方程。求得其非线性振动固有频率及其变化规律,分析了不同参数对位移响应的影响。利用微加工技术制作十字型微谐振梁,采用静电激励—电容检测方法对其测试。创新性地将激振端与拾振端采用隔离带分开,使输出的电压信号不掺杂激励信号,结果更加真实准确。使用Owen交流电桥进行检测。结果表明:谐振梁尺寸较小时,分子力对谐振梁非线性振动影响较大。在忽略与考虑分子力时,相对误差分别为4.706%与1.971%,考虑分子力时理论值更加贴近于实测值。十字型微谐振梁的品质因数为105.8,较传统一字梁,检测信号更为明显。 展开更多

关键词 微机电系统(MEMS) 非线性振动 分子力 多场耦合 十字型谐振梁

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