基于熵权与集成学习的半监督小样本树种分类研究

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作者 王静 李静 《森林工程》 北大核心 2025年第1期151-161,共11页

针对传统半监督自训练分类方法易导致数据集混乱,影响后续小样本树种分类精度这一问题,基于熵权法(en-tropy weight,EW)与集成学习(ensemble learning,EL)提出EW-EL的半监督小样本树种分类方法。EW-EL在传统半监督自训练分类方法的理论... 针对传统半监督自训练分类方法易导致数据集混乱,影响后续小样本树种分类精度这一问题,基于熵权法(en-tropy weight,EW)与集成学习(ensemble learning,EL)提出EW-EL的半监督小样本树种分类方法。EW-EL在传统半监督自训练分类方法的理论上引入EL的思想,以熵权法作为基础理论设计按基分类器当前训练周期下的F1分数计算的信息熵作为计算权重因子,再依信息熵越大基分类器越不稳定思想设计权重,使集成分类器分类概率更集中,减少集成分类器偏向性。结果显示,EW-EL较传统半监督自训练方法能更有效地均衡数据分布,使新加入数据的伪标签样本类别更准确。EW-EL所得到的小样本树种分类总精度(OA)为0.97、召回率(Recall)为0.96及Kappa系数为0.97,3种指标均优于监督分类、传统半监督自训练方法及利用传统EL机制所构建的半监督自训练方法。其中,EW-EL方法较融合软投票机制的半监督自训练方法,OA与Recall均提升了1%。EW-EL联合简单线性迭代聚类所制成的树种图在所选测试区内达到了94%。此外,进一步分析证明,EW-EL能通过集成诸多分类器,来实现更佳的小样本树种分类结果,更适用于低成本下的相关部门进行林业资源统计的工作。 展开更多

关键词 无人机影像 熵权法 深度学习 集成学习 半监督小样本分类 树种分类 树种制图 EW-EL

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执行器饱和约束下机器人手臂的最优容错控制 被引量：3

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作者 雷根平 王艳丽 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第3期29-34,共6页

为了提高机器人手臂系统在饱和约束和电机故障下的控制精度,提出了一种最优容错控制策略。首先建立了机器人手臂故障模型,然后设计了故障观测器对故障值进行估计,并提出包含电机故障与饱和约束的性能指标,最终利用神经网络准确估计出性... 为了提高机器人手臂系统在饱和约束和电机故障下的控制精度,提出了一种最优容错控制策略。首先建立了机器人手臂故障模型,然后设计了故障观测器对故障值进行估计,并提出包含电机故障与饱和约束的性能指标,最终利用神经网络准确估计出性能指标,从而得到了最优容错控制策略。MATLAB环境下仿真结果表明,所设计的最优容错控制策略与自适应容错控制方法相比具有更优的控制效果,能够在0.2 s内稳定跟踪指令信号,最大跟踪误差仅为0.9°,同时输出力矩始终满足饱和约束要求,所设计的故障观测器能够在0.2 s内准确估计出故障值,最大估计误差仅为0.2 N·m,大幅提高了机器人手臂系统的控制精度。 展开更多

关键词 机器人手臂 执行器饱和约束 电机故障 故障观测器 最优容错控制

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混沌时间预测方法的高分辨率雷达海杂波非线性分析 被引量：2

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作者 赵彦平 张亚丽 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第4X期115-117,共3页

海洋运输业的发展对船载雷达的预测精度提出了更高要求。雷达收集信号中存在大量的海杂波噪声。由于海杂波具有动态性,传统的基于线性分析的模型不能提高目标分析的精度。本文针对海杂波的非线性特征,提出使用混沌时间方法分析海杂波,... 海洋运输业的发展对船载雷达的预测精度提出了更高要求。雷达收集信号中存在大量的海杂波噪声。由于海杂波具有动态性,传统的基于线性分析的模型不能提高目标分析的精度。本文针对海杂波的非线性特征,提出使用混沌时间方法分析海杂波,通过神经网络训练数据得到精确预测模型,提高雷达海杂波非线性分析的准确率。 展开更多

关键词 海杂波 混沌时间 神经网络 非线性

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三轴机载光电系统的模糊滑模鲁棒控制方法 被引量：2

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作者 雷根平 刘婷婷 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期372-377,共6页

为了克服机体振动和气流扰动对三轴机载光电系统对准精度的影响,提出了一种模糊滑模鲁棒控制方法。首先根据坐标转换关系建立了三轴机载光电系统的数学模型,然后引入模糊算法准确估计干扰大小,并设计了模糊滑模鲁棒控制律,最后给出了稳... 为了克服机体振动和气流扰动对三轴机载光电系统对准精度的影响,提出了一种模糊滑模鲁棒控制方法。首先根据坐标转换关系建立了三轴机载光电系统的数学模型,然后引入模糊算法准确估计干扰大小,并设计了模糊滑模鲁棒控制律,最后给出了稳定性分析,能够确保三轴机载光电系统对目标方位的高精度跟踪。仿真结果表明:提出的方法与分数阶控制方法相比,表现出了更优的控制效果,可在300 ms内稳定跟踪指令信号,最大干扰估计误差仅为0.2 N·m,且具有更高的控制精度,对俯仰角、滚转角和航向角的最大跟踪误差分别仅为0.5°、0.7°和0.4°,大幅提高了三轴机载光电系统的对准精度。 展开更多

关键词 三轴机载光电系统 干扰 模糊算法 积分终端滑模 鲁棒控制

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基于扩张状态观测器的电机模型预测鲁棒控制 被引量：2

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作者 刘洋 孔国利 《制造技术与机床》 北大核心 2021年第12期135-140,共6页

为了有效补偿阻尼摄动、未知负载以及电磁干扰对永磁同步电机的影响,并提高电机的控制精度,提出了一种基于扩张状态观测器的模型预测鲁棒控制方法。首先建立了带有阻尼摄动、未知负载以及电磁干扰等复合干扰的永磁同步电机模型,然后设... 为了有效补偿阻尼摄动、未知负载以及电磁干扰对永磁同步电机的影响,并提高电机的控制精度,提出了一种基于扩张状态观测器的模型预测鲁棒控制方法。首先建立了带有阻尼摄动、未知负载以及电磁干扰等复合干扰的永磁同步电机模型,然后设计了扩张状态观测器来准确估计复合干扰,并引入复合干扰估计结果来改进传统模型预测控制的鲁棒性,最后提出了预测输出和代价函数,通过滚动优化后得到改进模型预测控制律,实现了对永磁同步电机的鲁棒控制。仿真结果表明:设计的扩张状态观测器能够快速准确估计出复合干扰,最大估计误差仅为0.2 r/min 2,且改进的模型预测控制方法能够准确跟踪指令信号,转速和加速度最大误差分别为0.3 r/min和0.3 r/min 2,在测试实验中的转速最大误差仅为0.5 r/min,可有效消除永磁同步电机的各种干扰的影响,从而大幅改善了对工件的加工精度。 展开更多

关键词 永磁同步电机 复合干扰 扩张状态观测器 改进模型预测控制 鲁棒控制

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利用混沌粒子群算法进行船舶多模型自适应观测器参数寻优 被引量：1

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作者 张亚丽 赵彦平 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第3X期129-131,共3页

通过混沌粒子群算法,人们能够对各种复杂的配电网状态进行监控和分析,同时为网络负载的分配提供必要的参数优化,因此在船舶多模型自适应观测器中,采用混沌粒子算法的优化算法具有很大的现实意义。本文首先建立混沌粒子群的观测器模型,... 通过混沌粒子群算法,人们能够对各种复杂的配电网状态进行监控和分析,同时为网络负载的分配提供必要的参数优化,因此在船舶多模型自适应观测器中,采用混沌粒子算法的优化算法具有很大的现实意义。本文首先建立混沌粒子群的观测器模型,然后根据各种船舶故障发生的特点,设计不同状态下的参数优化算法,最后通过对观测器相关参数的仿真,得到船舶模型承受的负载和压力参数仿真结果。 展开更多

关键词 混沌粒子群 船舶模型 自适应观测器

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基于递归图理论的舰船辐射噪声的特征量分析 被引量：1

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作者 李静 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第18期34-36,共3页

水下目标特征值提取技术一直是研究船舶辐射噪声及水下目标识别的主要方式。舰船辐射噪声是一种非线性时变时序,一般利用非线性系统的状态迁移来描述并构建空间投影。递归图理论是一种混沌特质分析方法,利用信息特征熵概念来研究船舶辐... 水下目标特征值提取技术一直是研究船舶辐射噪声及水下目标识别的主要方式。舰船辐射噪声是一种非线性时变时序,一般利用非线性系统的状态迁移来描述并构建空间投影。递归图理论是一种混沌特质分析方法,利用信息特征熵概念来研究船舶辐射噪声关联维度。本文研究了船舶噪声辐射噪声空间的特征值及特征向量,给出了基于递归图理论的混沌特征量的维度计算方法,确定了辐射噪声空间矩阵的递归率和信息特征熵,最后进行了仿真。 展开更多

关键词 辐射噪声 递归图理论 关联维度

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隐相空间的DUPSO-RPSOVF语音预测模型研究 被引量：1

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作者 吴霞 吴晓军 +2 位作者 史素真 张其进 张玉梅 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1875-1882,共8页

提出了一种基于二阶Volterra级数的语音信号非线性预测模型.为克服传统的最小均方(Least Mean Square,LMS)算法在模型核系数更新时的固有缺点,引入耗散均匀搜索粒子群优化算法(Dissipative Uniform Particle Swarm Optimization,DUPSO)... 提出了一种基于二阶Volterra级数的语音信号非线性预测模型.为克服传统的最小均方(Least Mean Square,LMS)算法在模型核系数更新时的固有缺点,引入耗散均匀搜索粒子群优化算法(Dissipative Uniform Particle Swarm Optimization,DUPSO)求解核系数,并构建了DUPSO-SOVF预测模型;为避免传统方法中相空间的重构过程,构建了隐相空间DUPSO-SOVF预测模型,在求解模型核系数时动态地求解出最优嵌入维数和延迟时间;为降低模型复杂度,在误差允许范围内进行模型关键项的提取,从而减少了核系数个数,构建了少参数的DUPSO-RPSOVF(Reduced Parameter SOVF,RPSOVF)预测模型.将英语音素、单词和短语作为实验样本数据进行仿真,结果表明:隐相空间DUPSO-SOVF模型能够准确的计算出相空间重构参数,DUPSO-SOVF和DUPSO-RPSOVF两种预测模型对单帧和多帧语音信号均具有较高的预测精度,优于PSO-SOVF和LMS-SOVF预测模型,并且能够很好地反映语音序列变化的趋势和规律,可以满足语音序列预测的要求. 展开更多

关键词 语音信号 预测 Volterra模型 DUPSO算法 隐相空间重构

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三价铬镀铬工艺参数自动化检测系统设计 被引量：1

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作者 李蔚 丁汀 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2016年第12期37-41,共5页

镀铬工艺参数的准确检测对镀层性能非常关键,当前的检测系统对相关参数选择不准确,对工艺影响较大。提出一种新的镀铬工艺参数检测系统设计方法,通过实验分析了硫酸盐三价铬镀铬工艺材料和工艺参数特点,分析了p H、电镀时间和铬质量浓... 镀铬工艺参数的准确检测对镀层性能非常关键,当前的检测系统对相关参数选择不准确,对工艺影响较大。提出一种新的镀铬工艺参数检测系统设计方法,通过实验分析了硫酸盐三价铬镀铬工艺材料和工艺参数特点,分析了p H、电镀时间和铬质量浓度对硫酸盐三价铬镀铬层的影响,确定这三种参数对硫酸盐三价铬镀铬层耐腐蚀性起到的作用。以此为基础设计一种智能化参数检测系统对硫酸盐三价铬镀铬工艺参数进行检测,主要包括主板模块、无线个域网(Zigbee)模块和传感器模块,详细介绍了各模块的硬件设计过程。实验结果表明,该系统不仅能耗低,实际效果较好。 展开更多

关键词 硫酸盐三价铬镀铬 工艺参数 自动化检测

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印刷颜色复制中灰平衡算法的研究 被引量：3

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作者 李胜辉 袁芳文 +1 位作者 刘斯阳 赵冬玲 《数字印刷》 北大核心 2020年第1期10-16,52,共8页

灰平衡曲线描述了CMY三原色油墨值和K油墨值之间的比例关系,在印刷颜色复制和质量控制中发挥着重要作用。本研究分别对基于密度方程和纽阶堡方程的印刷灰平衡计算进行分析,密度方程算法包括CMYK四色梯尺的设计、梯尺色块的打印与测量、... 灰平衡曲线描述了CMY三原色油墨值和K油墨值之间的比例关系,在印刷颜色复制和质量控制中发挥着重要作用。本研究分别对基于密度方程和纽阶堡方程的印刷灰平衡计算进行分析,密度方程算法包括CMYK四色梯尺的设计、梯尺色块的打印与测量、密度方程组的构建和求解等步骤;纽阶堡方程算法包括黑色版梯尺的制作、梯尺色块的打印与测量、牛顿迭代法求解纽阶堡方程组等步骤。通过MATLAB仿真实现了上述两种算法,并根据计算所得的灰平衡数据,绘制了灰平衡曲线。最后对两种方法的计算结果进行了色差对比分析,结果表明,纽阶堡方程法的计算精度整体略高于密度方程法,两种算法在亮调和中间调部位计算精度较高,暗调部位计算精度较差。 展开更多

关键词 灰平衡 密度方程 纽阶堡方程 牛顿迭代法

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自适应免疫遗传算法在船舶航向控制器中的应用

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作者 刘辉 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第5X期79-81,共3页

传统的船舶航海控制器由于性能一般,当遇到复杂的海洋环境时,往往不能胜任船舶的操控要求,而且其安全性也较差,因此在船舶航向控制器设计时,需要综合考虑操作的稳定性和安全性。本文采用自适应免疫遗传算法对航向控制器的工作参数进行优... 传统的船舶航海控制器由于性能一般,当遇到复杂的海洋环境时,往往不能胜任船舶的操控要求,而且其安全性也较差,因此在船舶航向控制器设计时,需要综合考虑操作的稳定性和安全性。本文采用自适应免疫遗传算法对航向控制器的工作参数进行优化,增强该控制器的鲁棒性和抗干扰能力,能够适应复杂的海洋环境。通过遗传算法进行PID控制器设计,校正控制器的各项参数。在干扰信号的输入下,航向控制器能够始终维持稳定的航向角,说明此控制器的抗干扰能力良好。 展开更多

关键词 免疫遗传算法 控制器 PID

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