检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：杨青长春理工大学

学位级别：博士

故障检测与诊断(FDD, Fault Detection and Diagnosis)是保证现代工业安全性、可靠性、产品质量和效益的重要手段。由于传统的单一型故障检测与诊断技术仅适合处理某些简单系统,难以直接扩展至时变、非线性、非高斯、多模、间歇等复杂... 详细信息

故障检测与诊断(FDD, Fault Detection and Diagnosis)是保证现代工业安全性、可靠性、产品质量和效益的重要手段。由于传统的单一型故障检测与诊断技术仅适合处理某些简单系统,难以直接扩展至时变、非线性、非高斯、多模、间歇等复杂的多变量动态随机工业过程,因此,近年来将几种单一型故障检测与诊断技术相结合的集合型故障检测与诊断技术,特别是,集合型实时故障检测与诊断技术成为国内外学术界和工业界研究的热点与难点。为了提高集合型故障检测与诊断的准确性、实时性和快速性,本文在总结和分析国内外研究现状基础上,重点围绕集合型实时故障检测与诊断的三个关键技术：提升小波实时降噪技术、故障特征增量提取技术、基于在线机器学习的故障分类与聚类技术,展开了深入研究。主要工作包括：1)集合型实时故障检测与诊断一般结构研究；2)针对实时数据,集合型实时故障检测与诊断改进方法研究；3)针对历史数据,批量式集合型快速故障检测与诊断改进方法研究。本文将提升小波、增量式特征提取和在线分类与聚类技术相结合,提出了一种集合型实时故障检测与诊断典型结构,即“提升小波实时去噪+增量式特征提取+在线故障分类与聚类”结构。为了降低噪声对集合型实时故障检测与诊断性能的影响,提出了基于提升小波双变量阈值实时降噪方法。为了提高集合型故障检测的准确性、实时性和快速性,针对高斯过程,提出了3种集合型故障检测改进方法。具体为：针对时变过程,提出了基于提升小波和移动窗PCA (LW-MWPCA)实时故障检测方法；针对动态非线性过程,提出了基于提升小波和动态核PCA (LW-DKPCA)故障检测方法；针对间歇过程,提出了基于提升小波和多项PCA(LW-MPCA)故障检测方法。为了提高集合型故障诊断的准确性、实时性和快速性,针对高斯过程,提出了基于提升小波和自适应递推最小二乘支持向量机(LW-ARLSSVM)、基于提升小波和增量概率神经网络(LW-IPNN)、基于提升小波和增量聚类(LW-ICLUSTER)3种集合型实时故障诊断改进方法；针对非高斯过程,提出了在提升小波实时降噪基础上,基于快速独立成分分析和在线机器学习两种集合型快速故障诊断改进方法,即LW-FICA-ARLSSVM、LW-FICA-IPNN方法。理论分析和实验研究表明,本文提出的集合型故障检测与诊断系列方法的性能优于单一类型的故障检测与诊断方法的性能。本论文的研究,为集合型实时故障检测与诊断技术的应用提供了理论依据。

关键词：故障检测故障诊断集合方法实时算法提升小波增量式特征提取在线机器学习

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结合触觉力反馈与变形可视化的柔性机构设计分析

结合触觉力反馈与变形可视化的柔性机构设计分析

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作者：冀晶晶浙江大学

学位级别：博士

触觉力反馈技术在传统的机器入领域加入了“人”的参与作用和反馈感受,实现了远程和虚拟环境下设计者参与的触觉交互,主要用于在三维物理空间内对远程／虚拟对象进行操控。触觉力反馈技术是多学科交叉生成的前沿技术,融合了计算机科学... 详细信息

触觉力反馈技术在传统的机器入领域加入了“人”的参与作用和反馈感受,实现了远程和虚拟环境下设计者参与的触觉交互,主要用于在三维物理空间内对远程／虚拟对象进行操控。触觉力反馈技术是多学科交叉生成的前沿技术,融合了计算机科学、计算机图形学、自动化技术、信息技术、机器人和人机控制等多技术学科知识,被广泛应用在计算机辅助设计、计算机辅助外科手术和计算机辅助装配等领域。力反馈技术的实现过程中,实时的视觉仿真是相辅相成的,带有触觉反馈的可视化技术必须实时获取变形数据并反馈给环境以达到视觉触觉的协调一致。虽然力反馈技术可在不同领域显示出其不可比拟的优势,但本文的目的不是寻找某一特定应用下的力反馈可视化求解,却从基础的科学研究出发,对三维空间内全局大变形柔性体“实时交互”过程中的变形可视化和力反馈问题进行探讨。论文围绕柔性机构大变形下的实时力反馈可视化的实现,从数学建模、快速求解、硬件交互、实例验证和应用等方面展开研究,主要章节内容如下：第一章介绍了触觉力反馈技术的研究背景和发展前景,综述了柔性机构设计分析的研究现状,引出结合触觉力反馈与变形可视化的柔性机构设计分析的研究必要性及应用背景。阐述了本文的研究目的、意义和主要研究内容。第二章分别在全局坐标系和变形局部坐标系下对比建立了非线性柔性杆件形变基本模型。借助独立于坐标系的空间曲率来描述曲线的弯曲和扭转特性,完整表征对象的几何形状。对柔性梁的姿态,扭转角,位移和力学性能等特征参量分别进行对比建模,得到两种坐标系下的变形模型。第三章在第二章的基础上,提出柔性机构实时变形的曲率模型解耦方法。具体为：建立一种通用世界坐标系下的降维离散状态空间模型,基于曲率的结构变形模型方法有效地把形状变量从13阶非线性方程中解耦,使得柔性体力矩与形状变量方程可以并行运算,满足变形可视化所需的实时计算。第四章针对力反馈应用的实时需求,提出了柔性机构力反馈的动态力位映射技术。以悬臂梁锁紧件作为典型柔性机构的研究对象,提出了基于接触问题的非线性力位关系求解方法,实现了分段函数描述的复杂形状柔性体的反馈力计算。同时,建立悬臂梁锁紧件装配件动态移动过程中的实时力位映射,为触觉实景体验提供了可嵌入式的实时力反馈算法。第五章提出结合触觉评估的柔性机构设计分析,实现虚拟环境下带有用户真实触觉体验的柔性机构设计优化流程。商用Phantom力反馈装置以触针作为目标对象的载体,可在1KHz的高频下检测其位置信息,虚拟环境下再现悬臂梁锁紧件插入元件移动过程中的反馈力信息。通过将柔性机构动态力位映射关系内嵌于永磁球形马达数据接口,将其扩展为多自由度力反馈设备。该基于球形链接的装置通过位移/扭转角的双变量实时检测,有效克服传统串并联结构造成的受力不连续问题,使球形马达力反馈装置更柔滑地模拟人手操作过程。第六章采用两个实例进行验证分析。第一个实例将离散状态空间模型与实时计算方法应用在桥梁检测智能小车的设计分析中,提出新的设计,使其在有限三维空间内可自由弯曲和扭转。通过与有限元分析和实验测量等离线分析结果结合,实现了复杂工况(如翻越弯角)下变形可视化的求解验证;第二个实例将悬臂梁锁紧件力反馈的动态力位映射关系嵌入到硬件力反馈设备Phantom的底层数据接口,进行虚拟环境下人机交互的触感操作实验。实验证实虚拟环境下结合触觉力反馈的柔性机构设计方法可设计满足用户需求的实用产品。在此基础上,将柔性机构反馈力求解模型内嵌于永磁球形马达数据接口,从而更真实地模拟了带有触觉反馈的多维悬臂梁锁紧结构的插套装拆过程。第七章为总结与展望。概括了论文的主要研究内容和创新点并提出可进一步深入完善的研究方向。本研究工作在面向动态力反馈和变形可视化的柔性机构实时求解模型及触觉力反馈装置的设计应用等方面积累了一定的成果和经验,为柔性机构触觉力反馈技术的深入研究奠定了基础。

关键词：柔性机构触觉力反馈数字化设计接触非线性仿真变形可视化实时算法状态变量解耦降维离散求解

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语音人机界面标引系统的实现

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微计算机信息 2005年第4期21卷 232-233页

作者：毕文军高健上海大学机电工程与自动化学院

本文实现了一个媒体资产管理中的语音人机界面标引系统。系统以连续混合高斯隐马尔可夫模型为基础,采用分层构筑维特比算法进行训练和识别。为实现标引的实时性,采用实时计算的方法。为了减少计算量,并没有将状态持续时间分布引入Viterb... 详细信息

本文实现了一个媒体资产管理中的语音人机界面标引系统。系统以连续混合高斯隐马尔可夫模型为基础,采用分层构筑维特比算法进行训练和识别。为实现标引的实时性,采用实时计算的方法。为了减少计算量,并没有将状态持续时间分布引入Viterbi译码,而是将其作为后处理部分。对于数字识别,以声调作为辅助判决。以此做了一个体育赛事的词库,测试表明,标引系统首选识别率达到93.5%,前五选识别率达到98%。

关键词：人机界面语音识别实时算法

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动态开放环境中的实时启发式搜索

动态开放环境中的实时启发式搜索

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作者：罗翊清华大学

学位级别：硕士

该文对分布式人工智能中关于搜索方法的研究进行了综述与总结,提出将分布式人工智能研究与搜索技术相结合的两种途径,作为进行分布式搜索的基础.该文分析了动态开放环境的特性,提出适应这些特性的搜索算法所应具有的性质,并给出一个适... 详细信息

该文对分布式人工智能中关于搜索方法的研究进行了综述与总结,提出将分布式人工智能研究与搜索技术相结合的两种途径,作为进行分布式搜索的基础.该文分析了动态开放环境的特性,提出适应这些特性的搜索算法所应具有的性质,并给出一个适应动态环境的搜索算法--跳步算法.通过实验,对算法性能进行了分析与说明,表明算法具有较好的运行效率.

关键词：分布搜索算法实时算法动态开放问题局部搜索

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基于HMM的语音标引系统开发

基于HMM的语音标引系统开发

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作者：毕文军上海大学

学位级别：硕士

语音是人类重要的、有效的和常用的通信形式，这就很容易让人想到能否用自然语言代替传统的人机交流方式如键盘、鼠标等。随着现代科学和计算机技术、模式识别和信号处理技术的发展，使得能满足各种需要的语音识别系统的实现成为可能。... 详细信息

语音是人类重要的、有效的和常用的通信形式，这就很容易让人想到能否用自然语言代替传统的人机交流方式如键盘、鼠标等。随着现代科学和计算机技术、模式识别和信号处理技术的发展，使得能满足各种需要的语音识别系统的实现成为可能。本文开发一个实用的语音识别标引系统，以解决电视台媒体内容管理中资料的录入问题。\n 本文首先阐述了语音的端点检测，给出了常用时域特征及系统所采用的相关法检测，提出了基于动态始端的连续语音端点检测方法。在特征提取上，采用了美尔倒谱作为特征参数，给出了系统的频带划分，并对提高语音动态特性的能力做了分析。接着详细地论述了在语音识别建模中广泛采用的隐马尔可夫模型的理论和建模方法，模型的三个主要问题及连续隐马尔可夫模型原理和隐马尔可夫模型的种类，并对多元混合高斯模型的逼近能力做了仿真。\n 在理论的基础上，阐述了本系统的训练和识别算法。系统采用了分段K均值训练算法，给出了初值的选取方法，K均值算法及其聚类效果，比较了不同初值对其影响，对分段k均值的似然重估算法做了仿真，并对算法中产生的空组问题提出了解决方案。针对本特定系统，提出了状态级的共享训练算法。在识别上，首先给出了识别的语言模型，分析了分层构筑算法和帧同步viterbi算法，将模型的段长概率用做识别的后处理并提出了惩罚性计算和余弦函数加权，使段长概率真正的反应了其段长特性，提高了识别率。为了实现本系统的实时响应，一方面简化了对连续隐马尔可夫模型的高斯观察概率的计算，避免了指数和对数的运算，另一方面提出了以连续双缓冲为结构，高斯概率首先计算的实时计算方法，借助Windows低层音频技术实现了语音的输入和识别同时进行，使系统达到了实用的要求。在对非语音的据识上也给出了自己的方法。\n 最后，给出了标引系统的具体实现。以客户机服务器模式为架构，系统采用了Windows低层音频输入技术、用于数据存储和传输的XML语言及其与高级语言接口DOM技术和数据库连接技术。在具体的训练和识别上，给出了具体的参数设置、空间分配、软件结构和实现过程。为了方便标引人员使用，系统拥有友好的训练和标引界面。系统在给定的引导文件下工作，实验结果证明，系统具有很好的性能。

关键词：语音识别隐马尔可夫模型状态持续时间实时算法 XML 语音端点检测标引系统

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混合能源商业建筑能量管理与电动汽车充电站调度研究

混合能源商业建筑能量管理与电动汽车充电站调度研究

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作者：季霖宇东华大学

学位级别：硕士

随着社会经济的快速发展,能源需求也在不断增长,可以根据室内外环境的变化,自动调节建筑运行状态,提高能源效率和用户舒适度的智能建筑成为建筑行业未来转型的方向之一。但智能建筑的节能效率依赖于能量管理方法,现有文献中,传统的基于... 详细信息

随着社会经济的快速发展,能源需求也在不断增长,可以根据室内外环境的变化,自动调节建筑运行状态,提高能源效率和用户舒适度的智能建筑成为建筑行业未来转型的方向之一。但智能建筑的节能效率依赖于能量管理方法,现有文献中,传统的基于规则的方法虽然简单但无法利用不确定因素,基于模型的方法又严重依赖于模型精度且无法有效利用历史数据。此外,随着电动汽车及相关产业的发展,大量电动汽车与建筑微电网的耦合已经成为必然,对于电动汽车的有效能量调度对于建筑微电网的稳定运行不可或缺,然而在商业建筑环境下,对于电动汽车的直接调度方法受到通信、隐私等因素的限制而通常无法有效实施。因此,本文使用了深度强化学习方法,针对上述不足之处,对多能源商业建筑中的多种负载的能量调度进行了研究,分析了电动汽车充电站与商业建筑之间的耦合关系,采用动态定价策略对电动汽车进行间接调度。本文的具体研究内容如下。第一,针对混合能源商业建筑的能量管理问题,本文提出了由光伏发电系统、暖通空调系统、热电联产系统、储热系统及储能系统组成的智能建筑能量管理系统模型,该系统连接到主电网和天然气站。本文的目标是最小化该系统的累积能源成本并在过程中保证建筑内部居民舒适度,针对该目标本文考虑多种系统限制建立了优化问题。之后本文将优化问题转化为马尔可夫决策过程,设计了相应的状态、动作空间以及奖励函数,提出了基于深度确定性策略梯度算法的数据驱动实时能量管理方法,该方法在节约能源成本和保持居民舒适度方面具备明显优势,与其他基准方法相比,本文提出的方法至少节省了5.4%的能源成本。第二,针对电动汽车与商业建筑的耦合调度问题,本文基于电动汽车及用户特点,提出了电动汽车充电站服务模型,电动汽车充电站由商业建筑提供所需能量。此外,为了促进建筑低碳化,本文还建立了由不同能量来源供能所产生的碳排放量模型。之后以最小化累积运营成本和碳排放,同时保证居民舒适度为目标,建立了优化问题,并将问题表述为马尔可夫决策过程。针对深度确定性策略梯度算法对于超参数过于敏感和探索性不佳的缺点,提出了一种基于软演员-评论家算法的实时能量调度方法,其中采用动态定价对电动汽车充电行为进行间接调度。仿真结果表明,本文提出的方法在提高电动汽车充电站收入和降低能源成本与碳排放方面性能优异,与其他基准方法相比,本文方法取得了最佳平衡,总运营成本相比其他方法至少降低了5.2%。

关键词：深度强化学习建筑能量管理动态定价实时算法

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利用可再生能源的三方智能社区的能源管理研究

利用可再生能源的三方智能社区的能源管理研究

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作者： Adnan Saeed 华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

本文介绍了可再生能源(RERs),特别是风能和太阳能,在由共享设施运营商(SFO),住宅区(RB)/家庭用户(HU)和主电网组成的智能社区的能源管理方案中最大利用。该系统适用于人口稠密的城市,高层建筑可以配备太阳能光伏板为建筑中的共用设施(电... 详细信息

本文介绍了可再生能源(RERs),特别是风能和太阳能,在由共享设施运营商(SFO),住宅区(RB)/家庭用户(HU)和主电网组成的智能社区的能源管理方案中最大利用。该系统适用于人口稠密的城市,高层建筑可以配备太阳能光伏板为建筑中的共用设施(电梯,灯,安全摄像头,水泵等)运行供电,更重要的是,它适用于停电问题严重的地方以及可以利用风能补充太阳能的智能房区,使得此系统在一整天内都能有效运行。在这方面,在智能社区,SFO拥有可再生能源(风能和太阳能)和家庭用户(在屋顶安装太阳能光伏板)能够满足他们的能源需求并相互交易。该系统由三个伙伴(SFO,HU和电网)组成,而不是传统的两个实体,即用户和电网。为SFO和RB提出了一个系统,考虑到他们的需求,他们可以决定是否必须向/从其他合作伙伴出售/购买能源。此外,引入SFO的电池储能系统BESS,以提高系统可靠性并降低最佳成本。SFO负载是关键的(不能脱落),用户的负载分为临界负载和柔性负载(通过调度电力实现成本最小化)。实时能源管理计划旨在最大限度地利用可再生能源,并最大限度地降低SFO和住宅用户的总运营成本。拟议的方案是通过保持可再生能源发电,各种负荷,电价,电池充电/放电以及特定时段的充电状态SOC的知识来制定的,该模型可以预测未来的成本。使用实时算法,该算法考虑社区中的不同共享设施和拥有随机选择的设备的四个家庭用户,以获得SFO和HU的最佳成本。选择具有不同的太阳能容量的家庭用户和一个没有安装任何太阳能电池组件的对比用户,检查对该用户的影响。数值结果表明了该模型的有效性。SFO和用户从方案中获得了巨大的利益。SFO和HU的成本降低分别为8.7%和27.3%。

关键词：智能电网能源管理系统共享设施运营商电池储能系统实时算法

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人体组织实时超声弹性成像技术研究

人体组织实时超声弹性成像技术研究

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作者：王勇萍哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

超声弹性成像技术可以提供组织的弹性信息，克服了传统触诊方式主观性大，不同时期不同医生的诊断结果不具备可比性的缺点，可以方便地应用在临床肿瘤等病变的诊断过程中。由于超声弹性算法的计算复杂性，针对超声弹性成像实时性进行研... 详细信息

超声弹性成像技术可以提供组织的弹性信息，克服了传统触诊方式主观性大，不同时期不同医生的诊断结果不具备可比性的缺点，可以方便地应用在临床肿瘤等病变的诊断过程中。由于超声弹性算法的计算复杂性，针对超声弹性成像实时性进行研究具有重要意义。本文介绍了课题的研究背景及国内外研究现状，以实际实时超声弹性成像系统的成像流程为主线，从实用系统的角度阐述了压缩弹性成像的整个过程。首先介绍了弹性成像的数据来源，包括实验仿真数据的获取及实际系统数据的采集。其次，进行相关性分析，估计组织受压后的位移/应变分布。最后，对应变结果进行处理并彩色显示。位移/应变估计是影响成像系统实时性的一个重要因素，因此减少位移/应变估计算法的时间复杂度是本文的重点研究内容。弹性成像最常用的一种方法是互相关方法，本文首先研究了传统的一维组合自相关方法，但一维算法没有考虑到组织侧滑的影响，因此，引入了二维组合自相关方法。但传统二维组合自相关方法计算量大，不适用于实时成像，因此引入了移动的互相关函数计算方法，大大降低了传统方法的计算量，使之应用在实时弹性成像系统中。为了更进一步的降低算法的计算操作次数。本文改进了零相位迭代法，研究了基于横向搜索的零相位迭代法并将算法扩展到二维。基于横向搜索的方法和二维零相位迭代法只需迭代1次就能得到较好的估计结果，计算量更小。仿真结果和计算量分析表明，基于相位的位移/应变估计方法实时性更好，比互相关算法有更高的精确度，提高了算法的鲁棒性，更适合在实时系统中使用。

关键词：超声弹性成像实时算法互相关零相位迭代

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自适应跳频信道质量估计研究

自适应跳频信道质量估计研究

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作者：王禹西安电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,在常规跳频的基础上提出了自适应跳频,它是建立在自动信道质量评估基础上的一种频率自适应控制和功率自适应控制相结合的跳频技术,大大增加了常规跳频通信系统的抗干扰能力。而频率自适应控制算法需要利用接收到的数据进行实时... 详细信息

近年来,在常规跳频的基础上提出了自适应跳频,它是建立在自动信道质量评估基础上的一种频率自适应控制和功率自适应控制相结合的跳频技术,大大增加了常规跳频通信系统的抗干扰能力。而频率自适应控制算法需要利用接收到的数据进行实时的信道质量估计。本文研究了适用于高速跳频系统、运算速度快、估计标准差小的MPSK信号盲信噪比估计算法。首先对SVR、SNV、M2M4,ML等几种实时算法进行了研究,仿真结果表明这些算法在信噪比较低时估计均值与真实值有明显偏差;然后对低信噪下估计性能更好的SSME算法进行了研究,分析了观测码元数、每码元采样点数对算法估计方差性能的影响、算法的有效性和频率偏差对算法性能的影响等几个方面。最后,使用Altera公司的Quartus工具编写了实现SSME算法的VHDL程序,得到了预期的仿真结果。

关键词：自适应跳频盲估计信噪比实时算法

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一种嵌入式Linux实时调度机制改进方案

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哈尔滨理工大学学报 2010年第3期15卷 27-30,35页

作者：滕艳平廉佐政王海珍齐齐哈尔大学计算机与控制工程学院黑龙江齐齐哈尔161006 齐齐哈尔大学计算中心黑龙江齐齐哈尔161006

在分析传统实时调度器不足的基础上,提出了一种新型智能调度器模型,并通过修改RT-Linux的内核函数,包括实时算法的初始化函数和调度函数,实现了多种调度算法的集成,为用户提供统一的使用界面.最后对新的调度机制进行了算法复杂性分析和... 详细信息

在分析传统实时调度器不足的基础上,提出了一种新型智能调度器模型,并通过修改RT-Linux的内核函数,包括实时算法的初始化函数和调度函数,实现了多种调度算法的集成,为用户提供统一的使用界面.最后对新的调度机制进行了算法复杂性分析和性能测试,实验表明,新的调度机制能够较好地满足系统实时性要求.

关键词：调度机制实时算法 RT-Linux

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