检索结果-内蒙古大学图书馆

激光与光电子学进展 2022年第15期59卷 149-160页

作者：程同蕾尹智远刘伟宋殿昌闫欣王方张学楠东北大学信息科学与工程学院流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤具有荧光特性、良好的抗结晶热稳定性、低转变温度、高非线性、高折射率以及强穿透性等显著优势。随着人们对碲酸盐玻璃研究的不断深入,基于稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤制成的荧光传感器因响应速度快、... 详细信息

稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤具有荧光特性、良好的抗结晶热稳定性、低转变温度、高非线性、高折射率以及强穿透性等显著优势。随着人们对碲酸盐玻璃研究的不断深入,基于稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤制成的荧光传感器因响应速度快、抗电磁干扰能力强、分辨率高和稳定性好等特性在传感领域备受关注。综述了稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤的制备方法、特性、工作原理及其在传感领域的应用,从温度传感、压力传感、浓度传感三个方面展开介绍并对其传感应用前景进行了展望。

关键词：材料稀土离子掺杂碲酸盐玻璃光纤荧光特性低转变温度温度传感

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基于半监督迁移学习的动态多目标进化算法

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控制理论与应用 2025年第1期42卷 1-12页

作者：刘阚蓉李岩谭树彬刘圆超刘建昌东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819 本钢板材股份有限公司辽宁本溪117000

动态多目标优化问题中的目标函数随系统运行环境的动态变化而改变,这将导致其Pareto最优前沿发生动态变化.在大多数动态多目标优化问题中,不同环境之间存在一定相关性,也就是说动态多目标优化算法可以利用以往环境信息对动态变化的Paret... 详细信息

动态多目标优化问题中的目标函数随系统运行环境的动态变化而改变,这将导致其Pareto最优前沿发生动态变化.在大多数动态多目标优化问题中,不同环境之间存在一定相关性,也就是说动态多目标优化算法可以利用以往环境信息对动态变化的Pareto最优前沿进行实时追踪.为充分利用环境信息去实时追踪动态变化的Pareto最优前沿,本文提出一种基于半监督迁移学习的动态多目标进化算法(SSTL-DMOEA).SSTL-DMOEA包括两个核心组成部分,首先采用一种半监督知识迁移机制将历史环境有利信息迁移至当前环境,以帮助算法在当前环境生成较好的初始种群,从而可以提高算法在当前环境中的搜寻效率;其次,通过利用历史Pareto最优解集的中心点和新环境的进化信息在目标域中生成一系列样本点,这些点可以帮助算法建立更准确的预测模型.与4种先进的动态多目标优化算法相比,SSTL-DMOEA在处理动态多目标优化问题上具有一定的优越性.

关键词：动态多目标优化进化算法知识迁移

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基于RIS相位一致性算法的数据通信时延分布建模与最优调控

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中国科学:信息科学 2025年第2期55卷 388-400页

作者：刘辉代学武秦飞肖玉聪赵晓华东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819 中国科学院大学电子与通信工程学院北京101408 清能华控科技有限公司天津300308

本文针对工业环境中无线莱斯(Rician)多径衰落信道导致的数据传输时延不确定性问题,研究了如何利用可重构智能超表面(reconfigurable intelligent surface,RIS)技术调控通信环境,减少传输时延的抖动,从而为工业控制系统等时间敏感型应... 详细信息

本文针对工业环境中无线莱斯(Rician)多径衰落信道导致的数据传输时延不确定性问题,研究了如何利用可重构智能超表面(reconfigurable intelligent surface,RIS)技术调控通信环境,减少传输时延的抖动,从而为工业控制系统等时间敏感型应用提供更优质的通信服务.本文以减少时延分布的离散程度为目标,构建了融合RIS技术的工业环境无线莱斯信道模型,分析了发射功率和RIS相位对传输时延分布的影响,提出了一种通过调节RIS相位来优化通信时延概率密度函数(probability density function,PDF)的相位一致算法.证明了在信道状态已知的理想情况下,该相位一致算法能够在任意给定发射功率下得到RIS相位的理论最优解和传输时延方差的理论最小值.针对实际工业环境中信道状态未知的情况,本文进一步提出了一种基于遗传算法的相位优化算法,通过迭代方式使传输时延PDF接近理论最优解.仿真结果表明,通过RIS调控信道,在相同发射功率下,传输时延的均值可减少7.7%~30.9%,方差可减少74.3%~87.4%,具有绿色节能的优势.

关键词：多径衰落可重构智能超表面通信时延概率密度函数相位一致算法

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基于整体辨识策略的非线性自适应控制方法

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控制理论与应用 2023年第11期40卷 2039-2048页

作者：张政煊杨翊卓代伟周平杨春雨中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221008 北京科技大学自动化学院北京100083 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

针对一类离散时间下的未知动态非线性系统,为解决传统自适应控制方法在交替辨识非线性系统时由于辨识精度低而导致的控制性能差的问题,本文提出了一种基于整体辨识策略的未建模动态补偿的自适应控制方法.利用随机向量函数链接(RVFL)网... 详细信息

针对一类离散时间下的未知动态非线性系统,为解决传统自适应控制方法在交替辨识非线性系统时由于辨识精度低而导致的控制性能差的问题,本文提出了一种基于整体辨识策略的未建模动态补偿的自适应控制方法.利用随机向量函数链接(RVFL)网络的直链与增强结构特性挖掘其与低阶线性模型和高阶未建模动态项的等价对应关系,并融入权值偏差惩罚项,设计了网络模型参数在线更新算法辨识非线性系统参数.根据在线辨识的线性模型参数和未建模动态估计量,采用一步超前最优控制策略设计线性控制器和未建模动态补偿器.数值仿真表明,所提方法优于交替辨识下的非线性自适应控制方法,并通过工业应用的仿真研究验证所提方法在工业上的可用性.最后,对本文控制方法在实际应用中的潜在问题及理论受限条件的放松进行分析和展望.

关键词：随机向量函数链接网络非线性自适应控制未建模动态补偿输出权值偏差惩罚

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具有预设瞬稳态性能的有限时间智能车辆固定构型编队控制

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中国公路学报 2022年第3期35卷 28-42页

作者：郭戈张茜高振宇东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004

智能车辆固定构型编队的瞬态性能(如编队误差收敛速度和超调量)对车辆协同动作及车辆行驶安全至关重要。针对含有模型不确定和外部扰动的车辆固定构型编队问题,提出一种考虑预设瞬态性能和稳态性能约束的有限时间车辆编队控制方法。首先... 详细信息

智能车辆固定构型编队的瞬态性能(如编队误差收敛速度和超调量)对车辆协同动作及车辆行驶安全至关重要。针对含有模型不确定和外部扰动的车辆固定构型编队问题,提出一种考虑预设瞬态性能和稳态性能约束的有限时间车辆编队控制方法。首先,引入一种扰动观测器,实现对由模型不确定和外部扰动构成的复合扰动的有限时间有效估计;其次,将因车载传感器感知能力受限所造成的有限感知距离和有限视角转化为编队误差性能约束,预设非对称时变性能指标规范车辆编队误差的瞬态性能和稳态性能,并构建编队误差转换函数将有约束问题转化为无约束问题;然后,基于扰动观测器、预设性能指标和编队误差转换函数,采用指令滤波和有限时间控制思想,构造了可使车辆编队误差保持在预设区域并在有限时间内收敛的纵横向一体化的有限时间固定构型编队控制器,同时避免了传统反演控制中的复杂性爆炸问题,利用李雅普诺夫稳定性理论验证了车辆固定构型编队系统的稳定性;最后,进行了MATLAB仿真试验,验证所提有限时间固定构型编队控制方法的有效性。试验结果表明:所提出的方法可在保证车辆连通性且避免碰撞的同时,使得车辆编队误差于有限时间内收敛至关于0的小邻域内,加快了收敛速度,增强了其抗干扰能力,从而提高了控制性能。

关键词：交通工程固定构型编队控制有限时间控制智能车辆预设性能约束扰动观测器

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电动汽车车—车能量互济控制策略研究

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中国科学：技术科学 2022年第6期52卷 957-970页

作者：王睿胡旌伟孙秋野姜文涛孙城皓东北大学信息科学与工程学院沈阳110819 南洋理工大学能源研究所新加坡637141新加坡东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819

尽管电动汽车已经获得各国政府的大力推广,但偏远区域充电站数量不足而易产生的电池续航里程问题严重阻碍其发展.一旦电动汽车出现中途电量不足,车主只能选择等待救援.基于此,本文提出了电动汽车能量互济控制策略以确保车主实现车-车的... 详细信息

尽管电动汽车已经获得各国政府的大力推广,但偏远区域充电站数量不足而易产生的电池续航里程问题严重阻碍其发展.一旦电动汽车出现中途电量不足,车主只能选择等待救援.基于此,本文提出了电动汽车能量互济控制策略以确保车主实现车-车的快速电能互济.首先,针对车内蓄电池组等效短路比数值较低问题和互济装置低电压、大电流需求,构造了等效六通道交错浮动双升压变换器及其状态方程.其次,针对耗能车辆恒功率充电和供能车辆弱电源供电而易于产生低频/次同步振荡问题,利用等效状态方程构建了基于扰动观测器的滑模控制策略以提供符合标准的恒定电压/功率的直流电.进而利用比例-谐振控制器解决了并联六通道电流均分问题,从而减少了设备热损和提高了设备使用寿命.最后仿真和实验结果验证了提出的能量互济控制算法的有效性.

关键词：电动汽车能量互济扰动观测器滑模控制

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矩形件无约束二维板材剪切的4块排样算法

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控制与决策 2022年第5期37卷 1211-1219页

作者：潘卫平樊治平黄敏东北大学工商管理学院沈阳110169 东北大学信息科学与工程学院沈阳110004 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110004

针对矩形件无约束二维板材剪切排样问题,提出一种新的4块排样方式及其生成算法.该排样方式将板材划分成4个块,对每个块,按照递归方式进行排样.选择一行同种矩形件放置在块的左下角,沿着这行矩形件的上边界和右边界将该块剩余部分划分成... 详细信息

针对矩形件无约束二维板材剪切排样问题,提出一种新的4块排样方式及其生成算法.该排样方式将板材划分成4个块,对每个块,按照递归方式进行排样.选择一行同种矩形件放置在块的左下角,沿着这行矩形件的上边界和右边界将该块剩余部分划分成两个更小的子块以待进一步递归考察.首先,构造动态规划算法一次性生成所有可能尺寸的块中矩形件的递归排样方式;然后,采用隐式枚举算法确定板材的最优4块划分,得到矩形件在板材上的最优4块排样方式.采用文献基准例题和符合实际情况的随机例题,将所提出算法与几种典型的文献算法进行对比,实验结果表明所提出算法时间复杂度在低于或等于文献算法的前提下,排样方式价值比文献算法高.

关键词：剪切排样排样算法递归排样方式 4块排样方式板材矩形件

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一种基于三芯光子晶体光纤的宽带模分复用器的设计与研究

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物理学报 2022年第4期71卷 118-128页

作者：王晓凯李建设李曙光郭英孟潇剑汪国瑞王璐瑶李增辉赵原源丁钰鑫燕山大学理学院亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室室、河北省微结构材料物理重点实验室秦皇岛066004 东北大学信息科学与工程学院流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110004

本文提出了一种基于非对称三芯光子晶体光纤的宽带模分复用器.该器件主要是由位于光纤中心的可提供基模和高阶模传输的中心纤芯和分别位于中心纤芯两侧的可提供基模传输的2个旁芯构成.根据光耦合理论,在输入端对3个纤芯分别输入LP_(01)... 详细信息

本文提出了一种基于非对称三芯光子晶体光纤的宽带模分复用器.该器件主要是由位于光纤中心的可提供基模和高阶模传输的中心纤芯和分别位于中心纤芯两侧的可提供基模传输的2个旁芯构成.根据光耦合理论,在输入端对3个纤芯分别输入LP_(01)模式的光,在传输过程中左旁芯的LP_(01)模式的光将逐步向中心纤芯耦合并转换为LP_(21)模式传输,而右旁芯中的LP_(01)模式的光则逐步耦合并转换为中心纤芯中的LP_(31)模式来传输.通过对光纤结构的优化设计和光纤长度的选择,使得在输出端同时完成旁芯LP_(01)模向中心纤芯LP_(21)和LP_(31)模的最佳转换,从而实现LP_(01)、LP_(21)和LP_(31)3种模式的光在中心纤芯中的复用.反之,若将该器件的输出端用作输入端则可以实现中心纤芯中3种模式的光向3个纤芯的解复用.本文利用有限元法和光束传播法进行了优化设计和仿真,并将光耦合理论与超模理论相结合进行了分析计算,结果表明在1.49—1.63μm的波段下,该器件插入损耗最高为0.72 dB,在中心波长1.55μm处器件插入损耗为最低值0.543 dB,远低于大家普遍采用的1 dB插入损耗的评价标准.较低的插入损耗也为级联型多芯光子晶体光纤模分复用器设计提供了可能.与现有的模分复用方案相比,该器件的集成性更高,受外界影响更小,与多芯空分复用光纤搭配使用,可以更好地提高模式转换效率和模式纯度,降低耦合复杂度,拓展通信容量.

关键词：模分复用器光子晶体光纤插入损耗超模

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一种集成最后一公里的四方物流网络设计问题启发式算法

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控制与决策 2022年第6期37卷 1601-1608页

作者：董丽薇黄敏匡韩斌王兴伟东北大学信息科学与工程学院沈阳110004 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110004 沈阳师范大学软件学院沈阳110034 东北大学计算机科学与工程学院沈阳110169

最后一公里分销网络可以帮助企业达成高响应性的供应链管理目标,集成最后一公里四方物流网络设计问题成为网络设计的一个重要研究方向.解决该问题需要对分销中心的位置,三方物流的选择、分配以及其车辆路径规划进行决策.在满足车辆路径... 详细信息

最后一公里分销网络可以帮助企业达成高响应性的供应链管理目标,集成最后一公里四方物流网络设计问题成为网络设计的一个重要研究方向.解决该问题需要对分销中心的位置,三方物流的选择、分配以及其车辆路径规划进行决策.在满足车辆路径规划、流守恒等约束条件下,以最小化网络构建费用为目标建立混合整数规划模型.由于该问题的NP-难特性,可将该问题分解成两个子问题并设计两阶段启发式算法,通过迭代算法解决两个子问题.在数值实验中,将启发式算法分别与CPLEX和粒子群优化算法求出的解进行比较,实验结果验证了启发式算法的有效性;同时,将提出的启发式算法成功地应用到实际规模的问题中,表明所提出的算法能够为解决集成最后一公里四方物流网络设计问题提供有效的工具.

关键词：最后一公里分销网络四方物流路径规划启发式算法 CPLEX 粒子群优化算法

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基于改进近端策略优化算法的草酸钴合成过程优化

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控制与决策 2023年第11期38卷 3075-3082页

作者：贾润达宁文彬何大阔褚菲王福利东北大学信息科学与工程学院沈阳110819 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819 中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学地下空间智能控制教育部工程研究中心江苏徐州221116

金属钴被广泛用于电池和金属复合材料,草酸钴合成过程是影响产品质量的关键工序.针对草酸钴平均粒径的优化问题,提出一种基于改进的近端策略优化(PPO)算法的草酸钴合成过程优化方法.首先,根据草酸钴合成过程的优化目标及约束条件设计相... 详细信息

金属钴被广泛用于电池和金属复合材料,草酸钴合成过程是影响产品质量的关键工序.针对草酸钴平均粒径的优化问题,提出一种基于改进的近端策略优化(PPO)算法的草酸钴合成过程优化方法.首先,根据草酸钴合成过程的优化目标及约束条件设计相应的奖励函数,通过建立过程的马尔科夫决策模型,将优化问题纳入强化学习框架;其次,针对策略网络在训练过程中出现的梯度消失问题,提出将残差网络作为PPO算法的策略网络;最后,针对过程连续状态空间导致PPO算法陷入局部最优策略问题,利用交错模仿学习对初始策略进行改进.将所提出的方法与传统PPO算法进行比较,改进的PPO算法在满足约束条件的同时,具有更好的优化效果和收敛性.

关键词：强化学习近端策略优化草酸钴合成过程残差网络交错模仿学习间歇过程

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