检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2024年第17期43卷 203-213页

作者：卢一相钱冬生竺德孙冬赵大卫高清维安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室合肥230601 安徽大学电气工程与自动化学院合肥230601

在工程实践中,旋转机械故障诊断常面临噪声干扰、故障样本稀缺以及工况变化等各种复杂情况,这给先验知识缺乏的数据驱动深度学习方法应用带来了新的挑战。传统基于小波分析的故障诊断方法可提取到故障丰富的先验知识,但固定(结构化)或... 详细信息

在工程实践中,旋转机械故障诊断常面临噪声干扰、故障样本稀缺以及工况变化等各种复杂情况,这给先验知识缺乏的数据驱动深度学习方法应用带来了新的挑战。传统基于小波分析的故障诊断方法可提取到故障丰富的先验知识,但固定(结构化)或单一的小波基难以直接适应复杂故障场景。针对上述问题,在传统多尺度小波包分析思想启发下,提出一种基于多尺度小波包启发卷积网络(multiscale wavelet packet-inspired convolutional network, MWPICNet)的端到端旋转机械故障诊断方法。MWPICNet在神经网络内部实现了时频域转换与滤波降噪、特征提取与分类过程的有机耦合。首先,通过交替使用多尺度小波包启发卷积层和软阈值激活层进行信号分解和非线性变换,逐层挖掘多尺度时频故障特征和过滤噪声冗余信息,该过程的多次迭代可近似视为小波包阈值去噪算法在多个可学习滤波器和可学习阈值下的多层深度展开;然后,设计频带加权层动态调整各频带通道的权重;最后,引入全局功率池化层提取有助于故障状态识别的判别性频带能量特征。在三种不同应用场景下分别采用对应的机械故障数据集进行案例研究,验证了所提模型在复杂故障场景下的可行性和有效性。

关键词：小波包变换卷积神经网络多小波基融合故障诊断

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通信路径损耗下多智能体系统固定时间防碰防离编队控制

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自动化学报 2025年第3期51卷 643-657页

作者：杨海骄刘安何舒平安徽大学电气工程与自动化学院合肥230601 信息材料与智能感知安徽省实验室合肥230601 计算智能与信号处理教育部重点实验室合肥230601

针对多智能体系统中邻居间通信存在通信路径损耗的情况,研究距离-变权重通信拓扑下非线性多智能体系统固定时间防碰防离编队控制问题,充分考虑通信路径损耗所引起的拓扑变化的不确定性和距离相关性、系统中未知非线性动力学特性以及固... 详细信息

针对多智能体系统中邻居间通信存在通信路径损耗的情况,研究距离-变权重通信拓扑下非线性多智能体系统固定时间防碰防离编队控制问题,充分考虑通信路径损耗所引起的拓扑变化的不确定性和距离相关性、系统中未知非线性动力学特性以及固定时间收敛的控制性能要求等.为解决以上问题,首先结合通信理论中的通信损耗模型和数学图论知识,对通信路径损耗下的拓扑结构进行量化建模.其次,基于人工势场原理,设计一套新的预设时间防碰防离策略,以确保每个智能体在预设时间内离开碰撞与离群预警区,避免碰撞与离群现象.同时,提出一种新的具有自适应增益的分层滑模面结构,进一步改善系统的动态性能.在此基础上,结合自适应技术,构建一套自适应分层滑模固定时间防碰防离编队控制方案.所提方案不仅解决了系统本身以及通信路径损耗所引起的非线性动态耦合问题,而且保证了通信路径损耗情况下多智能体系统的编队任务在固定时间内完成,同时没有碰撞和离群现象.最后,给出严格的理论分析以及对比仿真结果,证明了所提控制方法的有效性和优越性.

关键词：多智能体系统通信路径损耗预设时间防碰防离分层滑模控制固定时间编队控制

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基于区域正交化分割的平面点集凸包算法

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自动化学报 2022年第12期48卷 2972-2980页

作者：李可高清维卢一相孙冬竺德安徽大学电气工程与自动化学院合肥230601 安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室合肥230601

为解决实际工程应用中具有超大规模的平面点集的凸包计算问题,提出了一种基于点集所在区域正交化分割的新算法.利用点集几何结构的部分极点对平面点集进行正交化分割,以获取不相干的点集子集簇,再对所有点集子集分别计算其凸包极点,最... 详细信息

为解决实际工程应用中具有超大规模的平面点集的凸包计算问题,提出了一种基于点集所在区域正交化分割的新算法.利用点集几何结构的部分极点对平面点集进行正交化分割,以获取不相干的点集子集簇,再对所有点集子集分别计算其凸包极点,最后合并极点得到凸包点集.在不同层级的正交化分割过程中,根据已知极点的信息,逐层舍去对于凸包极点生成没有贡献的无效点,进而提高算法运行效率.在与目前常用凸包算法的对比实验中,该算法处理超大规模的平面点集时稳定性高且速度更快.

关键词：平面点集凸包正交化分割并行算法

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基于状态分解的离散奇异时滞系统的容许性和H_(∞)性能分析

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系统科学与数学 2023年第2期43卷 271-280页

作者：黎书杰智亚丽孙承宇孙先涛安徽大学电气工程与自动化学院合肥230601 计算智能与信号处理教育部重点实验室合肥230601

针对一类具有外部扰动的离散奇异时滞系统,文章通过建立系统的微分-代数方程,研究其容许性及H∞性能分析问题.为此,首先利用状态分解方法构造一个在二次型和二重积分二次型中都只含有部分状态量以及相关项的Lyapunov函数.其次,利用求和... 详细信息

针对一类具有外部扰动的离散奇异时滞系统,文章通过建立系统的微分-代数方程,研究其容许性及H∞性能分析问题.为此,首先利用状态分解方法构造一个在二次型和二重积分二次型中都只含有部分状态量以及相关项的Lyapunov函数.其次,利用求和不等式,自由权矩阵方法等技术对函数的前向差分进行估计,建立一个使系统满足一定H∞性能水平的容许性分析条件.该条件既能实现降低保守性的目的,又能尽可能地减少计算量.最后,通过数值实例验证所提方法的有效性和优越性.

关键词：离散奇异时滞系统状态分解容许性 H_(∞)性能

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多尺度图池化特征融合的集成智能故障诊断方法

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振动工程学报 2024年第12期37卷 2148-2157页

作者：张亚军潘东辉张先杰张海峰钟凯刘永斌安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室安徽合肥230601 安徽大学物质科学与信息技术研究院安徽合肥230601 安徽大学数学科学学院安徽合肥230601 安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230601

图神经网络模型由于其丰富的故障表征能力,已在故障诊断领域得到广泛应用。然而现有模型在处理故障数据时仅利用相邻节点间的局部信息,未能充分提取全局特征信息,为了克服单一模型故障诊断精度不高和泛化能力不足的问题,提出一种基于多... 详细信息

图神经网络模型由于其丰富的故障表征能力,已在故障诊断领域得到广泛应用。然而现有模型在处理故障数据时仅利用相邻节点间的局部信息,未能充分提取全局特征信息,为了克服单一模型故障诊断精度不高和泛化能力不足的问题,提出一种基于多尺度图池化特征融合与图卷积网络(MSGP-GCN)的集成故障诊断方法。通过对原始信号构建图模型,使用图池化粗化得到全局信息。根据节点的度在不同尺度下分配权重,进而利用全局信息结合权重更新节点特征。将更新后的节点特征分别输入不同的分类器中,对分类结果使用多数投票策略实现智能故障诊断。在SEU仿真数据集和真实的磨煤机数据集上对所提出的方法进行验证,结果表明所提模型能够明显提高故障诊断的精度和泛化能力,平均诊断精度分别达到98.31%和97.21%。

关键词：故障诊断全局信息图池化图卷积网络多数投票策略

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基于飞秒激光制备的雾水收集驼峰双面神膜

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激光与光电子学进展 2022年第3期59卷 157-162页

作者：陈亮苏亚辉安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230601 安徽大学电子信息工程学院安徽合肥230601 安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室安徽合肥230039

雾水收集是将气态雾转化为液态水的过程,具有重要的研究价值。控制雾滴的凝结效率是雾水收集的关键因素,主要与基底表面的边界层厚度和有效更新有关。受沙漠甲虫背部结构的启发,基于飞秒激光微纳加工和表面化学修饰在铝箔表面制备了一... 详细信息

雾水收集是将气态雾转化为液态水的过程,具有重要的研究价值。控制雾滴的凝结效率是雾水收集的关键因素,主要与基底表面的边界层厚度和有效更新有关。受沙漠甲虫背部结构的启发,基于飞秒激光微纳加工和表面化学修饰在铝箔表面制备了一种具有驼峰结构的双面神膜,可极大提高雾滴的凝结效率。实验结果表明,相比平面双面神膜,驼峰双面神膜的雾水收集效率提高了80%,且能捕获水平方向的雾流,更适应恶劣的自然环境。

关键词：激光光学雾水收集液滴凝结飞秒激光微纳加工化学修饰

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基于同步压缩小波变换和CNN的滚动轴承故障诊断

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传感器与微系统 2022年第6期41卷 130-133页

作者：唐纪凯卢一相柏壮壮高清维安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230601 安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室安徽合肥230601

以智能诊断为出发点,提出一种基于同步压缩小波变换(SWT)和卷积神经网络(CNN)的诊断方法。首先,对振动信号进行SWT获得时频图,随机划分为训练和测试集;然后,利用CNN强大的特征提取能力提取时频图特征;最后,利用SoftMax层进行故障模式的... 详细信息

以智能诊断为出发点,提出一种基于同步压缩小波变换(SWT)和卷积神经网络(CNN)的诊断方法。首先,对振动信号进行SWT获得时频图,随机划分为训练和测试集;然后,利用CNN强大的特征提取能力提取时频图特征;最后,利用SoftMax层进行故障模式的自动诊断。实验结果表明:该方法在滚动轴承的故障诊断中具有较高的可靠性。

关键词：滚动轴承故障诊断同步压缩小波变换卷积神经网络

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基于多模态融合的GF-5号遥感图像云检测

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大气与环境光学学报 2023年第4期18卷 371-382页

作者：张苏贵张晶晶寻丽娜孙晓兵熊伟阎庆李穗安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室安徽合肥230601 安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230601 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 安徽文达信息工程学院安徽合肥231201

云检测对于遥感图像的应用具有重要意义。目前已有的云检测方法关于遥感图像的偏振信息研究较少,性能和泛化能力有限。为有效利用遥感图像偏振信息,提出了一种基于深度学习的多模态融合遥感图像云检测方法并进行了初步实验评价。该网络... 详细信息

云检测对于遥感图像的应用具有重要意义。目前已有的云检测方法关于遥感图像的偏振信息研究较少,性能和泛化能力有限。为有效利用遥感图像偏振信息,提出了一种基于深度学习的多模态融合遥感图像云检测方法并进行了初步实验评价。该网络是一种三参数输入流架构,具有编码器-解码器结构,利用通道空间注意模块对遥感图像中的反射率特征和偏振特征进行多模态融合。在解码器上采样阶段,利用迭代注意特征融合方法融合高、低级特征映射。评价实验数据集来源于多角度偏振成像仪(DPC)云产品和云掩码产品。评价实验结果表明,所提出的网络模型实现了良好的云检测性能,识别准确率达到93.91%。

关键词：云检测偏振信息多模态融合通道空间注意迭代注意特征融合

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基于改进CTPN的驾驶证打印信息检测方法

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传感器与微系统 2022年第5期41卷 114-117页

作者：高刘雅孙冬高清维卢一相黄志祥吴丹安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230601 安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室安徽合肥230601 安徽超远信息技术有限公司安徽合肥230088

为解决目前驾驶证打印中复杂纹理以及原始文字背景条件的限制,提出一种基于改进连接文本提议网络(CTPN)的文本信息完整性检测方法。通过引入帧间差分的方法,先对图像作背景擦除;然后对帧差后的图像进行CTPN文本信息检测,同时引入非极大... 详细信息

为解决目前驾驶证打印中复杂纹理以及原始文字背景条件的限制,提出一种基于改进连接文本提议网络(CTPN)的文本信息完整性检测方法。通过引入帧间差分的方法,先对图像作背景擦除;然后对帧差后的图像进行CTPN文本信息检测,同时引入非极大值抑制(NMS)算法提高检测框的精度。对比未经过背景擦除的图像文本检测结果,实验表明:该方法在驾驶证文本检测中具有更好的文本信息检测效果。

关键词：帧间差分连接文本提议网络驾驶证识别文本检测

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基于联合注意力机制的单幅图像去雨算法

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计算机应用 2022年第8期42卷 2578-2585页

作者：徐成霞阎庆李腾苗开超安徽大学电气工程与自动化学院合肥230601 计算智能与信号处理教育部重点实验室(安徽大学) 合肥230601 安徽省气象局安徽省公共气象服务中心合肥230091

现有的单幅图像去雨算法难以充分发掘不同维度注意力机制的相互作用,因此提出一种基于联合注意力机制的单幅图像去雨算法。该算法包含通道注意力机制和空间注意力机制:通道注意力机制检测各通道雨线特征的分布,并差异化各个特征通道的... 详细信息

现有的单幅图像去雨算法难以充分发掘不同维度注意力机制的相互作用,因此提出一种基于联合注意力机制的单幅图像去雨算法。该算法包含通道注意力机制和空间注意力机制:通道注意力机制检测各通道雨线特征的分布,并差异化各个特征通道的重要程度;空间注意力机制则针对通道内雨线分布的空间关系,以局部到全局的方式积累上下文信息,从而高效准确地去雨。此外,引入深度残差收缩网络,以利用残差模块中嵌入的软阈值非线性变换子网络来通过软阈值函数将冗余信息置零,从而提升CNN在噪声中保留图像细节的能力。在公开降雨数据集与自构建的降雨数据集上进行实验,相较于单一空间注意力算法,联合注意力去雨算法的峰值信噪比(PSNR)提升4.5%,结构相似性(SSIM)提升0.3%。实验结果表明,所提算法可以有效地进行单幅图像去雨和图像细节的信息保留,在目视效果和定量指标上均优于对比算法。

关键词：图像去雨卷积神经网络注意力机制深度残差收缩网络软阈值

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