检索结果-内蒙古大学图书馆

煤炭学报 2025年第2期50卷 1425-1442页

作者：杨艺杨艳磊王田王科平河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454003 河南理工大学河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室河南焦作454003 郑州煤矿机械集团股份有限公司河南郑州450000 北京航空航天大学人工智能研究院北京100191

综采工作面关键设备和人员的行为识别是开采环境信息智能感知的基础和核心。然而,综采工作面光照条件普遍较差,煤尘和水雾等干扰容易引起视频画面模糊,导致识别目标行为的关键特征难以提取,使得设备和人员的行为识别准确度无法达到实际... 详细信息

综采工作面关键设备和人员的行为识别是开采环境信息智能感知的基础和核心。然而,综采工作面光照条件普遍较差,煤尘和水雾等干扰容易引起视频画面模糊,导致识别目标行为的关键特征难以提取,使得设备和人员的行为识别准确度无法达到实际工程应用的标准。为此,基于ResT网络架构,建立一种包含空间、时间、通道的多重信息自注意力模型和特征融合机制,扩展了模型特征提取的信息源,将其从单纯的空间信息扩展到空间、时间和通道的多重信息,提升了模型对目标行为的表征能力。其中,空间信息是对目标行为在空间上的深度解析,展现了目标的纹理、位置和形状等一系列深层特征;时间信息是从连续的视频帧中提取目标行为的时序特征,反映了行为发生的顺序以及演变关系;通道信息则是对空间和时间层面上的扩展与深入,从多角度挖掘空间和时间信息,并将原始数据表征在特征通道上,提供了目标行为的全局特征。算法的有效性在综采工作面行为识别数据集上进行了验证和对比试验。结果表明:在真实综采工作面环境下,行为识别的准确度可达到96.90%。相较于Swin-Transformer、Timesformer等主流的行为识别算法,识别准确率分别提升了11.06%和10.62%。算法经过ONNX模型转换和TensorRT加速后,在GPU上实现了推理,具备工程应用价值。据此,研发了综采工作面行为识别系统,并将算法模型以插件的形式嵌入到行为识别系统的Pipeline中,实现在DeepStream框架下对综采工作面关键设备和人员行为的实时推理和准确识别。

关键词：工作面行为识别空间−时间−通道信息网络模型工程部署

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三重移相下的双有源桥变换器结合ZVS的最小电流应力控制

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电工电能新技术 2025年第1期44卷 45-56页

作者：孙标广邓旭哲河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454003 河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室河南焦作454003

为了在减小双有源桥(DAB)变换器电流应力的同时兼顾开关管的软开关(ZVS),本文提出一种三重移相下的双有源桥变换器结合ZVS的最小电流应力控制策略。该策略首先引入三重移相控制,并结合DAB变换器在此控制模式下的数学模型与功率特性分析... 详细信息

为了在减小双有源桥(DAB)变换器电流应力的同时兼顾开关管的软开关(ZVS),本文提出一种三重移相下的双有源桥变换器结合ZVS的最小电流应力控制策略。该策略首先引入三重移相控制,并结合DAB变换器在此控制模式下的数学模型与功率特性分析,发现三重移相控制能够使DAB变换器在全功率范围内高效传输能量。为了寻求电流应力最小化的最优解,该策略采用基于Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件的优化方法并充分考虑DAB变换器的ZVS特性。在全功率范围内成功确定了能够实现电流应力最小化的最优移相角组合。将本文提出的控制策略与传统的三重移相控制策略进行对比分析,所提策略在实现所有开关管ZVS能力的同时,显著降低了电流应力,从而大幅提升了DAB变换器的整体性能与效率。最后,基于本文所提控制策略搭建了实验样机,实验结果表明其在降低电流应力和实现ZVS方面的有效性。

关键词： DAB变换器三重移相控制最小电流应力零电压开关 KKT

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基于改进Mask R-CNN的低空遥感实例分割算法

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兵器装备工程学报 2025年第2期46卷 168-176页

作者：李冰锋王光耀崔立志河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454000 河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室河南焦作454003

针对遥感领域图像目标繁杂、检测和分割精度不高的问题,提出一种改进Mask R-CNN算法。设计PMResNet-50结构作为主干网络,其中金字塔挤压注意模块可以促进局部和全局通道注意之间的信息交互作用,多层次特征聚合模块可以提高PMResNet-50... 详细信息

针对遥感领域图像目标繁杂、检测和分割精度不高的问题,提出一种改进Mask R-CNN算法。设计PMResNet-50结构作为主干网络,其中金字塔挤压注意模块可以促进局部和全局通道注意之间的信息交互作用,多层次特征聚合模块可以提高PMResNet-50对输入通道语义信息的高效聚合作用。在RoI Align前引入自校准卷积模块来扩大卷积层的感受野大小并对边界框和掩码框执行校准操作。在分割分支使用掩码预测平衡损失函数,对每个类别的正负样本梯度进行平衡,实现对损失梯度的平滑降低处理。在自建低空遥感数据集和iSAID-Reduce100数据集上进行测试,实验结果表明:改进后的算法在自建数据集上box AP和mask AP分别提升17.9%和15.0%,在iSAID-Reduce100数据集上box AP和mask AP达到49.62%和50.27%,该算法很好地完成了对遥感目标的检测和分割。

关键词：深度学习图像处理遥感图像实例分割改进Mask R-CNN算法 ResNet-50

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受攻击网络控制系统的状态估计与故障信息传输

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济南大学学报(自然科学版) 2025年第1期39卷 123-128,142页

作者：刘海潮杨俊起王东峥河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454003 河南理工大学河南煤矿装备智能检测与控制重点实验室河南焦作454003

为了实现受虚假注入攻击的网络控制系统的状态估计和故障信息传输,以传感器通道和执行器通道同时受虚假注入攻击的网络控制系统为目标系统,提出一种目标系统的状态估计方法;通过降维-解耦和等价变换技术,将目标系统转化为增广奇异系统,... 详细信息

为了实现受虚假注入攻击的网络控制系统的状态估计和故障信息传输,以传感器通道和执行器通道同时受虚假注入攻击的网络控制系统为目标系统,提出一种目标系统的状态估计方法;通过降维-解耦和等价变换技术,将目标系统转化为增广奇异系统,以便同时解耦执行器通道中的虚假注入攻击信号和目标系统的故障信号;基于增广奇异系统设计估计器,同时估计目标系统的状态、传感器通道中的虚假注入攻击信号和故障编码信号,并求出估计器成立的充分条件;基于所提出的方法设计目标系统的故障信息传输方案,通过故障信息编码和解码方案实现故障信息的有效传输;利用MATLAB软件进行数值仿真,验证所提出方法和所设计方案的有效性。结果表明,所提出的方法能精确估计目标系统的状态、传感器通道中的虚假注入攻击信号和故障编码信号,所设计的方案能有效传输故障信息。

关键词：网络控制系统状态估计故障编码虚假注入攻击

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三电平特低频发射机无窄脉冲高质量调制技术

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浙江大学学报(工学版) 2025年第2期59卷 423-432页

作者：张国澎马原陶海军谭兴国陈卓河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454003 河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室河南焦作454003 可再生能源发电系统研究部中国科学院电工研究所北京100190

针对单相中点钳位型(NPC)三电平特低频数字发射机的窄脉冲问题,分析调制比、载波频率和死区时间对窄脉冲的影响,得到NPC三电平发射机窄脉冲的分布规律.提出无窄脉冲的高频逆变调制方法,消除了调制波峰、谷值及过零点附近的窄脉冲.探讨... 详细信息

针对单相中点钳位型(NPC)三电平特低频数字发射机的窄脉冲问题,分析调制比、载波频率和死区时间对窄脉冲的影响,得到NPC三电平发射机窄脉冲的分布规律.提出无窄脉冲的高频逆变调制方法,消除了调制波峰、谷值及过零点附近的窄脉冲.探讨该方法的数字化实现以及该方法导致的调制波峰谷值和过零点附近的波形畸变问题,提出三拍载波的预测方法,解决了窄脉冲消除策略导致的谐波问题,保障了无窄脉冲调制的输出波形质量.在搭建的实验平台上,验证了所提方法在高频调制过程中对窄脉冲的消除.三拍载波预测改善了调制在电流过零点附近的波形质量,加入了传统窄脉冲消除的调制方法,进行对比实验.所提策略在不同的调制比和载波频率下均可以大幅提升逆变调制输出的波形质量.

关键词：三电平单相逆变器特低频窄脉冲波形质量高频逆变

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采用超螺旋滑模观测器的并网逆变器开路故障诊断

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电力系统及其自动化学报 2025年第3期37卷 120-128页

作者：韩素敏高静利赵国帅贾焦心河南理工大学电气工程与自动化学院焦作454003 河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室焦作454003 河北省分布式储能与微网重点实验室(华北电力大学) 保定071003

针对并网逆变器开关管单管和双管开路故障,提出一种采用超螺旋滑模观测器的故障诊断方法。首先,引入超螺旋算法设计滑模观测器,通过将滑模控制中的高频切换信号转换为分数次幂和积分项的组合,并将其中的符号函数替换为双曲函数,用来抑... 详细信息

针对并网逆变器开关管单管和双管开路故障,提出一种采用超螺旋滑模观测器的故障诊断方法。首先,引入超螺旋算法设计滑模观测器,通过将滑模控制中的高频切换信号转换为分数次幂和积分项的组合,并将其中的符号函数替换为双曲函数,用来抑制抖振现象和提高收敛速度,从而实现三相电流的快速精确估计;其次,提出正态差异电流法的故障检测方法,以实际电流和估计电流的概率密度函数差为依据,并结合自适应阈值进行故障检测,可有效避免并网波动造成的误检;最后,利用健康运行状态下三相电流的相位信息构造故障定位变量,与故障检测相结合实现开路故障快速有效地诊断。实验结果表明,面对多种波动情况,所提方法能够准确有效地诊断出21种故障类型,最小诊断时长仅为19%电流周期。

关键词：并网逆变器开路故障超螺旋滑模观测器概率密度函数自适应阈值

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突出结构联合L0先验的模糊图像盲复原方法

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计算机应用与软件 2025年第3期42卷 190-195页

作者：高如新朱新柳郭凤云李雪颖河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454000 河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室河南焦作454000 河南省智能装备直驱技术与控制国际联合实验室河南焦作454000 中国联合网络通信有限公司新乡分公司河南新乡453000 黄河交通学院机电工程学院河南焦作454950

为了解决结构类模糊图像在边缘模糊核估计方法中复原效果较差这一问题,提出突出结构联合L0先验的模糊图像盲复原方法。利用模糊图像的突出结构估计图像边缘,根据模糊核估计的数学模型来恢复中间潜像并代替模糊图像作为新的输入,结合L0... 详细信息

为了解决结构类模糊图像在边缘模糊核估计方法中复原效果较差这一问题,提出突出结构联合L0先验的模糊图像盲复原方法。利用模糊图像的突出结构估计图像边缘,根据模糊核估计的数学模型来恢复中间潜像并代替模糊图像作为新的输入,结合L0正则化先验约束模型求解得到模糊核和清晰图像。实验结果表明,提出的方法可较好地复原结构类模糊图像和大尺度模糊核运动模糊图像,抑制振铃效果显著,在复原效果上优于其他方法。

关键词：盲复原方法突出结构 L0先验数学模型模糊核

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基于MIGJO的随钻重力加速度在线提取

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仪器仪表学报 2025年第3期 337-344页

作者：杨金显杨潇健蔺钰柯张颖河南理工大学电气工程与自动化学院河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室

为获得随钻重力加速度,研究了用磁惯性金豺优化算法(MIGJO)在线提取重力加速度问题。首先对随钻振动信号特性进行分析,建立随钻重力提取模型,并把各种非重力加速度整理为解向量;其次,根据随钻磁惯性传感器的输出特性,给出理想重力加速... 详细信息

为获得随钻重力加速度,研究了用磁惯性金豺优化算法(MIGJO)在线提取重力加速度问题。首先对随钻振动信号特性进行分析,建立随钻重力提取模型,并把各种非重力加速度整理为解向量;其次,根据随钻磁惯性传感器的输出特性,给出理想重力加速度的输出目标函数,以及重力夹角和钻具径切向皮尔逊系数约束条件;然后,在金豺优化(GJO)的基础上,针对随钻中不同非重力加速度的变化特性,利用上一次解向量进行逐维动态尺度随机游走的种群初始化;并利用重力模值相对误差和三角函数设计重力因子平衡算法的全局搜索和局部开发;此外,根据当前解的信息交互因子和适应度值设计攻击防御系数协调磁惯性金豺的攻击防御行为,利用最优解和次优解位置的攻击搜索策略提高重力提取精度和速度,利用上下界和突变点位置的防御搜索策略避免陷入局部最优;然后利用当前重力解与当地重力设计相似度来动态更新解向量位置,进一步提高重力提取精度。最后,设计模拟钻进和实钻实验,结果表明:使用MIGJO提取的重力加速度精度得到明显提升,解算的井斜角和工具面角绝对误差平均值分别控制在0.63°和0.8°以内,该方法可有效提高随钻重力加速度的提取精度。

关键词：随钻测量重力提取金豺优化器磁惯性数据

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聚焦边缘与多尺度特征的轻量化违禁品检测

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电子测量技术 2025年第8期 165-176页

作者：赵小涛李新伟河南理工大学电气工程与自动化学院河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室

针对X射线安检图像中背景复杂、尺度多变、小尺寸目标难以检测等挑战，提出一种聚焦边缘与多尺度特征的轻量化违禁品检测算法LEM-YOLO。首先，设计轻量化边缘特征增强模块(LEFE),增强模型的边缘特征提取能力。其次，设计高效多级特征融... 详细信息

针对X射线安检图像中背景复杂、尺度多变、小尺寸目标难以检测等挑战，提出一种聚焦边缘与多尺度特征的轻量化违禁品检测算法LEM-YOLO。首先，设计轻量化边缘特征增强模块(LEFE),增强模型的边缘特征提取能力。其次，设计高效多级特征融合金字塔网络，利用动态上采样(Dysample)和层次尺度特征金字塔网络(HS-FPN),增强多尺度特征融合并减少计算冗余，同时设计动态特征编码模块(DFE),保留小尺寸目标的全局信息。最后，使用Shape-IoU作为边界框回归损失函数，聚焦边框形状和自身尺度，提升目标定位精度。在公开数据集SIXray上进行实验，结果表明，LEM-YOLO在违禁品检测中的mAP达到了94.63%,比原算法提升了2.56%,同时模型体积下降了50.67%,更好地满足了违禁品检测场景的需求。

关键词：违禁品检测边缘特征高效多级特征融合金字塔轻量化 YOLOv8

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弱电网下单相LCL并网逆变器改进电流控制策略

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电气工程学报 2025年第1期20卷 119-130页

作者：李玉东侯岩李佩峰段乾超王晓卫河南理工大学电气工程与自动化学院焦作454003 河南理工大学河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室焦作454003 西安理工大学电气工程学院西安710048

针对弱电网下电网阻抗宽范围变化降低并网逆变器系统稳定性、电网背景谐波导致并网电流波形畸变以及电压前馈自校正滤波产生正向谐振尖峰的问题,提出一种电压前馈自校正滤波结合逆变器系统并联自适应虚拟阻抗的控制策略。首先建立单相LC... 详细信息

针对弱电网下电网阻抗宽范围变化降低并网逆变器系统稳定性、电网背景谐波导致并网电流波形畸变以及电压前馈自校正滤波产生正向谐振尖峰的问题,提出一种电压前馈自校正滤波结合逆变器系统并联自适应虚拟阻抗的控制策略。首先建立单相LCL型并网逆变器模型,分析电网阻抗对逆变器系统的影响,通过电压前馈自校正滤波提升逆变器系统的相位裕度,然后采用逆变器并联自适应虚拟阻抗的控制策略,削弱电压前馈自校正滤波产生的正向谐振尖峰,进一步提升逆变器系统的相位裕度,保证逆变器系统具有较好的动稳态性能,降低电网背景谐波对并网电流的影响,提升逆变器系统对弱电网的适应性。最后在Matlab/Simulink中建立仿真模型并搭建DSP电能变换试验平台,验证所提控制策略的有效性与实用性。

关键词：弱电网电网阻抗电网背景谐波自校正滤波自适应虚拟阻抗系统相位裕度

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