检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2025年第7期45卷 2645-2657,I0016页

作者：王兴贵李昱李锦键丁颖杰薛晟兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃省兰州市730050 甘肃省工业过程先进控制重点实验室(兰州理工大学) 甘肃省兰州市730050

在微源半桥换流器串联结构星型连接微电网系统中,风、光微源由于易受环境因素的影响,其输出功率差异较大,导致部分半桥换流器模块发生过调制,造成并网电流质量下降,系统不能稳定运行。为此,研究一种梯形波补偿和功率自适应相结合的系统... 详细信息

在微源半桥换流器串联结构星型连接微电网系统中,风、光微源由于易受环境因素的影响,其输出功率差异较大,导致部分半桥换流器模块发生过调制,造成并网电流质量下降,系统不能稳定运行。为此,研究一种梯形波补偿和功率自适应相结合的系统功率平衡控制方法。梯形波补偿控制能够扩大系统线性调制范围,功率自适应控制能够在超过梯形波补偿的线性调制范围后,对前级微源功率进行自适应调节,使微源之间输出功率差异减小,避免系统出现过调制。该方法可以确保系统在微源输出功率严重不平衡条件下的安全稳定运行且并网电流谐波畸变率满足并网要求。最后,通过仿真与实验验证所提控制策略的可行性及有效性。

关键词：串联微电网功率不平衡自适应功率控制梯形波补偿过调制

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基于数模融合的复合多阶段退化模型3D威亚剩余寿命预测研究

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控制工程 2025年

作者：毛海杰李若怡兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃省工业过程先进控制重点实验室

针对3D威亚系统中伺服电机退化导致的安全性问题，本文提出基于数模融合复合多阶段退化模型的剩余寿命预测方法。首先，针对单一退化数据难以敏感并全面反映退化进程，而基于多变量数据融合的复合退化量存在高相关性问题，采用核主成分... 详细信息

针对3D威亚系统中伺服电机退化导致的安全性问题，本文提出基于数模融合复合多阶段退化模型的剩余寿命预测方法。首先，针对单一退化数据难以敏感并全面反映退化进程，而基于多变量数据融合的复合退化量存在高相关性问题，采用核主成分分析方法对多变量进行降维，并采用加权平均法对降维后的数据进行了复合退化量构建；其次，考虑伺服电机退化发生特点与退化进程阶段性差异，建立了基于非线性Wiener过程多阶段退化模型，并通过贝叶斯在线变点检测与极大似然估计算法实现对各阶段模型参数的估计与更新；最后针对传统首达时寿命定义的保守问题，采用基于最后逃逸时间剩余寿命定义，实现对3D威亚系统的剩余使用寿命预测。通过与单一退化量、单一阶段模型的仿真实验对比，结果表明本文所提方法可以有效提高RUL预测精度，从而为后期对系统实施及时有效维护提供有力保障。

关键词：数模融合复合多阶段非线性Wiener过程最后逃逸时间剩余寿命预测

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控制系统剩余寿命预测与自主维护研究综述

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控制工程 2025年

作者：毛海杰张晓瑞刘职李炜兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃省工业过程先进控制重点实验室

鉴于目前已有的关于寿命预测与健康维护研究综述中，更多的是针对设备级或部件级，针对控制系统的还鲜有见到。首先通过对元部件退化导致控制系统退化至故障的过程分析，指出有别于元部件的影响控制系统寿命预测精度的几个关键问题，并... 详细信息

鉴于目前已有的关于寿命预测与健康维护研究综述中，更多的是针对设备级或部件级，针对控制系统的还鲜有见到。首先通过对元部件退化导致控制系统退化至故障的过程分析，指出有别于元部件的影响控制系统寿命预测精度的几个关键问题，并围绕这些问题，深入综述了国内外相关研究进展。在此基础上，从控制角度出发，给出了延寿控制、容错控制、自愈控制等几类常见的安全性控制与在线自主维护策略，并对其各自特点和适用范围进行了对比。最后总结当前该领域所存在的问题，并指出未来的发展方向。

关键词：剩余寿命预测统计过程建模自主维护延寿控制容错控制自愈控制

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基于离心泵数字孪生流场云图的叶轮故障诊断方法与应用

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北京航空航天大学学报 2025年第1期51卷 193-201页

作者：李亚洁刘强李炜兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050 兰州理工大学甘肃省工业过程先进控制重点实验室兰州730050 兰州理工大学电气与控制工程国家级实验教学示范中心兰州730050

随着工业技术的发展,离心泵的健康诊断与维护需求日益迫切,结合数字孪生和机器视觉技术,提出一种基于数字孪生流场云图的离心泵叶轮机械故障智能诊断方法。借助离心泵数字孪生模型来模拟叶轮叶片随机断裂故障的演化发展,生成具有不同故... 详细信息

随着工业技术的发展,离心泵的健康诊断与维护需求日益迫切,结合数字孪生和机器视觉技术,提出一种基于数字孪生流场云图的离心泵叶轮机械故障智能诊断方法。借助离心泵数字孪生模型来模拟叶轮叶片随机断裂故障的演化发展,生成具有不同故障特征的叶轮流场压力及速度云图;基于对Yolov5算法的学习训练,获得了压力和速度云图两类机器视觉模型,并结合统计分析实现了叶轮故障的初步诊断;进而考虑两类检测模型的优势互补特性,基于堆叠集成的思想将二者融合,以提升叶轮故障诊断的准确性。经实验验证,针对叶轮叶片的随机断裂故障,所提方法可达到0.99以上的诊断准确度,开发的离心泵叶轮机械故障智能诊断系统使所提方法得以落地应用。

关键词：离心泵数字孪生叶轮机械机器视觉智能诊断

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基于RLANPE的工业过程故障诊断算法

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控制与决策 2025年第2期40卷 590-598页

作者：牟淼赵小强兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050 兰州理工大学甘肃省工业过程先进控制重点实验室兰州730050 兰州理工大学国家级电气与控制工程实验教学中心兰州730050

基于邻域保持嵌入(NPE)的故障诊断算法因其能够有效地提取过程数据的局部信息而被广泛应用,但是典型的NPE方法对参数选择和噪声等离群点敏感,同时忽略了过程数据的全局信息,由此提出一种基于鲁棒低秩自适应邻域保持嵌入(RLANPE)的故障... 详细信息

基于邻域保持嵌入(NPE)的故障诊断算法因其能够有效地提取过程数据的局部信息而被广泛应用,但是典型的NPE方法对参数选择和噪声等离群点敏感,同时忽略了过程数据的全局信息,由此提出一种基于鲁棒低秩自适应邻域保持嵌入(RLANPE)的故障诊断算法.该方法将自适应邻域嵌入、投影学习和低秩表示集成到一个框架中,在获得全局最优解的同时能有效提取数据的局部信息;进一步地,为了探索数据的全局信息并减轻异常值的影响,对RLANPE施加低秩表示约束,以增强RLANPE的特征提取能力和鲁棒性;此外,对RLANPE引入基于l2,1范数的投影约束,以从复杂的数据中选择最有判别力的特征.通过3个合成数据集验证所提方法的降维效果和结构保持能力,在田纳西伊斯曼过程中的平均故障检测率可达83.72%,相比对比算法可提高近3%.

关键词：工业过程故障诊断邻域保持嵌入低秩表示流形学习

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基于SP-IGDT的港口岸电混合能源系统氢储能容量配置

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中国航海 2025年第1期48卷 115-123页

作者：王树东徐十伟唐伟强兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730000 兰州理工大学甘肃省工业过程先进控制重点实验室兰州730000

船舶在靠港期间使用柴油辅机会造成大量化石能源消耗和污染物排放,利用岸电供能是很好的替代方案。针对岸电系统能源问题文章引入海上风机、岸电与氢基储能组成的混合能源系统,提出一种基于混合随机规化(SP)-信息间隙决策理论(IGDT)的... 详细信息

船舶在靠港期间使用柴油辅机会造成大量化石能源消耗和污染物排放,利用岸电供能是很好的替代方案。针对岸电系统能源问题文章引入海上风机、岸电与氢基储能组成的混合能源系统,提出一种基于混合随机规化(SP)-信息间隙决策理论(IGDT)的氢基储能规划模型。针对海上风机出力不确定性,采用随机规划得到时序典型出力场景;针对岸电靠港船舶负荷和岸电价格概率分布难以准确刻画,采用IGDT形成双目标模型处理两者不确定性,以及引入两种不同风险策略规划模型和考虑季节性因素对其进行分析。算例结果表明,混合能源系统可提高能源利用率及互动性,为决策者提供规划依据,验证了所提模型的有效性。

关键词：岸电混合能源系统容量配置多元不确定性随机规划-信息间隙决策理论

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基于多传感器数据融合的互异网络轴承故障诊断方法

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计算机工程与应用 2025年第5期61卷 323-333页

作者：赵小强李森兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050 兰州理工大学甘肃省工业过程先进控制重点实验室兰州730050 兰州理工大学国家级电气与控制工程实验教学中心兰州730050

为了解决单传感器单一分支网络的输入容易受到外界干扰以及在不同域信号转换过程中丢失特征信息,导致故障诊断效果不佳的问题,提出了基于多传感器数据融合的互异网络轴承故障诊断方法。设计了数据预处理模块,以数据级的融合方式实现来... 详细信息

为了解决单传感器单一分支网络的输入容易受到外界干扰以及在不同域信号转换过程中丢失特征信息,导致故障诊断效果不佳的问题,提出了基于多传感器数据融合的互异网络轴承故障诊断方法。设计了数据预处理模块,以数据级的融合方式实现来自多传感器的多角度故障特征互补,充分考虑了轴承设备多传感器之间的相关性。同时,将经过快速傅里叶变换(FFT)和频率切片小波变换(FSWT)处理后的信号融合为多域信号作为模型的输入,以多域信号独立作为模型输入的形式确保不同域信号在转换过程中关键的特征信息不会丢失。该方法针对不同的域信号设计了相对应的互异网络结构对多传感器数据高维非线性空间中的低维特征关键提取,这也为设备维修人员提供了更加可靠方便的维修手段。当其中一个分支网络的输入受到外界干扰时,另外两个分支网络会起到纠错的作用,不仅增强了网络的容错能力,同时也会增加网络的特征互补能力。利用记忆单元将特征视为不同的时间步,以此建立不同故障特征之间的依赖关系。为了防止模型陷入局部最优,使用适配于所提模型的学习率余弦退火算法优化模型训练。在两个轴承数据集上进行实验,结果表明,该方法拥有好的故障诊断效果和泛化能力,可以满足基于多传感器数据融合的轴承故障诊断任务。

关键词：滚动轴承故障诊断多传感器互异网络数据融合特征互补

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混合网络攻击下网络化系统集员滤波算法设计

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系统科学与数学 2025年第3期45卷 683-695页

作者：祝超群朱晓岚张磐兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050 甘肃省工业过程先进控制重点实验室兰州730050 兰州理工大学电气与控制工程国家级实验教学示范中心兰州730050

针对混合攻击环境下的离散时变网络化系统,研究了系统集员滤波算法的设计问题.首先,考虑到系统同时受到DoS攻击和欺骗攻击,将欺骗攻击建模为未知有界的信号,并采用两组服从Bernoulli分布的随机变量来描述网络攻击的发生概率;其次,设计... 详细信息

针对混合攻击环境下的离散时变网络化系统,研究了系统集员滤波算法的设计问题.首先,考虑到系统同时受到DoS攻击和欺骗攻击,将欺骗攻击建模为未知有界的信号,并采用两组服从Bernoulli分布的随机变量来描述网络攻击的发生概率;其次,设计集员滤波算法使得系统状态估计误差满足椭球约束条件,通过求解两个递推差分方程得出集员滤波增益矩阵及相应的椭球约束域,并分析了时变椭球域的有界性问题;最后,通过数值算例验证了所提出滤波算法的有效性和优越性.

关键词：网络化控制系统混合网络攻击集员滤波有界性分析

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融合多尺度特征与空间重构的敦煌壁画修复

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光电子·激光 2025年

作者：刘仲民张振彬胡文瑾兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃省工业过程先进控制重点实验室西北民族大学数学与计算机科学学院

针对敦煌壁画修复过程中存在空间特征冗余和特征交互不充分的问题，提出一种融合多尺度特征与空间重构的敦煌壁画修复模型。该方法首先利用空间重构单元(Spatial Reconstruction Unit， SRU)，通过特征分离与重构操作来优化特征学习能... 详细信息

针对敦煌壁画修复过程中存在空间特征冗余和特征交互不充分的问题，提出一种融合多尺度特征与空间重构的敦煌壁画修复模型。该方法首先利用空间重构单元(Spatial Reconstruction Unit， SRU)，通过特征分离与重构操作来优化特征学习能力。其次，设计了一种结合多尺度融合与门控残差连接的聚合多尺度上下文模块(Aggregated Multiscale Context Module， AMC)，用于更新缺失区域特征。最后，在结构纹理特征融合网络中引入3D排列的全局注意力机制(Global Attention Mechanism， GAM)，从而强化纹理和结构特征之间的交互。在敦煌壁画数据集上的实验结果表明，所提方法能够有效修复破损的敦煌壁画，修复后的壁画具有较好的结构及细节信息，且在大面积破损修复及复杂纹理修复方面表现出较强的性能。

关键词：敦煌壁画修复空间重构单元聚合多尺度全局注意力机制

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基于改进麻雀算法的直流电机调速优化与数字孪生实现

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控制工程 2025年

作者：毛海杰赵楠冯小林兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃省工业过程先进控制重点实验室兰州理工大学电气与控制工程国家级实验教学示范中心

随着智能制造发展，基于数字孪生的虚拟调试技术，对提高设计和调试效率、降低调试和维护成本发挥了积极的作用。以智能制造产线中常见的执行和驱动设备-直流电机为对象，针对传统直流电机调速方法在高性能、高可靠性和智能化方面的不... 详细信息

随着智能制造发展，基于数字孪生的虚拟调试技术，对提高设计和调试效率、降低调试和维护成本发挥了积极的作用。以智能制造产线中常见的执行和驱动设备-直流电机为对象，针对传统直流电机调速方法在高性能、高可靠性和智能化方面的不足，提出了一种改进麻雀算法的直流电机调速与优化方法，并将优化结果应用基于数字孪生技术的虚拟调试中。首先，为改善控制效果，提升优化效率，采用改进麻雀算法对转速环PI控制器参数进行优化，通过引入黄金正弦策略来优化发现者的位置更新过程，再利用柯西变异对加入者位置更新中的个体进行扰动，从而提升算法全局搜索能力，避免陷入局部最优；其次，为了将优化结果应用于实际工程并提升调试效率，基于数字孪生五维模型，构建了NX MCD直流电机的数字孪生模型；最后，通过KepServer EX建立OPC通讯服务器，实现了MCD与Simulink的高效数据交互。实验结果表明，本文所提方法有效提高了直流电机的转速控制精度，减小了超调，并增强了系统的鲁棒性；同时，MATLAB与NX的联合仿真方式，提高了参数整定的自动化和智能化水平，为后期装备或产线的在线监测与智能维护提供了有力支撑，也为先进控制算法验证提供了有效的途径。

关键词：改进麻雀算法数字孪生黄金正弦柯西变异 OPC通讯

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