【摘 要】
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针对间歇过程数据的多模态与动态特性共存带来的故障检测问题,提出一种基于加权双近邻标准化(WDNS)的稀疏加权邻域保持嵌入(SWNPE)算法.首先,在寻找样本双层近邻的基础上加权得到加权双近邻集,用加权双近邻集信息标准化样本,将多模态数据处理为单一模态分布,消除多模态中心点差异,解决多模态特性;然后,考虑到NPE算法不能更好地处理动态特性带来的问题,利用反距离加权和局部最优稀疏表示的方法在NPE算法的基础上得到SWNPE算法,在处理数据动态特性的同时增强了噪声和离群点影响的鲁棒性;最后,采用加权双近邻标准化
【机 构】
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兰州理工大学电气工程与信息工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学甘肃省工业过程先进控制重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学国家级电气与控制工程实验教学中心,甘肃兰州730050;兰州理
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针对间歇过程数据的多模态与动态特性共存带来的故障检测问题,提出一种基于加权双近邻标准化(WDNS)的稀疏加权邻域保持嵌入(SWNPE)算法.首先,在寻找样本双层近邻的基础上加权得到加权双近邻集,用加权双近邻集信息标准化样本,将多模态数据处理为单一模态分布,消除多模态中心点差异,解决多模态特性;然后,考虑到NPE算法不能更好地处理动态特性带来的问题,利用反距离加权和局部最优稀疏表示的方法在NPE算法的基础上得到SWNPE算法,在处理数据动态特性的同时增强了噪声和离群点影响的鲁棒性;最后,采用加权双近邻标准化的SWNPE模型实现故障监控.青霉素发酵仿真检测效果对比表明:WDNS-SWNPE算法具有更高的检测率,提高了动态与多模态特性共存间歇过程的故障检测能力.
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对驱动线圈结构进行设计,通过仿真分析驱动线圈内部电磁应力、端部结构与优化、金属导线材料弹塑性、导线线径优化及驱动线圈电动力.以12 mH电感为例,对不同线径的线圈内部电磁应力(压强)进行仿真分析,得出其压强与径向距离的关系.分析了不同线径的趋肤效应,综合诸多因素得出12 mH电感采取线径Φ4 mm导线绕制比较合适.仿真结果表明:线圈最里层受电磁力最大,设计线圈时要加强内壁绝缘强度,内壁厚度比其他层绝缘厚度要厚.试验验证该电感通过了脉冲幅值5 kA、脉宽10 ms的通流考核,方案可行.
针对电磁超声传感器(electromagnetic acoustic transducer,EMAT)信号阻塞现象,在分析阻塞区形成原因的基础上,建立传感器接收端等效模型,基于该模型得到阻塞区时间、频率的变化规律并进行验证.首先,结合EMAT的工作机制,提出信号阻塞区由接收线圈受到磁场冲激和电压衰减过程组成;然后,根据传感器接收端结构中的磁耦合机制建立等效模型,得到电压衰减过程表达函数;最后,通过实验测得不同接收端结构对应的回路参数和EMAT信号阻塞区的时间、频率,对模型进行验证.研究结果揭示了 EMAT
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为解决能量分配矩阵预编特(EA-MP-FTN)带宽扩展问题,根据EA-MP-FTN的受限容量最大化并增加带宽约束,提出改进的能量分配.推导基于快速傅里叶变换(FFT)的EA-MP-FTN容量和频谱效率(SE).用FFT替代奇异值分解(SVD)降低计算复杂度.改进的EA-MP-FTN解决了带宽扩展问题,与THP(Tomlinson-Harashima预编码)-FTN相比获得了近1.1 dB的增益.
提出了一种用于动态嵌套网格的隐式插值方法.基于插值条件,通过数学运算重新构建了代数方程组,实现了不同计算域的耦合.该方法适用于任意离散格式,无须迭代求解即可耦合分离的计算域.耦合格式具有明确的物理意义,插值条件可视为狄利克雷传输条件,通过重构系数矩阵和右端项成功施加了纽曼条件.借助点对点元素替换的方式,能够简单高效地重构代数方程组,不增加额外的计算量,易于编程实现.最后,通过圆柱横向振荡、涡激振动及颗粒沉降等算例验证了该方法的精确性.
针对电动公交车辆调度问题,提出一种基于文化基因算法的车辆调度方法.首先,设计了初始个体生成算法用来构造初始种群;然后,设计了一种针对公交车辆调度问题的交叉操作用于全局搜索,改进了3种邻域搜索算子,并将其与已有的邻域搜索算子结合用于局部搜索.最后,设计了一种基于车辆块的评价函数,用于引导邻域搜索算子进行搜索.将该方法用于某市的实际三条公交线路,结果表明:与人工调度方案相比,该方法可减少1～7辆车,提高平均车辆利用率,运行时间小于15s.
为更好地控制叶栅流动分离,提出一种在叶栅内部设置分流叶片的流动控制方法.采用数值模拟方法对比在不同攻角下有无分流叶片对叶栅性能及流动损失的影响,结果表明:分流叶片在大攻角条件下,更能提高叶栅的气动性能;选取攻角为11.7°,设计具有不同位置分流叶片的平面叶栅,对比分析发现分流叶片能够提高叶栅的做功能力.分流叶片轴向位置与周向位置存在最优组合,当分流叶片在周向与大叶片吸力面距离为28％弦长时,叶栅气动性能最佳,距离增大或减小均会恶化叶栅性能;轴向位置上,当分流叶片位于大叶片前缘处时,能够抑制尾缘边界层分离,
以La0.7Sr0.3CoO3钙钛矿催化剂氧化碳烟实验为基础,使用COMSOL Multiphysics软件建立二维DPF单通道模型,并进行合理的假设和简化.结合实验进行模型验证,分析了进气流速和进气温度对碳烟氧化的影响,得出以下结论:当进气流速为1.5 m/s,入口温度为881 K时,柴油机微粒过滤器(DPF)通道内温度达到峰值,为1010K.进气流速和进气温度都会影响碳烟的沉积和反应的进行.进气流速增大,碳烟的氧化反应减慢,碳烟的沉积加剧;进气温度增大,碳烟的氧化反应加快,碳烟的沉积减少,氧化碳烟的起
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