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煤矿井下环境动态Wi-Fi定位算法研究

煤矿井下环境动态Wi-Fi定位算法研究

作者：窦占树内蒙古科技大学

学位级别：硕士

煤矿的智能化和信息化建设日趋成熟,井下动目标精准定位技术已经成为学界的研究热点和难点。各种井下无线定位技术得到快速发展,Wi-Fi无线定位技术已经普遍应用在国有大型煤矿中。井下无线通信环境具有强时变性,各种井下基础设施和作业... 详细信息

煤矿的智能化和信息化建设日趋成熟,井下动目标精准定位技术已经成为学界的研究热点和难点。各种井下无线定位技术得到快速发展,Wi-Fi无线定位技术已经普遍应用在国有大型煤矿中。井下无线通信环境具有强时变性,各种井下基础设施和作业人员等定位目标的实时移动,大量粉尘、雾滴和狭长不规则巷道壁等对电磁波造成严重的多径传播现象,均会导致定位模型精度降低。基于Wi-Fi的井下无线定位技术可以利用防爆移动智能终端便捷地实现精度较高的井下定位,完全满足井下定位的精度需求。煤矿井下无线通信环境处于实时变动之中,高动态变化的井下环境使得定位模型精度降低,常用的无线定位技术都无法满足煤矿井下的定位精度需求。其中,基于Wi-Fi指纹的井下定位技术,由于其特有的定位优势,已经普遍的应用在井下定位当中。在高动态变化的井下环境维持或提升模型定位精度是当前的研究热点。本文采用在线顺序极限学习机(Online Sequential Extreme Learning Machine,OSELM)的井下定位算法,利用新增数据实现对模型的在线更新,减少实验数据的采集和模型训练工作量,改善因井下环境动态变化导致模型精度降低的问题。同时,针对OSELM算法存在的不足,对OSELM算法提出相应的改进。实验研究表明,所提的OSELM及其改进算法能够有效改善因井下环境动态变化导致模型定位精度降低的问题。本文基于OSELM在线增量式定位算法,针对煤矿井下无线通信环境高动态变化导致定位模型精度降低的问题,主要研究内容可概括为以下几点:(1)将OSELM在线增量式学习算法用于井下定位考虑到煤矿井下的无线通信环境具有时变性,将具有在线学习能力的OSELM算法用于井下定位。实际情况下,由于煤矿井下环境复杂多变,存在较多干扰,采集上来的数据通常具有实时性,不经过实时更新的定位模型很难保持其原有的定位精度。因此在极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)的基础上提出OSELM算法,实现对定位模型的在线实时更新。实验验证表明,与BP和ELM批量式学习方法相比,OSELM算法可以更有效的提升模型定位精度。(2)为OSELM算法赋予时效性和覆盖率权重,提出对OSELM算法的改进通过OSELM在线模型更新方法,能有效地解决井下环境动态变化所带来的模型精度降低问题。但该模型只是完成了在线更新的过程,并没有对新增数据的有效性等方面进行考虑。本文从新增数据时效性和采集新增数据的参考点覆盖率两方面以及综合考虑这两方面因素对OSELM算法进行改进,用权重来表示新增数据对原有模型的更新程度。实验验证表明,为OSELM算法引入权重项进行改进,与未改进的OSELM定位算法相比,能够有效提高定位模型精度。(3)为OSELM算法引入正则化和遗忘因子机制,提出对OSELM算法的改进针对OSELM算法的病态矩阵求逆和平等对待所有新增数据的不足,分别提出基于正则化的OSELM算法(OSELM based on Regularization,R-OSELM)和基于遗忘因子的OSELM算法(OSELM based on Forgetting factor,F-OSELM),并融合两种机制,提出基于正则化和遗忘因子的OSELM算法(OSELM based on Regularization and Forgetting factor,FR-OSELM)。实验验证表明,实验环境变化后,R-OSELM和F-OSELM算法的定位精度均高于OSELM算法;在3m误差距离范围内,将两种机制进行融合的FR-OSELM算法的定位准确率要高于OSELM、R-OSELM和F-OSELM算法的定位准确率,所提融合性改进算法能更好的改善因井下无线通信环境高动态变化导致定位模型精度降低的问题,所提改进算法有效。

关键词：位置指纹定位 OSELM定位模型高动态井下环境 Wi-Fi井下定位在线增量学习

Experimental evaluation of resolution enhancement of a phase-shifted all optical analog-to-digital converter using an electrical analog-to-digital converter array

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Chinese Optics Letters 2013年第8期11卷 70-72页

作者：王杨张洪明窦玉杰姚敏玉 State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics Tsinghua National Laboratory for Information Science and TechnologyDepartment of Electronic EngineeringTsinghua University

A resolution-improvement scheme of a phase-shifted analog-to-digital converter （ADC） is presented and experimentally demonstrated. To improve resolution via the scheme, the optical output of each quanti- zation channel is quantized by an electrical ADC with multiple thresholds instead of a comparator. A 9.9-GHz sinusoidal analog signal is sampled and quantized using the proposed enhancement scheme. The effective number of bits of 4.31 and the spur-free dynamic range of 40.89 dB are obtained, thus indicating an improvement of 0.66 bits and 7.47 dR. resnectivelv.

关键词： Phase shift

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基于IMF能量矩和SVM的煤矸识别

振动与冲击 2020年第24期39卷 39-45页

作者：窦希杰王世博谢洋宣统中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学矿山智能采掘装备协同创新中心江苏徐州221116

针对综放工作面的煤矸识别问题,提出了一种基于固有模态函数(IMF)能量矩和支持向量机(SVM)的煤矸识别方法。使用仿真信号验证了该方法所提取的IMF能量矩可以反映信号的能量沿时间轴的分布情况,相较于IMF能量可以更好地表征信号的特征。... 详细信息

针对综放工作面的煤矸识别问题,提出了一种基于固有模态函数(IMF)能量矩和支持向量机(SVM)的煤矸识别方法。使用仿真信号验证了该方法所提取的IMF能量矩可以反映信号的能量沿时间轴的分布情况,相较于IMF能量可以更好地表征信号的特征。使用该方法进行煤矸识别时,对放顶煤过程中采集到的顶煤和矸石冲击液压支架的振动信号进行集合经验模态分解分解(EEMD),得到若干个IMF,根据分解结果提取包含振动信号主要信息的前8个IMF分量,进一步计算其能量矩,将待测样本信号的IMF能量矩作为特征向量输入训练好的支持向量机进行放煤和放矸石两种工况的识别。试验结果表明,该方法能有效的完成对煤矸振动样本数据的识别,平均识别准确率达到90%。

关键词：放顶煤煤矸识别集合经验模态分解(EEMD) 固有模态函数(IMF) 能量矩支持向量机(SVM)

消费者偏好、市场准入与产品安全水平:基于双寡头两阶段博弈模型分析

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运筹与管理 2015年第1期24卷 149-156页

作者：窦一杰东北财经大学产业组织与企业组织研究中心辽宁大连116025

考虑消费者产品安全偏好和产品安全水平等因素,针对采取不同产品安全战略的两个寡头制造商,建立了两阶段博弈模型:第一阶段为两制造商选择各自的产品安全度水平,第二阶段为两产品制造商确定各自的产品价格。通过数值仿真重点讨论了消费... 详细信息

考虑消费者产品安全偏好和产品安全水平等因素,针对采取不同产品安全战略的两个寡头制造商,建立了两阶段博弈模型:第一阶段为两制造商选择各自的产品安全度水平,第二阶段为两产品制造商确定各自的产品价格。通过数值仿真重点讨论了消费者产品安全偏好支付系数和产品安全市场准入值两参数变化带来的影响。结果表明:消费者安全偏好支付系数提高时,两制造商利润均增加;产品安全准入值提高时,低价战略采取者的利润下降;主动安全战略采取者利润增加。所得结论对于产品安全管理中政府及不同类型制造商的决策具有参考价值和指导意义。

关键词：消费者偏好市场准入产品安全水平两阶段博弈

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棱柱型滑行艇喷溅特性研究方法

哈尔滨工程大学学报 2018年第3期39卷 422-427页

作者：窦朋王志东凌宏杰河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210000 江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212000

为了研究滑行艇喷溅现象,本文基于CFD软件FINE/MARINE开展了棱柱型滑行艇不同底部横向斜升角和不同航速下的数值模拟。将艇体表面的流体特征信息(速度场、压力场和水气体积分数等)导入自编程后处理程序,程序对艇体节点空间坐标重新生成... 详细信息

为了研究滑行艇喷溅现象,本文基于CFD软件FINE/MARINE开展了棱柱型滑行艇不同底部横向斜升角和不同航速下的数值模拟。将艇体表面的流体特征信息(速度场、压力场和水气体积分数等)导入自编程后处理程序,程序对艇体节点空间坐标重新生成非结构网格,给定喷溅的判断条件,自动识别和处理艇体喷溅区形状及喷溅阻力(包括喷溅摩擦阻力和喷溅压阻力)。研究结果表明:本文提出的喷溅处理方法可以较好地处理自由面破碎、飞溅等强非线性引起的高性能船舶阻力增量问题,为揭示高速滑行艇喷溅内部机理及防飞溅结构形式奠定基础。

关键词：计算流体力学棱柱滑行艇驻线自编程喷溅阻力底部斜升角

Flat-top optical frequency comb generation based on optical fiber-loop modulation with external injection

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Chinese Optics Letters 2013年第7期11卷 18-20页

作者：窦玉杰张洪明王杨姚敏玉 Department of Electronic Engineering Tsinghua University

An optical frequency comb generation scheme using time-to-frequency conversion and optical fiber-loop modulation is proposed and demonstrated experimentally. Flat-top optical pulse train from an intensity modulator is injected into a fiber loop, which includes a phase modulator and an amplifier and is cyclically modulated by the phase modulator, to generate abundant optical comb lines. A total of 110 comb lines with 3-dB spectral power variation and 10-GHz frequency spacing are obtained. The proposed scheme is relatively simple and uses only one intensity modulator and one phase modulator.

关键词： Optical fibers Optical frequency conversion Phase modulation

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压水堆蒸汽发生器水位的分层自适应模糊控制

核动力工程 2003年第3期24卷 281-284页

作者：滕树杰张乃尧崔震华清华大学自动化系北京100084 清华大学工程物理系北京100084

针对压水堆蒸汽发生器的水位控制提出了一种分层自适应模糊控制方案。该方案中,2个模糊控制器分层连接,每个模糊控制器均采用典型模糊控制单元,使得模糊规则个数和可调参数个数大大减少,便于在线学习和实时控制。文章分别给出了分层模... 详细信息

针对压水堆蒸汽发生器的水位控制提出了一种分层自适应模糊控制方案。该方案中,2个模糊控制器分层连接,每个模糊控制器均采用典型模糊控制单元,使得模糊规则个数和可调参数个数大大减少,便于在线学习和实时控制。文章分别给出了分层模糊控制器的解析表达式及可调参数的在线学习方法。在压水堆快速加负荷和突然甩负荷的仿真实验中,该方案与PID控制相比,响应快,超调量小,振荡小。

关键词：压水堆蒸汽发生器分层自适应模糊控制

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数控型腔铣削加工稳定性预测

中国机械工程 2019年第18期30卷 2236-2241页

作者：吕树杰李郝林上海理工大学机械工程学院

数控型腔铣削加工过程中,铣刀进入拐角时,刀具工件间啮合信息的变化通常会引起颤振。针对这一状况,在用半离散算法对刀具工件啮合状况恒定铣削加工稳定性预测的基础上,结合数控型腔铣削加工过程中加工路径引起的刀具工件间啮合信息的变... 详细信息

数控型腔铣削加工过程中,铣刀进入拐角时,刀具工件间啮合信息的变化通常会引起颤振。针对这一状况,在用半离散算法对刀具工件啮合状况恒定铣削加工稳定性预测的基础上,结合数控型腔铣削加工过程中加工路径引起的刀具工件间啮合信息的变化,针对给定的加工路径提出了型腔铣削加工稳定性预测的方法。试验证明,该方法能在数控加工时对型腔加工过程中的铣削稳定性进行成功预测。

关键词：铣削颤振半离散算法型腔铣削加工

基于辅导员视域构建新时代和谐研究生导学关系

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科教文汇 2025年第1期 34-37页

作者：李思瑶吕经纬宋树洋北京航空航天大学北京100191

研究生教育作为高等教育中的高层次教育和国家科技创新体系的生力军,承担着高端人才供给和科学技术创新的双重使命,为实现教育强国、科技强国、人才强国提供重要智力引擎。努力提升导师队伍育人水平,持续完善创新型人才培养体系,加快培... 详细信息

研究生教育作为高等教育中的高层次教育和国家科技创新体系的生力军,承担着高端人才供给和科学技术创新的双重使命,为实现教育强国、科技强国、人才强国提供重要智力引擎。努力提升导师队伍育人水平,持续完善创新型人才培养体系,加快培养国家急需的高层次人才是研究生教育的重要使命。如何在新时代、新要求、新视角下,通过强化辅导员队伍的主体作用和协同作用,构建和谐的研究生导学关系,实现导师和研究生在思想价值上同心同德、在科学研究中同频共振、在个人发展中同向同行,该文对此进行了全面分析,并提出了体系化的建设思路与方案。

关键词：辅导员视域和谐研究生导学关系