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基于时间序列数据挖掘的旋转机械故障预报

南京航空航天大学学报 2006年第B07期38卷 120-123页

作者：苏圣超张正道朱大奇江南大学控制科学与工程研究中心无锡214122

提出一种基于时间序列数据挖掘的故障预报新方法。把故障前兆因子作为一种暂态,根据旋转机械轴承振动的实验数据建立时间序列．利用时延嵌入的方法重构状态空间,在状态空间中使用遗传算法搜寻最优暂态束．组成暂态集。用暂态集对旋转机... 详细信息

提出一种基于时间序列数据挖掘的故障预报新方法。把故障前兆因子作为一种暂态,根据旋转机械轴承振动的实验数据建立时间序列．利用时延嵌入的方法重构状态空间,在状态空间中使用遗传算法搜寻最优暂态束．组成暂态集。用暂态集对旋转机械轴承振动的测试数据进行分析．判断是否为故障前兆因子．从而实现故障预报。

关键词：时间序列数据挖掘旋转机械故障预报

基于海林格距离加权关键主元的流程工业故障检测研究

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北京化工大学学报（自然科学版） 2022年第3期49卷 91-101页

作者：赵成苏圣超上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

在采用主成分分析(principal component analysis,PCA)算法进行故障检测时,主元的选取及处理直接影响其故障检测的表现。对此,提出一种基于全变量表达(full variable expression,FVE)和海林格距离(Hellinger distance,HD)的故障检测方... 详细信息

在采用主成分分析(principal component analysis,PCA)算法进行故障检测时,主元的选取及处理直接影响其故障检测的表现。对此,提出一种基于全变量表达(full variable expression,FVE)和海林格距离(Hellinger distance,HD)的故障检测方法。首先,利用FVE得到所有关键主元,即保留所有变量信息;然后考虑到与故障相关主元的重要性,定义基于海林格距离的变化率,用来衡量正常工况下主元与异常工况下主元的差异;对与故障发生更相关的主元进行加权,以突出与故障相关主元对于后续故障检测的影响;最后,考虑到降维后数据通常服从非高斯分布,利用改进的局部离群因子(local outlier factor,LOF)构建统计量,其相应控制限通过核密度估计(kernel density estimation,KDE)确定。数值实例及带钢热连轧实际生产数据验证了所提方法的有效性与优越性。

关键词：故障检测主元分析法关键主元海林格距离局部离群因子

基于改进蚁群优化算法的自动驾驶多车协同运动规划

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计算机工程 2022年第11期48卷 299-305,313页

作者：宋佳艳苏圣超上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

当前面向多辆自动驾驶汽车的协同运动规划方法能有效保证运行车辆与障碍物及其他车辆之间避免发生碰撞并保持安全距离,但车辆间的在线协同与规划能力仍有待提升。为实现多辆自动驾驶汽车在运动过程中的协同控制,提出一种基于改进蚁群优... 详细信息

当前面向多辆自动驾驶汽车的协同运动规划方法能有效保证运行车辆与障碍物及其他车辆之间避免发生碰撞并保持安全距离,但车辆间的在线协同与规划能力仍有待提升。为实现多辆自动驾驶汽车在运动过程中的协同控制,提出一种基于改进蚁群优化算法的多车在线协同规划方法。以空间协同与轨迹代价为优化目标,构造多目标优化函数,确保了多车行驶过程中的协同安全性与轨迹平滑性。将多目标优化函数引入蚁群优化算法的信息素更新过程中,根据自动驾驶车辆数量产生多个种群,使得种群之间相互独立的同时为每辆自动驾驶汽车规划可行路线。最终对蚁群优化算法中的挥发因子进行自适应调整,提升了算法全局搜索能力及收敛速度。实验结果表明,该方法能使多辆自动驾驶汽车在运动过程中保持协同控制并规划出无碰撞路线,相比于基于人工势场和模型预测的协同驾驶方法在复杂道路场景下车辆间的协同效果更好且适应性更强。

关键词：自动驾驶运动规划协同控制多目标优化蚁群优化算法

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基于改进蚁群算法的多自动驾驶协同运动规划

计算机工程 2022年

作者：宋佳艳苏圣超上海工程技术大学电子电气工程学院

针对多自动驾驶汽车运动过程中的协同控制问题，提出一种基于改进蚁群的多自动驾驶协同运动规划算法。首先，以空间协同与轨迹代价为优化目标，构造多目标优化函数，以确保多车行驶过程中的协同性与轨迹的平滑性。在此基础上，将多目标... 详细信息

针对多自动驾驶汽车运动过程中的协同控制问题，提出一种基于改进蚁群的多自动驾驶协同运动规划算法。首先，以空间协同与轨迹代价为优化目标，构造多目标优化函数，以确保多车行驶过程中的协同性与轨迹的平滑性。在此基础上，将多目标优化函数引入蚁群算法的信息素更新中，算法根据自动驾驶汽车的数量产生多个种群，各种群相互独立并为各自动驾驶汽车规划出可行路线。最后，对蚁群算法中的挥发因子进行自适应调整，以提高算法的全局搜索能力并提升收敛速度。仿真结果表明，该算法能够使自动驾驶车辆在多车系统中保持协同控制并规划出无碰撞路线，与现有算法相比，本文所提出算法收敛速度快、适应性强。

关键词：自动驾驶运动规划协同控制多目标优化蚁群算法

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基于暂态挖掘的非线性时间序列故障预报

系统工程与电子技术 2008年第10期30卷 2023-2027页

作者：苏圣超张正道朱大奇江南大学通信与控制工程学院江苏无锡214122 上海工程技术大学现代工程中心上海201620 上海海事大学信息工程学院上海200135

针对实际工程系统故障建模困难、现有故障预报方法实时性差的问题,从一类挖掘的角度,设计了一种基于一类支持向量机的时间序列暂态挖掘算法,提出了一种既不需要系统近似模型也不需要故障训练数据和先验知识的直接故障预报方法。在系统... 详细信息

针对实际工程系统故障建模困难、现有故障预报方法实时性差的问题,从一类挖掘的角度,设计了一种基于一类支持向量机的时间序列暂态挖掘算法,提出了一种既不需要系统近似模型也不需要故障训练数据和先验知识的直接故障预报方法。在系统运行的同时实现学习和预报,提高了实时性。同时该方法简单易用,克服了传统方法在预报故障前需要预测系统未来状态的缺点。具有很强的应用意义。以釜式反应器为对象进行的仿真实验证明了方法的有效性。

关键词：故障预报数据挖掘支持向量机暂态:非线性时间序列

边缘计算下基于深度强化学习的车联网任务调度

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系统仿真学报 2023年第12期35卷 2550-2559页

作者：琚翔苏圣超徐超杰何蓓蓓上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

针对边缘计算下车联网中时延约束型计算任务的卸载执行问题,提出一种基于深度强化学习的任务调度方法。在多边缘服务器场景下,构建软件定义网络辅助的车联网任务卸载系统,给出车辆计算卸载的任务调度模型;根据任务调度的特点,设计一种... 详细信息

针对边缘计算下车联网中时延约束型计算任务的卸载执行问题,提出一种基于深度强化学习的任务调度方法。在多边缘服务器场景下,构建软件定义网络辅助的车联网任务卸载系统,给出车辆计算卸载的任务调度模型;根据任务调度的特点,设计一种基于改进指针网络的调度方法,综合考虑任务调度和计算资源分配的复杂性,采用深度强化学习算法对指针网络进行训练;运用训练好的指针网络对车辆卸载任务进行调度。仿真结果表明:在边缘服务器计算资源相同的情况下,该方法在处理时延约束型计算任务的数量方面优于其他方法,有效提高了车联网任务卸载系统的服务能力。

关键词：车联网边缘计算任务调度指针网络深度强化学习

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基于广义预测控制的机器人去毛刺仿真研究

传感器与微系统 2021年第2期40卷 55-57,64页

作者：石益奇苏圣超上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620

针对在机器人去毛刺工艺中常规控制方法一般不能区分环境参数的变化和较大毛刺带来干扰的问题,提出了一种基于时变参数的广义预测控制算法,可根据毛刺尺寸及材料属性的变化自动调整参考切削力。通过计算传感器检测到的力和预测力之间的... 详细信息

针对在机器人去毛刺工艺中常规控制方法一般不能区分环境参数的变化和较大毛刺带来干扰的问题,提出了一种基于时变参数的广义预测控制算法,可根据毛刺尺寸及材料属性的变化自动调整参考切削力。通过计算传感器检测到的力和预测力之间的偏差值,实现机器人力环与位置环的控制。仿真结果表明:提出的控制策略对环境参数变化具有较好的鲁棒性,在机器人打磨作业中能够加工出均匀的表面,获得更好的加工质量。

关键词：机器人去毛刺时变参数广义预测控制

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面向钢轨磨抛的协作机器人柔顺控制仿真研究

计算机仿真 2021年第4期38卷 109-114页

作者：石益奇苏圣超上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620

线上无缝钢轨焊接形成的焊瘤经推瘤刀处理后仍会残留凸起瘤疤。为了解决人工磨抛焊瘤过程中存在加工时间长,劳动强度大,环境污染严重等问题,提出一种基于协作机器人的钢轨磨抛方案。首先建立磨抛力、钢轨打磨及UR5机器人运动学模型,讨... 详细信息

线上无缝钢轨焊接形成的焊瘤经推瘤刀处理后仍会残留凸起瘤疤。为了解决人工磨抛焊瘤过程中存在加工时间长,劳动强度大,环境污染严重等问题,提出一种基于协作机器人的钢轨磨抛方案。首先建立磨抛力、钢轨打磨及UR5机器人运动学模型,讨论最佳磨抛方法。针对外力突变的情况提出了基于变参数PID的力/位混合控制方案,并从总体上进行设计控制系统。最后联合仿真提出的控制系统。仿真结果表明,相较于传统PID算法,基于变参数PID的力位混合控制算法能够实现较好的机器人末端打磨力控制与位置跟踪的效果。

关键词：协作机器人钢轨磨抛力/位混合控制

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基于能耗均衡的无线传感器路由算法

计算机科学 2018年第10期45卷 111-114页

作者：苏圣超赵曙光东华大学信息科学与技术学院上海201620 上海工程技术大学工程实训中心上海201620

为了延长无线传感器的使用寿命,弥补传统路由算法的不足,提出一种基于能耗均衡的无线传感器路由算法。首先,分析了无线传感器节点能量的消耗过程,建立了源节点到目的节点的路由表;然后,通过单跳消息方式确定每一个传感器节点的相邻节点... 详细信息

为了延长无线传感器的使用寿命,弥补传统路由算法的不足,提出一种基于能耗均衡的无线传感器路由算法。首先,分析了无线传感器节点能量的消耗过程,建立了源节点到目的节点的路由表;然后,通过单跳消息方式确定每一个传感器节点的相邻节点,并把剩余能量信息传递给其相邻节点;最后,根据蚁群算法中的信息素浓度与局部能量来选择无线传感器传输数据时的下一跳节点。通过具体实验对其性能进行了测试,实验结果表明,该算法能耗低,保证了能耗均衡,最大程度地延长了传感器节点的寿命。

关键词：能量均衡无线传感器路由