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饱和非线性维纳系统的可变遗忘因子梯度辨识

控制工程 2024年第4期31卷 760-768页

作者：汪菲菲马君霞无锡太湖学院智能装备工程学院江苏无锡214063 江南大学物联网工程学院江苏无锡214122

为了解决饱和非线性维纳(Wiener)系统的参数辨识问题,提出了基于辅助模型的可变遗忘因子随机梯度算法。首先,由于饱和非线性的特殊结构,采用了切换函数变换非线性表达式,使所有未知参数包含在一个向量中,将系统模型转换为线性回归形式... 详细信息

为了解决饱和非线性维纳(Wiener)系统的参数辨识问题,提出了基于辅助模型的可变遗忘因子随机梯度算法。首先,由于饱和非线性的特殊结构,采用了切换函数变换非线性表达式,使所有未知参数包含在一个向量中,将系统模型转换为线性回归形式。然后,为了获得未知的中间变量,构造辅助模型,运用辅助模型的输出替换信息向量中的未知内部变量。最后,为了提高随机梯度算法的收敛速度,在算法中引入了可变遗忘因子。仿真结果表明,与传统的随机梯度算法相比,所提算法的参数估计更精确,且收敛速度更快,验证了所提算法的有效性。

关键词：参数估计随机梯度饱和非线性可变遗忘因子

基于Tri-training GPR的半监督软测量建模方法

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化工学报 2024年

作者：马君霞李林涛熊伟丽江南大学物联网工程学院江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室

集成学习因通过构建并结合多个学习器，常获得比单一学习器显著优越的泛化能力。但是在标记数据比例较少时，建立高性能的集成学习软测量模型依然是个挑战。针对这一个问题，本文提出一种基于半监督集成学习的软测量建模方法-Tri-traini... 详细信息

集成学习因通过构建并结合多个学习器，常获得比单一学习器显著优越的泛化能力。但是在标记数据比例较少时，建立高性能的集成学习软测量模型依然是个挑战。针对这一个问题，本文提出一种基于半监督集成学习的软测量建模方法-Tri-training GPR(Gaussian Process Regression，GPR)模型。该建模策略充分发挥了半监督学习的优势，减轻建模过程对标记样本数据的需求，在低数据标签率下，仍能通过对无标记数据进行筛选从而扩充可用于建模的有标记样本数据集，并进一步结合半监督学习和集成学习的优势，提出一种新的选择高置信度样本的思路。将所提出方法应用于青霉素发酵和脱丁烷塔过程，建立青霉素和丁烷浓度预测软测量模型，与传统的建模方法相比获得了更优的预测结果，验证了模型的有效性。

关键词：软测量集成学习半监督学习 Tri-training 高斯过程回归过程控制动力学模型化学过程

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林业苗木培育和移植造林技术

新农业 2024年第2期 37-38页

作者：马君霞甘肃省小陇山林业保护中心麦积林场

随着社会、经济的快速发展,环境保护问题日益凸显,受到了越来越多的关注。在过去的发展历程中,由于注重生态环境,使环境成为一个资源开发的目标。要实现生态文明与社会的协调发展,必须加强对环境的保护。因此,我国各有关部门要加强造林... 详细信息

随着社会、经济的快速发展,环境保护问题日益凸显,受到了越来越多的关注。在过去的发展历程中,由于注重生态环境,使环境成为一个资源开发的目标。要实现生态文明与社会的协调发展,必须加强对环境的保护。因此,我国各有关部门要加强造林、移植的管理,积极研究造林技术与移栽技术,并制定行之有效的管理措施,促进我国林业发展,提高人民生活水平,促进我国植树造林的健康发展。

关键词：生态文明生态环境移栽技术造林技术植树造林环境保护问题发展历程我国林业

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钢轨轨底横向裂纹超声波检测技术研究

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第3期 201-204页

作者：赵胤波马君霞赵荻张成果邢台超拓科技开发有限公司河北邢台054001

本文研究了钢轨轨底横向裂纹超声波检测技术。首先介绍了超声波检测原理,并阐述了钢轨轨底横向裂纹的超声波特征。接着对检测设备的研发与优化进行了详细阐述,包括探头、主机、车体等关键部件的优化设计。然后讨论了检测技术的实际应用... 详细信息

本文研究了钢轨轨底横向裂纹超声波检测技术。首先介绍了超声波检测原理,并阐述了钢轨轨底横向裂纹的超声波特征。接着对检测设备的研发与优化进行了详细阐述,包括探头、主机、车体等关键部件的优化设计。然后讨论了检测技术的实际应用与效果评估,通过实际应用和数据统计,验证了检测技术的可靠性和有效性。最后对检测结果的数字化处理与存储、安全性分析与防范措施以及经济效益与社会效益评估进行了分析和讨论。研究结果表明,超声波检测技术可以有效地检测钢轨轨底横向裂纹,提高铁路运输的安全性和可靠性,具有显著的经济效益和社会效益。

关键词：钢轨横向裂纹超声波检测技术

新街台格庙煤—气重叠区天然气井立体封堵方法

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能源与环保 2024年第4期46卷 100-106页

作者：谢松岩魏飞飞马君霞董俊亮神华新街能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017200 北京三纪兰徳石油科技有限公司北京100107

进入统筹建设阶段的国家重点特大型新街台格庙矿区,其煤炭资源与苏里格气田东部、大牛地气田北部完全重叠。针对传统天然气井封堵工艺不能满足双方的安全生产和资源回收需求,提出“五段封堵、三层阻隔、查固补注、分段用材、层层质检”... 详细信息

进入统筹建设阶段的国家重点特大型新街台格庙矿区,其煤炭资源与苏里格气田东部、大牛地气田北部完全重叠。针对传统天然气井封堵工艺不能满足双方的安全生产和资源回收需求,提出“五段封堵、三层阻隔、查固补注、分段用材、层层质检”的天然气井立体全井段封堵方法:套管内建立气层段、中部地层段、煤层段、淡水层段和井口的全井段封堵体系;水泥塞与机械塞搭配设置3层合理的封堵屏障;开展固井情况评估,封隔套管外环空通道;气层段封堵使用超细油井水泥,确保封堵半径的有效密封性,其余封堵段使用G级油井水泥;带压候凝、下钻探塞面和逐级试压评估封堵质量。该方案封堵实验表明,封堵质量完全合格。

关键词：煤—气重叠区气井封堵天然气井全井段

基于Householder变换的贪婪正交最小二乘辨识算法

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控制与决策 2022年第9期37卷 2281-2286页

作者：刘艳君韩萍马君霞江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学物联网工程学院江苏无锡214122

针对含有未知时滞的多输入受控自回归系统模型的时滞与参数辨识问题,基于Householder变换探讨一种贪婪正交最小二乘辨识算法.首先,由于各输入通道的时滞未知,通过设置输入数据回归长度对系统模型进行过参数化,得到一个含有稀疏参数向量... 详细信息

针对含有未知时滞的多输入受控自回归系统模型的时滞与参数辨识问题,基于Householder变换探讨一种贪婪正交最小二乘辨识算法.首先,由于各输入通道的时滞未知,通过设置输入数据回归长度对系统模型进行过参数化,得到一个含有稀疏参数向量的高维辨识模型;其次,为了避免最小二乘算法中对高维协方差矩阵的求逆运算,利用Householder变换对信息矩阵进行正交分解,推导基于Householder变换的正交最小二乘算法;然后,为了提高辨识效率,降低辨识成本,推导基于Householder变换的贪婪准则,进而得到基于Householder变换的贪婪正交最小二乘辨识算法,该算法能够在少量采样数据的条件下获得稀疏参数向量的估计值;最后,根据估计的稀疏参数向量的结构得到系统时滞估计.仿真结果表明了所提出算法的有效性.

关键词：多变量系统参数辨识时滞估计 Householder变换贪婪算法贪婪正交最小二乘算法

基于时序迁移与双流加权的ONLSTM软测量建模

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化工学报 2023年第11期74卷 4622-4633页

作者：李祥宇隋璘马君霞熊伟丽江南大学物联网工程学院江苏无锡214122 江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122

实际化工过程建模具有多变量、非线性和动态性等特点,会导致模型复杂度提高且提取特征时产生冗余信息和时序分布漂移问题,因此提出一种基于时序迁移和双流加权的有序神经元长短时记忆网络(ONLSTM)模型。首先,利用时序迁移对特征分布进... 详细信息

实际化工过程建模具有多变量、非线性和动态性等特点,会导致模型复杂度提高且提取特征时产生冗余信息和时序分布漂移问题,因此提出一种基于时序迁移和双流加权的有序神经元长短时记忆网络(ONLSTM)模型。首先,利用时序迁移对特征分布进行匹配以自适应表征特征分布信息,采用划分特征分布差异最大时间域进行训练,减小时序分布失配,从而解决时序分布漂移问题;其次,在时序迁移框架内嵌入双流加权ONLSTM模型,通过对ONLSTM主遗忘门和主输入门分别加权,更精确控制传递信息;进一步结合双流结构设计双信息流控制相应门控单元,减小参数调节过程中的耦合影响,降低模型复杂度,提高其预测性能;最后,将所提模型应用于硫回收过程以及某火电厂脱硫过程排放烟气SO_(2)浓度软测量建模,并与其他深度学习网络进行对比,验证了模型有效性。

关键词：时间序列迁移加权有序神经元长短时记忆网络双流结构软测量神经网络过程控制动态建模

基于辫状河储层特征控制的地震反演砂体刻画——以苏里格气田盒段为例

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沉积学报 2022年

作者：翟羽佳马君霞马旭杨洋张润长庆油田分公司第五采气厂长庆油田分公司第三采油厂北京三纪兰德石油科技有限公司

鄂尔多斯盆地苏里格气田盒段为重要产气层。盒段储层受沉积相控制，砂体摆动变化大，干扰试井显示砂体连通性差。在苏东27-36区块500m×600 m井网限制条件下砂体展布仍认识不到位，这制约了苏里格气田进一步的开发部署。基于地质统计学...

鄂尔多斯盆地苏里格气田盒段为重要产气层。盒段储层受沉积相控制，砂体摆动变化大，干扰试井显示砂体连通性差。在苏东27-36区块500m×600 m井网限制条件下砂体展布仍认识不到位，这制约了苏里格气田进一步的开发部署。基于地质统计学与地震反演对砂体三维空间进行了定量刻画。在野外观测基础上，统计并优选与盒段辫状河沉积特征相似的现代和古代辫状河沉积砂体长宽比等参数。结果显示辫状河单心滩砂体纵横向剖面上呈孤立、对接、切叠等多种接触关系，而平面上规模较小(长200～600 m，宽50～250 m)，主要以叠置、复合形成特定形态的复合心滩砂体。利用井震结合的地质统计学反演，将优选的砂体长、宽、厚和砂体接触关系等地质数据进行优化，并精细识别砂体边界与叠置关系，以完成砂体三维刻画。砂体刻画边界清晰，井间砂体与井点岩性过渡自然，其规模与沉积观测结果吻合。与干扰试井试验得到的砂体连通性结果对比显示，砂体刻画的30套砂体中26套与干扰试井试验的结果一致，符合率达87%。该方法不仅能指导苏里格气田的勘探和开采井部署，也可以为其他辫状河砂体三维刻画提供借鉴。

关键词：

带FIR滤波的非线性滑动平均动态软测量模型

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控制理论与应用 2023年

作者：孙文心马君霞熊伟丽江南大学物联网工程学院江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室

非线性滑动平均(NMA)模型能有效描述工业过程的动态特性,是一种典型的动态软测量模型.而受限于模型复杂度, NMA模型的输入时序边界相对较窄,难以适应带有大滞后或强测量噪声的动态工业过程.针对该问题,将NMA模型与结构简单、输入时序边... 详细信息

非线性滑动平均(NMA)模型能有效描述工业过程的动态特性,是一种典型的动态软测量模型.而受限于模型复杂度, NMA模型的输入时序边界相对较窄,难以适应带有大滞后或强测量噪声的动态工业过程.针对该问题,将NMA模型与结构简单、输入时序边界宽的FIR滤波器相结合,构造一种非线性、强抗干扰的软测量建模策略.并设计层白化结构来避免二者间的参数耦合现象,采用Adam算法进行同步优化,提高模型的预测精度及训练效率.最后,利用数值仿真和硫回收过程建模实验验证所提模型的预测精度以及模型设计的合理性.

关键词：动态软测量 NMA模型 FIR滤波参数解耦