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Stacked Denoising Autoencoder based Fault Diagnosis for Rotating Motor

第37届中国控制会议

作者： Yin Tian Dingfei Guo kunting zhang Lihao Jia Hong Qiao Haichuan Tang Cloud Computing Center Chinese Academy of Sciences Beijing Key Laboratory of Research and Application for Robotic Intelligence of Hand-Eye-Brain Interaction Center for Excellence in Brain Science and Intelligence Technology Chinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences

With the rapid development of traction motor, the mechanical health monitoring and fault diagnosis field have entered the era of big data. Definite harmonic signals of the line current are located by a popular method known as motor current signature analysis. Different faults of an induction motor such as rotor, stator, bearing, vibration, air gap eccentricity and their different diagnosis techniques are also explored. In fact, the actual fault detection also has a deep development in the artificial intelligence.It is truly evident that the scope of this area is vast. Hence, acknowledging the need for future research, this review paper presents a birds eye view on different types of traction induction faults and their diagnostics schemes.

关键词： Traction induction motors fault diagnosis model-based approach current analysis artificial intelligence

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第37届中国控制会议

作者： Haichuan Tang kunting zhang Dingfei Guo Lihao Jia Hong Qiao Yin Tian Cloud Computing Center Chinese Academy of Sciences Beijing Key Laboratory of Research and Application for Robotic Intelligence of “Hand-Eye-Brain” Interaction Center for Excellence in Brain Science and Intelligence Technology Chinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences

Fault diagnosis is vital for normal operation of the rotating motor.An effective and reliable deep learning method known as stacked denoising autoencoder（SDAE） is investigated in this paper,which can extract the features from the pending signals with disturbances.Deep adaptive networks are designed to extract features automatically from time domain data and frequency domain data of motor vibration signal,respectively.Then,the network parameters of the SDAE are trained to reconstruct the signal features,and clustering results are investigated.Finally,a classification layer is added to the top layer of the SDAE network for the fault isolation.It is shown that,the diagnosis accuracy with input of vibratory frequency signal is higher than that of time domain signal.The features extracted by SDAE can represent complex mapping relationships between signal and various running status,and the accuracy is improved comparing with traditional fault diagnosis methods.

关键词： Rotating motor Fault diagnosis SDAE Deep learning

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中小型风电机组变桨距控制算法研究

北京交通大学学报 2019年第4期43卷 102-108页

作者：陈广华张健张坤婷李梦凡北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 中国科学院自动化研究所北京100190

针对高风速状况下,中小型独立风力发电机组转速控制不合理、运行可靠性低的问题,提出使用模糊PID变桨距控制器实现转速的稳定控制.在整个模糊PID控制器的设计过程中,确定了模糊语言变量和隶属函数,制定了模糊规则,应用Simulink进行仿真... 详细信息

针对高风速状况下,中小型独立风力发电机组转速控制不合理、运行可靠性低的问题,提出使用模糊PID变桨距控制器实现转速的稳定控制.在整个模糊PID控制器的设计过程中,确定了模糊语言变量和隶属函数,制定了模糊规则,应用Simulink进行仿真编程,并以经典的PID模型作为比较,对两种控制策略进行了动态仿真对比.仿真结果表明:在风速超过额定风速时,模糊PID控制能够减小转速超调量4%,缩短调节时间0.2s.最后,通过现场测试数据统计可知,高风速状况下,模糊PID变桨距控制器通过调节风电机组桨距角,完成风机输出的稳定控制.

关键词：变桨距控制模糊PID 风电机组额定风速

基于土粒与含水率变化规律的触土部件黏附特性研究

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华中农业大学学报 2024年第1期43卷 258-266页

作者：马运庆秦宽张永政赵运步坤亭束乐安徽农业大学工学院合肥230036 安徽省智能农机装备实验室合肥230036 安徽农业大学生命科学学院合肥230036

为研究土壤干燥过程中触土部件与土壤之间的黏附特性变化,以16种不同颗粒直径与含水率的湿土壤为试验材料,先进行金属板(65Mn钢)斜坡滑落试验,测量土壤颗粒直径、含水率高低与金属触土部件之间的黏附力大小关系,然后利用显微镜装置观察... 详细信息

为研究土壤干燥过程中触土部件与土壤之间的黏附特性变化,以16种不同颗粒直径与含水率的湿土壤为试验材料,先进行金属板(65Mn钢)斜坡滑落试验,测量土壤颗粒直径、含水率高低与金属触土部件之间的黏附力大小关系,然后利用显微镜装置观察土壤样品的微观结构以及干燥过程中土壤与金属板的黏附现象。结果显示,含水率为30%、40%的土壤在金属表面上滑落后产生的“痕迹”比含水率为10%、20%的土壤更为明显。其中,含水率30%、颗粒直径10~50μm的土壤具有最大黏附力,在土壤干燥前后,颗粒直径、俯视周长和俯视面积的差异随含水率和颗粒直径的增加而增大;干燥过程中,颗粒之间的间隙逐渐减小,某些颗粒出现“扩散”“收缩”等现象,部分颗粒会发生相对位移,其中30%含水率,颗粒直径为10~50μm的相对位移最大,为13.78μm。随含水率的增加,土壤黏附力先增大后减小;随着颗粒的减小,土壤黏附力逐渐增大,含水率在30%以下,干燥前后颗粒位移量越大,土壤黏附力越强。结果表明,含水率为30%、颗粒直径在10~50μm范围内的土壤表现出最强黏附力,并在干燥过程中呈现出颗粒相对位移最大的现象。

关键词：触土部件黏附特性土壤干燥土壤含水率农机改良

慢性乙型肝炎患者接受核苷(酸)类似物治疗后发生低病毒血症的危险因素及机制研究

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现代检验医学杂志 2023年第5期38卷 133-137,184页

作者：吕承秀陈梅王纪传李庆张琨婷孙晓琳淄博市第一医院检验科山东淄博255200 淄博市第一医院感染性疾病科山东淄博255200 淄博市第一医院分子免疫检验医学重点实验室山东淄博255200

目的研究慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B,CHB)患者接受核苷(酸)类似物[nucleos(t)ide analogues,NAs]治疗下发生低病毒血症(low-level viremia,LLV)的危险因素及机制。方法选取2021年5月~2023年3月淄博市第一医院感染科门诊就诊的NAs治疗疗程大于48周且高敏HBV DNA<2000IU/ml的115例CHB患者,根据高敏HBV DNA定量结果分为持续性LLV组(n=34)、间歇性LLV组(n=32)及持续病毒学应答(sustained virologic response,SVR)组(n=49);收集患者NAs治疗前临床特征及实验室指标进行组间比较,采用Logistic回归分析确定LLV发生的危险因素;抽取患者NAs治疗后血清进行肝功能指标、乙型肝炎病毒双链松弛环状DNA(hepatitis B virus doublestrand relaxed circular DNA,HBV rcDNA)及前基因组RNA(pregenomic RNA,pgRNA)检测并进行结果的组间比较,探讨LLV发生的机制。结果持续性LLV组、间歇性LLV组及SVR组乙型肝炎e抗原(hepatitis B e antigen,HBeAg)阳性率分别为70.59%,53.13%和10.20%,乙型肝炎表面抗原(hepatitis B surface antigen,HBsAg)(lgIU/ml)结果分别为3.27(3.03,3.61),3.04(2.93,3.26)和2.99(2.20,3.16)。间歇性LLV组和持续性LLV组HBeAg阳性率均高于SVR组(χ^(2)=14.005,27.192,均P<0.001),持续性LLV组HBsAg结果高于SVR组(Z=-3.375,P=0.001),差异均有统计学意义(均P<0.05)。Logistic回归分析发现,患者治疗前HBeAg阳性(OR:8.660,95%CI:2.865~26.183)是患者发生LLV的独立危险因素。持续性LLV组、间歇性LLV组及SVR组HBV rcDNA的阳性率分别为58.82%,6.25%和0.00%,pgRNA阳性率分别为52.94%,18.75%和4.08%。持续性LLV组HBV rcDNA阳性率高于SVR组和间歇性LLV组(χ^(2)=20.504,37.974,均P<0.001),持续性LLV组pgRNA阳性率高于间歇性LLV组和SVR组(χ^(2)=8.328,26.199;P=0.005,<0.001),差异均有统计学意义。结论CHB患者NAs治疗前HBeAg阳性是发生LLV的独立危险因素;NAs治疗后部分LLV患者HBV pgRNA阳性且定量水平高,HBV rcDNA维持在较高的合成水平,NAs无法完成抑制rcDNA的合成,从而导致LLV的发生。

关键词：慢性乙型肝炎低病毒血症双链松弛环状脱氧核糖核酸前基因组核糖核酸

控释尿素释放周期对水稻产量和氮肥利用的影响

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江苏农业学报 2024年第5期40卷 827-834页

作者：刘梦竹王锐冯源王坤庭糜凯亮邢志鹏张洪程张海鹏农业农村部长江流域稻作技术创新中心/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/扬州大学水稻产业工程技术研究院江苏扬州225009

为研究不同释放周期的控释尿素对水稻产量形成及氮素利用的影响,以南粳9108为材料,在总施氮量为270 kg/hm^(2)的条件下,以不施氮(N0)和施用普通尿素(CK)为对照,探讨普通尿素分别搭配释放周期为60 d、80 d、100 d、120 d的4种控释尿素处... 详细信息

为研究不同释放周期的控释尿素对水稻产量形成及氮素利用的影响,以南粳9108为材料,在总施氮量为270 kg/hm^(2)的条件下,以不施氮(N0)和施用普通尿素(CK)为对照,探讨普通尿素分别搭配释放周期为60 d、80 d、100 d、120 d的4种控释尿素处理(分别记作T1处理、T2处理、T3处理、T4处理)对水稻产量、茎蘖数、干物质积累量及氮肥利用率的影响。结果表明,与单纯施用普通尿素相比,普通尿素搭配控释尿素处理的水稻产量均有显著提高。普通尿素搭配适宜释放周期的控释尿素处理可以增加水稻植株的茎蘖数、叶面积指数,促进干物质与氮素积累,获得较高结实率。与释放周期为120 d的控释尿素相比,释放周期为100 d的控释尿素的氮素释放量更加匹配水稻不同生长发育时期所需的氮素量,氮肥利用率较高。由此可见,普通尿素搭配适宜释放周期的控释尿素能够提高水稻产量和对氮肥的利用率。

关键词：水稻产量控释尿素释放周期氮肥利用率

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播种量和秧龄对机插籼粳杂交稻秧苗素质、产量和加工品质的影响

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中国稻米 2024年第3期30卷 91-97页

作者：王坤庭冯源刘梦竹廖萍魏海燕胡群张洪程扬州大学水稻产业工程技术研究院/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/江苏省优质粳稻产业工程研究中心江苏扬州225009

适宜的播种量与秧龄搭配是保障水稻丰产优质的前提。以籼粳杂交稻甬优6711为供试品种,采用两因素(播种量、秧龄)裂区设计,以探明不同秧龄和播种量处理(T1,秧龄20 d、播种量50 g/盘;T2,秧龄20 d、播种量70 g/盘;T3,秧龄30 d、播种量50 g/... 详细信息

适宜的播种量与秧龄搭配是保障水稻丰产优质的前提。以籼粳杂交稻甬优6711为供试品种,采用两因素(播种量、秧龄)裂区设计,以探明不同秧龄和播种量处理(T1,秧龄20 d、播种量50 g/盘;T2,秧龄20 d、播种量70 g/盘;T3,秧龄30 d、播种量50 g/盘;T4,秧龄30 d、播种量70 g/盘)对机插稻秧苗素质、产量和加工品质的影响。结果表明,T2和T3处理的产量较高,较T1处理分别增产24.7%和25.2%,较T4处理分别增产17.4%和17.8%。与20 d秧龄处理相比,30 d秧龄处理显著增加苗高、茎基宽、百苗地上及地下部干物质量;70 g/盘播种量处理较50 g/盘播种量处理显著降低苗高、茎基宽和发根力。整体而言,T3处理的秧苗素质最好。从稻米加工品质来看,与20 d秧龄处理相比,30 d秧龄处理的精米率和整精米率均显著下降,但糙米率差异不显著;与50 g/盘播种量处理相比,70 g/盘播种量处理能显著提高糙米率和精米率,但对整精米率影响小。综合来看,T2处理的稻米加工品质最优,而T3处理降低了稻米加工品质。因此,在苏北杂交中粳稻种植区,选择短秧龄、高播量搭配(T2)能同时获得丰产优质,长秧龄、低播量搭配(T3)能获得丰产,但稻米加工品质显著下降。

关键词：机插稻播种量秧龄产量加工品质

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基于曲柄滑块机构变刚度关节的设计与分析

机械与电子 2018年第9期36卷 77-80页

作者：张坤停任子武侯捷苏州大学机器人与微系统研究中心江苏苏州215000

为了解决人机交互中的物理接触带来的刚性碰撞和安全隐患问题,以机器人关节模块为出发点,提出了一种新型变刚度关节。设计了变刚度关节的曲柄滑块刚度调节机构,分析了变刚度原理,建立了数学模型,搭建了样机,分别就关节刚度与关节偏转角... 详细信息

为了解决人机交互中的物理接触带来的刚性碰撞和安全隐患问题,以机器人关节模块为出发点,提出了一种新型变刚度关节。设计了变刚度关节的曲柄滑块刚度调节机构,分析了变刚度原理,建立了数学模型,搭建了样机,分别就关节刚度与关节偏转角度、板簧有效长度、调节机构输入角等参数关系进行了实验分析。实验证明,该方案可实现关节刚度的调节。

关键词：变刚度关节刚度调节机构曲柄滑块

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基于最小二乘法的旋转风速仪误差校正研究

工业仪表与自动化装置 2017年第1期 64-67页

作者：张坤婷陈广华南炳遷芦红北京交通大学北京100044 中国电建集团河南工程公司郑州450051

旋转风速仪测量误差会导致风电场发电机组发电量损失、电能质量下降。通过测量实验对比三杯式风速仪和超声波风速仪,得出误差产生的主要因素是3.5 m/s以上三杯式风速仪的"过高效应"。该文提出一种风速测量校正方法,基于最小二乘法对三... 详细信息

旋转风速仪测量误差会导致风电场发电机组发电量损失、电能质量下降。通过测量实验对比三杯式风速仪和超声波风速仪,得出误差产生的主要因素是3.5 m/s以上三杯式风速仪的"过高效应"。该文提出一种风速测量校正方法,基于最小二乘法对三杯式风速仪的测风误差进行校正,能有效减小风电场测风系统测量误差。

关键词：旋转式风速仪误差最小二乘法风电机组