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互信息规范的卷积神经网络及其在轴承故障特征提取中的应用

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机械工程学报 2024年第12期60卷 137-146页

作者：王振亚刘韬伍星昆明理工大学机电工程学院昆明650500 云南省先进装备智能制造技术重点实验室昆明650500 云南机电职业技术学院昆明650500

近年来,各种深度学习模型在故障诊断领域取得了突破性进展。该类方法能自动的从复杂的数据捕捉到设备在不同状态的规律,但其“不透明”特点导致了使用者对模型的不信任。从模型的拟合角度出发,提出一种通过互信息规则来规范模型输入输... 详细信息

近年来,各种深度学习模型在故障诊断领域取得了突破性进展。该类方法能自动的从复杂的数据捕捉到设备在不同状态的规律,但其“不透明”特点导致了使用者对模型的不信任。从模型的拟合角度出发,提出一种通过互信息规则来规范模型输入输出之间关系的卷积神经网络模型。通过改进模型的损失,增强网络模型的特征提取能力,并将结果可视化。首先,将振动数据转换为包络谱作为模型第一层的输入;然后将用于特征提取的多层卷积视作一个系统,并设计该系统的输出与模型的输入大小一致使得模型便于理解;其次,添加注意力机制层以增强明显特征;最后,基于信号降噪前后之间的互信息规律设计了损失函数来驱动卷积系统可以提取更多故障特征频率成分。通过仿真信号与真实案例表明:所提方法的可视化结果不仅具有一定的解释性,并且在轴承的故障特征提取方面取得了一定的效果。

关键词：卷积神经网络故障特征提取互信息滚动轴承特征可视化

自适应加权Savitzky-Golay滤波的轴承早期故障特征提取

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制造技术与机床 2024年第6期 58-66页

作者：丁艺刘韬王振亚昆明理工大学机电工程学院云南昆明650550 云南省先进装备智能制造技术重点实验室云南昆明650550

轴承早期故障特征通常不明显,且受复杂工况和外源振动等因素影响,易被外部噪声干扰。Savitzky-Golay滤波器的高计算效率和固有特征保留能力,非常适用于低信噪比条件下的故障特征提取,但目前参数选取标准鲁棒性不高限制了其工程应用。针... 详细信息

轴承早期故障特征通常不明显,且受复杂工况和外源振动等因素影响,易被外部噪声干扰。Savitzky-Golay滤波器的高计算效率和固有特征保留能力,非常适用于低信噪比条件下的故障特征提取,但目前参数选取标准鲁棒性不高限制了其工程应用。针对轴承早期故障特征提取问题,文章提出了一种自适应加权Savitzky-Golay滤波的故障提取方法。首先,给出了S-G滤波的参数自适应选择顺序。其次,结合S-G滤波器结构特点,确定了基于窗长的进行自适应权重分配框架。最后,通过实验验证,验证了自适应参数优选和加权处理后的S-G滤波能准确高效地获取低信噪比条件下的轴承早期故障特征。

关键词：滚动轴承故障特征提取 Savitzky-Golay滤波参数优化自适应加权

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用于荧光显微技术的多波长激光耦合系统

光学精密工程 2024年第3期32卷 324-332页

作者：周旻超王振亚方懿罗刚银张哲孙晓洁复旦大学工程与应用技术研究院上海200433 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏苏州215163

为了满足荧光显微镜技术对多波长单模耦合输出激光的需求,研究了400~680 nm内多波长激光耦合进单模光纤的技术,设计了三片式耦合透镜组很好地消除了不同波长耦合时的色差以提高耦合效率,同时考虑光纤耦合调试难度大的问题,设计了能快速... 详细信息

为了满足荧光显微镜技术对多波长单模耦合输出激光的需求,研究了400~680 nm内多波长激光耦合进单模光纤的技术,设计了三片式耦合透镜组很好地消除了不同波长耦合时的色差以提高耦合效率,同时考虑光纤耦合调试难度大的问题,设计了能快速简单完成耦合调节的耦合光纤部件结构以及耦合调试的方法,通过实验测试荧光成像常用的4种波段激光(405,488,561,638 nm),耦合效率均大于65%。实验结果达到了较高的光纤耦合水平,证明该多波长激光耦合器性能优异。同时,由于耦合器装调简单且成本低,本文的工作具有进一步商业化的价值,且为多波长单模耦合激光器国产化打下了坚实的基础。

关键词：荧光显微技术单模激光耦合多波长激光光纤耦合

增强探测信息可观测性的主动防御滑模协同突防制导律

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导弹与航天运载技术（中英文） 2024年第2期 51-58页

作者：王昌平方峰王振亚彭冬亮谢俊伟杭州电子科技大学自动化学院杭州310018 中国运载火箭技术研究院北京100076

针对敌方来袭拦截弹制导策略未知的主动防御协同突防场景,考虑目标弹-防御弹单向和双向协同配合模式,采用滑模控制方法提出了兼顾拦截弹探测信息可观测性和防御弹反拦截精度的协同突防制导律。构建了融合空间探测构型需求和拦截成功必... 详细信息

针对敌方来袭拦截弹制导策略未知的主动防御协同突防场景,考虑目标弹-防御弹单向和双向协同配合模式,采用滑模控制方法提出了兼顾拦截弹探测信息可观测性和防御弹反拦截精度的协同突防制导律。构建了融合空间探测构型需求和拦截成功必要条件的滑模面,分别应用双幂次趋近律和带状态反馈的指数型趋近律,推导了目标弹-防御弹的单/双向协同制导律。相较于单向协同,双向协同通过引入加速度代价函数,应用最优化方法优化了协同突防制导律,目标弹通过协作机动帮助防御弹降低打击来袭拦截弹的过载需求。仿真结果表明,协同滑模突防制导律可确保目标弹和防御弹达到期望的空间探测构型,并能够精准地打击来袭拦截弹。

关键词：主动防御协同制导滑模控制可观测性

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曹奕从风血辨治三叉神经痛经验

实用中医药杂志 2024年第4期40卷 780-781页

作者：王思路曹奕王振亚安徽中医药大学第二附属医院安徽合肥230001

三叉神经痛为面部三叉神经分布区瞬间产生撕裂样或刀割样的疼痛,疼痛时间可持续数秒至数分钟。三叉神经痛的疼痛性质一般呈阵发性和周期性,且间歇期无任何不适症状,常因说话、进食、饮水、洗脸、刷牙等因素诱发[1]。临床治疗三叉神经痛... 详细信息

三叉神经痛为面部三叉神经分布区瞬间产生撕裂样或刀割样的疼痛,疼痛时间可持续数秒至数分钟。三叉神经痛的疼痛性质一般呈阵发性和周期性,且间歇期无任何不适症状,常因说话、进食、饮水、洗脸、刷牙等因素诱发[1]。临床治疗三叉神经痛多用药物及手术,但药物毒副作用较大,而手术风险大[2-3]。曹奕教授从医30余载,擅长诊疗各科疑难杂症,现将其诊治三叉神经痛经验总结如下。

关键词：三叉神经痛疼痛时间撕裂样刀割样疼痛性质手术风险药物毒副作用疑难杂症

嵌入NLB模块的FCN在轴承信号降噪中的应用

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电子测量与仪器学报 2024年第4期38卷 55-65页

作者：范啸宇刘韬王振亚陶佳朱振军昆明理工大学机电工程学院昆明650500 云南省先进装备智能制造技术重点实验室昆明650500 上汽通用汽车有限公司上海201200

深度学习在故障诊断取得了显著的进展,然而其多为端到端的智能诊断,在信号降噪方面的应用较少。本文提出了一种基于全卷积神经网络(fully convolutional network,FCN)的降噪方法。首先,模型整体采用了encoder-decoder架构,其中encoder... 详细信息

深度学习在故障诊断取得了显著的进展,然而其多为端到端的智能诊断,在信号降噪方面的应用较少。本文提出了一种基于全卷积神经网络(fully convolutional network,FCN)的降噪方法。首先,模型整体采用了encoder-decoder架构,其中encoder部分由三层卷积层组成,decoder部分由四层反卷积层组成。其次,引入了残差连接对模型的学习目标进行了约束,使得模型在传播过程中更多地关注噪声信息。并且为了增强模型的特征提取能力,在encoder和decoder中引入了非局部块(non-local block,NLB)。然后,通过仿真信号对比实验选择网络的超参数,与目前主流的降噪方法进行对比,初步验证模型的降噪效果。最后,通过实际案例对所提方法的降噪效果进行对比验证,结果表明本文提出的方法在直观观察和降噪性能指标方面均取得了良好的应用效果,能够有效提高故障诊断的准确率。

关键词：全卷积神经网络残差连接反卷积降噪故障诊断

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一种铝基均热板的制造工艺研究

电子机械工程 2024年第4期40卷 60-64页

作者：王振亚曹慧丽南京电子技术研究所江苏南京210039

文中针对高功率器件的高效散热和轻量化设计需求,开展铝基均热板制造技术研究,设计了一种铝基均热板的成型工艺。利用钎焊烧结法制备一体化铝毛细芯,通过中温钎焊技术完成壳体封装,对烧结粉末成分、比例、烧结温度等工艺参数进行了优化... 详细信息

文中针对高功率器件的高效散热和轻量化设计需求,开展铝基均热板制造技术研究,设计了一种铝基均热板的成型工艺。利用钎焊烧结法制备一体化铝毛细芯,通过中温钎焊技术完成壳体封装,对烧结粉末成分、比例、烧结温度等工艺参数进行了优化,并对制备的样件进行了测试。测试结果表明,该工艺方案可获得厚度大于0.3 mm、孔隙率大于40%的结合强度大、均匀性好的铝毛细芯,制备的铝基均热板的当量导热系数大于1200 W,为铝基均热板的规模化生产提供了一种解决思路。

关键词：铝基均热板钎焊烧结毛细芯中温钎焊

Model Predictive Control Based Defensive Guidance Law in Three-Body Engagement

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Journal of Beijing Institute of Technology 2022年第6期31卷 559-569页

作者： Jinglei Ren zhenya wang Feng Fang China Academy of Launch Vehicle Technology Beijing 100076China School of Automation Hangzhou Dianzi UniversityZhejiang 310018China

Model predictive control(MPC)has been widely used in process industry,but its appli-cations to missile guidance law are relatively *** this paper,MPC is introduced to design defen-sive guidance law in a three-body engagement,where a defending missile(i.e.,defender)is employed to protect a target aircraft from an attacking *** on nonlinear kinematic equa-tions,an explicit linear discrete-time model is derived as the predictive *** the defensive guidance problem is formulated as a quadratic programming problem,and a fast algorithm for the MPC guidance law is *** advantages of the MPC guidance law include the applicabil-ity to scenarios with unknown guidance strategy of attacking missile,nonlinear kinematics and mul-tiple *** key feature is that the proposed approach does not require alteration in the target *** results show that the MPC guidance law works well and can meet real-time requirements.

关键词： defensive guidance law model predictive control three-body engagement

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基于宽窄带综合的飞机机型识别方法

空天预警研究学报 2024年第1期38卷 1-5页

作者：夏勇薛娇汪振亚田西兰中国电子科技集团公司第三十八研究所合肥230088 中国科学技术大学合肥230026

针对传统单模态雷达飞机目标细粒度识别能力不足的问题,提出一种基于宽窄带综合的飞机机型识别方法.通过卷积网络挖掘宽带一维距离像的局部散射特性,递归神经网络挖掘窄带微动回波不同时刻的上下文特性,达到信息互补的目的.同时,针对两... 详细信息

针对传统单模态雷达飞机目标细粒度识别能力不足的问题,提出一种基于宽窄带综合的飞机机型识别方法.通过卷积网络挖掘宽带一维距离像的局部散射特性,递归神经网络挖掘窄带微动回波不同时刻的上下文特性,达到信息互补的目的.同时,针对两种模态在决策融合时存在强弱不平衡问题,设计了一种自适应决策融合网络,实现了对飞机目标的机型识别.利用七种飞机机型的仿真宽窄带数据进行了实验验证.仿真结果表明,本文方法平均识别准确率为76.7%,较传统方法提升6.4%以上.

关键词：飞机机型识别宽窄带回波多模态融合