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采用集约化开放集差异分布对齐策略的轴承故障诊断方法

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中国机械工程 2024年第09期35卷 1622-1633页

作者：李灿王广斌赵树标钟志贤张慧桂林理工大学机械与控制工程学院岭南师范学院机电工程学院

针对当前迁移学习算法应用于轴承故障诊断领域时，目标域中可能存在未知故障类别进而导致识别准确率过低的问题，引入了开集域自适应方法。针对现有的开放集域自适应算法在进行分布对齐时，多注重跨域对齐，很少关注领域内部的分布情况... 详细信息

针对当前迁移学习算法应用于轴承故障诊断领域时，目标域中可能存在未知故障类别进而导致识别准确率过低的问题，引入了开集域自适应方法。针对现有的开放集域自适应算法在进行分布对齐时，多注重跨域对齐，很少关注领域内部的分布情况，从而导致对未知类别识别率较低的问题，提出了一种采用集约化开放集差异分布对齐(IDAOD)策略的轴承故障诊断方法，集成了跨域散度对齐和域内分布异化方法。使用开放集最近邻类验证方法获取目标域伪标签，然后构造源域和目标域的总体散度矩阵，进行跨域的散度对齐。基于分布适配加权条件分布，进一步异化同领域内不同类别的空间分布。在结构风险最小化框架下，基于开放集差异理论构造的损失函数，引入正则化项，得到最优解和新的目标域伪标签。通过在Office-31数据集上进行试验，验证了IDAOD算法的可行性。分别在CWRU和JNU轴承数据集上进行故障诊断试验，所提方法对未知故障类别的识别率均高于其他对比开放集算法，验证了所提方法在轴承数据集上能有效提高目标样本含有未知样本时的准确率。

关键词：开放集差异分布对齐轴承故障诊断散度矩阵

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采用集约化开放集差异分布对齐策略的轴承故障诊断方法

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中国机械工程 2024年

作者：李灿王广斌赵树标钟志贤张慧岭南师范学院机电工程学院桂林理工大学机械与控制工程学院

针对当前迁移学习算法应用于轴承故障诊断领域时，目标域中可能存在未知故障类别进而导致识别准确率过低的问题，引入了开集域自适应方法。针对现有的开放集域自适应算法在进行分布对齐时，多注重跨域对齐，很少关注领域内部的分布情况，从而导致对未知类别识别率较低的问题，提出了一种采用集约化开放集差异分布对齐（IDAOD）策略的轴承故障诊断方法，集成了跨域散度对齐和域内分布异化方法。首先使用开放集最近邻类验证方法，获取目标域伪标签，然后构造源域和目标域的总体散度矩阵，进行跨域的散度对齐，进一步地，基于分布适配加权条件分布，进一步异化同领域内不同类别的空间分布，最后，在结构风险最小化框架下，基于开放集差异理论构造的损失函数，引入正则化项，得到最优解和新的目标域伪标签。通过在Office-31数据集上进行试验，验证了IDAOD算法的可行性。分别在CWRU和JNU轴承数据集上进行故障诊断试验，对未知故障类别的识别率均高于其他对比开放集算法，验证了所提方法在轴承数据集上能有效提高在目标样本含有未知样本时的准确率。

关键词：开放集差异分布对齐轴承故障诊断散度矩阵

电火花辅助铣削钛合金多能场建模及调控优化研究

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机械工程学报 2024年第9期60卷 393-409页

作者：魏荣徐默然李常平李树健李鹏南湖南科技大学机电工程学院湘潭411201 岭南大学机械工程学院韩国大邱200240

钛合金的高质高效切削一直是机械加工领域的难题。虽然有各种热场辅助高效精密加工方法,但缺乏对其力学行为和切削温度等多能场耦合的理论研究,导致难以合理高效地调控优化工艺。针对上述问题,基于热-力耦合的电火花辅助铣削(EDAM)多能... 详细信息

钛合金的高质高效切削一直是机械加工领域的难题。虽然有各种热场辅助高效精密加工方法,但缺乏对其力学行为和切削温度等多能场耦合的理论研究,导致难以合理高效地调控优化工艺。针对上述问题,基于热-力耦合的电火花辅助铣削(EDAM)多能场模型进行了调控优化研究,以提高钛合金加工的效率和质量。首先,确定了以电容、转速和电极宽度角为优化变量;然后,建立了热-力耦合的EDAM放电辅助温度和切削力模型;同时,基于响应曲面分析法分析了优化变量对EDAM加工特性的影响,以确定最优参数组合;最终,一系列钛合金EDAM实验验证了理论模型的准确性和优化结果的有效性。研究结果表明,通过理论模型对EDAM加工过程中的多能场的调控优化,EDAM的切削力和表面粗糙度比传统铣削(CM)降低了52.7%和80%。

关键词：钛合金电火花辅助铣削多能场热-力耦合模型调控优化

应用高光谱技术及MLSPTSVM模型检测热损伤大豆

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中国粮油学报 2024年第4期39卷 158-164页

作者：李明刘瑶刘忠艳岭南师范学院电子与电气工程学院湛江524048 岭南师范学院计算机与智能教育学院湛江524048

进口大豆在运输过程中极易因储藏温度过高而造成热损伤,加剧大豆蛋白及油脂的品质恶化,对大豆质量造成影响。利用高光谱图像技术和多元最小二乘递归投影孪生支持向量机(MLSPTSVM)对大豆的热损伤进行检测。应用高光谱图像采集系统在400~1... 详细信息

进口大豆在运输过程中极易因储藏温度过高而造成热损伤,加剧大豆蛋白及油脂的品质恶化,对大豆质量造成影响。利用高光谱图像技术和多元最小二乘递归投影孪生支持向量机(MLSPTSVM)对大豆的热损伤进行检测。应用高光谱图像采集系统在400~1000 nm范围内获取正常大豆、轻度热损伤、重度热损伤大豆的光谱图像。采用多种预处理方法进行光谱预处理,对预处理方法提高模型检测性能的有效性进行分析。结果表明,多元散射校正预处理搭配线性核的MLSPTSVM模型、原始光谱数据搭配非线性核的MLSPTSVM模型均能达到100%检测准确率,相较于经典检测模型具有显著优势。在实验样本数量大幅减少的情况下,应用线性核的模型检测准确率仍能达到100%。因此,结合MLSPTSVM模型的高光谱图像检测方法可有效地提高热损伤大豆检测精度,且具有良好的鲁棒性。

关键词：高光谱图像热损伤大豆投影孪生支持向量机无损检测

基于近红外光谱与协同表示方法的贻贝毒素快速检测

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食品与发酵工业 2024年第12期50卷 292-298页

作者：乔付刘忠艳刘瑶岭南师范学院计算机与智能教育学院广东湛江524048 岭南师范学院电子与电气工程学院广东湛江524048

该文应用近红外光谱和类别相关残差约束的非负表示分类(class-specific residual constraint non-negative representation base classification,CRNRC)方法快速识别被毒素污染的贻贝。受腹泻贝类毒素(diarrheal shellfish toxins,DST)污染的贻贝,其组织变化可通过近红外光谱曲线反映出来,可利用CRNRC模型对健康贻贝和受DST污染的贻贝进行分类。在CRNRC模型中引入类相关残差项和协同表示,将编码与分类联系起来。研究了CRNRC的编码向量,通过实验确定CRNRC模型的最优参数。实验结果表明,CRNRC模型在平均准确率、F-measure、1-specificity等评价指标上均优于协同表示和非负表示分类模型;近红外光谱与CRNRC相结合,能有效地鉴别被DST污染的贻贝,该检测方法具有智能、无损、准确、不需要化学试剂等优点。可将CRNRC模型的近红外光谱检测方法扩展到其他海鲜产品的检测(如检测海鲜产品核污染程度),以确保人类摄入健康的海鲜产品。

关键词：腹泻贝类毒素近红外光谱贻贝类别相关残差约束非负表示

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融合局部特征的多知识库常识问答模型

计算机工程与应用 2024年第12期60卷 129-135页

作者：田雨晴汪春梅袁非牛上海师范大学信息与机电工程学院上海201418

当前的多知识库融合常识推理模型的输入和特征组合的方式过于简单,导致模型丢失了一些与问题和答案相关的重要信息,限制了融合外部知识的常识推理模型的效果。另外,在进行常识问答的任务时,预训练语言模型输出的问题和答案表示存在的向... 详细信息

当前的多知识库融合常识推理模型的输入和特征组合的方式过于简单,导致模型丢失了一些与问题和答案相关的重要信息,限制了融合外部知识的常识推理模型的效果。另外,在进行常识问答的任务时,预训练语言模型输出的问题和答案表示存在的向量各向异性问题没有得到解决。这些问题都是导致常识问答推理性能不够高的因素。针对以上问题,提出了一种基于局部特征融合的多知识库常识问答模型,改进外部知识库和问答文本的融合方式。模型将局部的问题和答案特征融入预训练语言模型全局特征,以丰富模型的特征信息,并在预测层结合了多种维度的特征进行预测;模型对于待匹配的问题和答案句子表示进行了白化处理,然后执行匹配任务。通过白化操作,模型增强了句子表示的各向同性,提升了句子向量的表征能力;还探索了不同预训练编码器(如:ALBERT、ELECTRA)在模型上的效果,以加强对知识文本的特征抽取能力,并证明了模型的稳定性。实验结果证明,在相同BERT-base编码器的实验下,模型的准确率达到78.6%,相较于基线模型,准确率提升了3.5个百分点;在ELECTRA-base编码器的实验下,模型的准确率达到80.1%。

关键词：常识问答知识库融合局部特征融合预测向量白化

结合改进ANFIS的车辆半主动悬架振动控制

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重庆理工大学学报(自然科学) 2024年第09期 218-226页

作者：林蔚青林秀芳赖联锋杨燕珍宁德师范学院机电工程学院闽江学院物理与电子信息工程学院龙岩学院物理与机电工程学院

为改善MR阻尼器半主动悬架的减振效果，提出一种基于改进自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的半主动控制方法。首先，针对MR阻尼器的逆向动力学模型难以精确确定的问题，采用改进乌鸦搜索算法(MCSA)对ANFIS进行优化，即分别用MCSA和最小二... 详细信息

为改善MR阻尼器半主动悬架的减振效果，提出一种基于改进自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的半主动控制方法。首先，针对MR阻尼器的逆向动力学模型难以精确确定的问题，采用改进乌鸦搜索算法(MCSA)对ANFIS进行优化，即分别用MCSA和最小二乘法对ANFIS的前件参数和后件参数进行寻优，以克服标准ANFIS易于陷入局部最优解的缺陷。为了提高标准乌鸦搜索算法(CSA)的搜索精度，采用三角概率分布策略选择目标乌鸦，并对更新后的解实施反转变异操作。然后，根据悬架响应设计LQR控制器以计算理想控制力，并与改进逆向模型相结合，实现理想控制力与MR阻尼器输入控制信号之间的转化，从而调节阻尼力，实现车辆半主动悬架系统的振动控制。仿真结果表明：相较于GA-ANFIS和PSO-ANFIS,所提出的MCSA-ANFIS逆向建模方法具有更高的预测精度，使MR阻尼器的输入信号和阻尼力的预测精度分别提高17.49%和30.62%;以随机路面信号作为半主动悬架的激励，相较于被动控制和LQR-COC半主动控制，所提出的LQR-MCSA-ANFIS控制策略能使簧载质量加速度、悬架动行程和轮胎动载荷的均方根值分别下降12.37%、37.63%、30.70%以及6.64%、14.89%、17.27%。该半主动控制策略可为MR阻尼器悬架系统的减振研究提供参考。

关键词：汽车悬架半主动振动控制自适应神经模糊推理系统乌鸦搜索算法 LQR控制

大型液压挖掘机双通道势能回收及负载平衡方法研究

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工程科学与技术 2024年

作者：王伟平陆顺江苏师范大学机电工程学院中国矿业大学机电工程学院

为了解决气液平衡势能回收系统中蓄能器体积过大及“过平衡”和“欠平衡”等主机操控性问题，本文以大型液压挖掘机为研究对象，提出了一种由三腔室平衡缸、双蓄能器以及风扇马达为主要构成的直/间接双通道动臂势能回收系统。该系统将... 详细信息

为了解决气液平衡势能回收系统中蓄能器体积过大及“过平衡”和“欠平衡”等主机操控性问题，本文以大型液压挖掘机为研究对象，提出了一种由三腔室平衡缸、双蓄能器以及风扇马达为主要构成的直/间接双通道动臂势能回收系统。该系统将原先的单蓄能器回收通道（单通道系统）变为双蓄能器回收通道（双通道系统），即三腔平衡缸和蓄能器1构成直接回收通道而风扇马达和蓄能器2构成间接回收通道。一方面，通过间接调节变量风扇马达的压力可以避免蓄能器液压力和负载力之间的不平衡问题从而改善操控性。本文通过数学建模明确了风扇马达的控制规律，从而使双蓄能器提供的驱动力和负载力基本平衡；另一方面，利用双通道系统特性可以使蓄能器的工作压力设计具有灵活性并可大幅减小蓄能器体积。本文通过参数分析获得了蓄能器参数配置规律从而使双蓄能器体积小于单通道回收系统中单个蓄能器的体积。为了验证以上理论分析结果，以70吨大型液压挖掘机为对象搭建了包含主泵、能量回收模块以及机械结构在内的仿真模型，并将仿真结果和单通道系统的试验结果进行对比。结果表明，所提出的双通道系统可实现液压力和负载力的匹配并将蓄能器总体积减小50%以上。因此，所提出的系统可以在保留单通道系统优点的同时改善其对操控性的影响并节省装机空间，具有良好的推广应用前景。

关键词：大型液压挖掘机势能回收双通道负载平衡

结合改进ANFIS的车辆半主动悬架振动控制

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重庆理工大学学报(自然科学) 2024年

作者：林蔚青林秀芳赖联锋杨燕珍宁德师范学院机电工程学院闽江学院物理与电子信息工程学院龙岩学院物理与机电工程学院

为改善MR阻尼器半主动悬架的减振效果,提出一种基于改进的自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的半主动控制方法。首先,针对MR阻尼器的逆向动力学模型难以精确确定的问题,采用改进乌鸦搜索算法(MCSA)对ANFIS进行优化,即分别用MCSA和最小二乘... 详细信息

为改善MR阻尼器半主动悬架的减振效果,提出一种基于改进的自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的半主动控制方法。首先,针对MR阻尼器的逆向动力学模型难以精确确定的问题,采用改进乌鸦搜索算法(MCSA)对ANFIS进行优化,即分别用MCSA和最小二乘法对ANFIS的前件参数和后件参数进行寻优,以克服标准ANFIS易于陷入局部最优解的缺陷。为了提高标准乌鸦搜索算法(CSA)的搜索精度,采用三角概率分布策略选择目标乌鸦,并对更新后的解实施反转变异操作。然后,根据悬架响应设计LQR控制器以计算理想控制力,并与改进逆向模型相结合,实现理想控制力与MR阻尼器输入控制信号之间的转化,从而调节阻尼力,实现车辆半主动悬架系统的振动控制。仿真结果表明:相较于GA-ANFIS和PSO-ANFIS,所提出的MCSA-ANFIS逆向建模方法具有更高的预测精度,使MR阻尼器的输入信号和阻尼力的预测精度分别提高17.49%和30.62%;以随机路面信号作为半主动悬架的激励,相较于被动控制和LQR-COC半主动控制,所提出的LQR-MCSA-ANFIS控制策略能使簧载质量加速度、悬架动行程和轮胎动载荷的均方根值分别下降12.37%、37.63%、30.70%以及6.64%、14.89%、17.27%。该半主动控制策略可为MR阻尼器悬架系统的减振研究提供参考。

关键词：汽车悬架半主动振动控制自适应神经模糊推理系统乌鸦搜索算法 LQR控制