检索结果-南通市图书馆

无刷直流电机短反馈分数阶PID滑模的优化控制

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兵器装备工程学报 2024年第9期45卷 291-299页

作者：郭志坚于少娟山西工程技术学院电气与控制工程系山西阳泉045000 太原科技大学电子信息工程学院太原030024

针对无刷直流电机(BLDCM)的非线性、强耦合、多变量及参数时变等特性,导致其调速系统的控制性能欠佳的问题,提出了一种灰色预测短反馈分数阶PID滑模优化控制算法。引入内分泌激素调节中的超短反馈算法构成系统双层反馈机制,补偿自身的... 详细信息

针对无刷直流电机(BLDCM)的非线性、强耦合、多变量及参数时变等特性,导致其调速系统的控制性能欠佳的问题,提出了一种灰色预测短反馈分数阶PID滑模优化控制算法。引入内分泌激素调节中的超短反馈算法构成系统双层反馈机制,补偿自身的输出信号;系统反馈环节,引入GM(1,1)模型灰色预测,用灰色预测值取代测量值进行超前控制运算。针对分数阶PID型滑模趋近律参数,采用了一种改进蜣螂优化算法进行寻优,实现更加精确的控制。仿真模拟对比实验结果表明,经蜣螂算法优化的灰色预测短反馈分数阶PID滑模控制下的无刷直流电机调速控制系统,具有比常规PID控制更出色的响应速度、控制精度和鲁棒性等性能。

关键词：无刷直流电机灰色预测分数阶控制滑模控制超短反馈算法改进蜣螂算法

QoS-QoE驱动的VLC/RF异构网络资源分配算法

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光通信技术 2024年

作者：孙洪亮陈同飞钱磊天津工业大学电子与信息工程学院吉林化工学院信息与控制工程学院

可见光通信(Visible Light Communication， VLC)与射频(Radio Frequency， RF)通信技术结合可以提供一种优势互补的通信方案。为高效保障VLC/RF异构网络的服务质量(Quality of Service， QoS)，同时保障用户体验质量(Quality of Experi... 详细信息

可见光通信(Visible Light Communication， VLC)与射频(Radio Frequency， RF)通信技术结合可以提供一种优势互补的通信方案。为高效保障VLC/RF异构网络的服务质量(Quality of Service， QoS)，同时保障用户体验质量(Quality of Experience，QoE)，本文提出了一种QoS-QoE驱动的资源分配算法。首先，根据用户位置和VLC链路遮挡情况分析用户成功接入概率，建立了切换服务模型并求解了服务过程的有效容量。采用中断均匀过程(Interrupted Uniform Process， IUP)来描述业务到达，并计算了IUP到达过程的有效带宽。然后，推导了满足时延QoS要求的RF服务速率，基于QoS与QoE的映射关系，建立QoE评估体系，并设计了资源分配算法。最后，仿真分析了不同参数对资源分配算法的影响，结果证明算法能够在保障QoS的同时保障QoE。

关键词：异构网络有效带宽有效容量 QoS QoE 资源分配

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面向多源遥感数据分类的尺度自适应融合网络

电子与信息学报 2024年第9期46卷 3693-3702页

作者：刘晓敏余梦君乔振壮王浩宇邢长达中国矿业大学信息与控制工程学院徐州221116

多模态融合方法能够利用不同模态的互补特性有效提升地物分类的准确性,近年来成为各领域的研究热点。现有多模态融合方法被成功应用于面向高光谱图像(HSI)和激光雷达(LiDAR)的联合分类任务。然而,现有的研究仍面临许多挑战,包括地物间... 详细信息

多模态融合方法能够利用不同模态的互补特性有效提升地物分类的准确性,近年来成为各领域的研究热点。现有多模态融合方法被成功应用于面向高光谱图像(HSI)和激光雷达(LiDAR)的联合分类任务。然而,现有的研究仍面临许多挑战,包括地物间空间依赖关系难捕获,多模态数据中判别性信息难获取等。为应对上述挑战,该文将多模态、多尺度、多视角特征融合整合到一个统一的框架中,提出一种尺度自适应融合网络(SAFN)。首先,提出动态多尺度图模块以捕获地物复杂的空间依赖关系,提升模型对不规则地物以及尺度迥异地物的适应能力。其次,基于激光雷达和高光谱图像的互补特性,约束同一空间近邻区域内的地物具有相近的特征表示,获取判别性遥感特征。然后,提出多模态空-谱融合模块,建立多模态、多尺度、多视角特征间的信息交互,捕获各特征间可共享的类辨识信息,为地物分类任务提供具有判别性的融合特征。最后,将融合特征输入分类器中得到类别概率得分,对地物类别进行预测。为验证方法的有效性,该文在3个数据集(Houston,Trento,MUUFL)上进行了实验。实验结果表明,与现有主流算法相比较,SAFN在多源遥感数据分类任务中取得了最佳的视觉效果和最高精度。

关键词：特征融合高光谱图像激光雷达分类图学习

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异构集成代理辅助的区间多模态粒子群优化算法

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自动化学报 2024年第9期50卷 1831-1853页

作者：季新芳张勇巩敦卫郭一楠孙晓燕中国矿业大学信息与控制工程学院徐州221116 中国矿业大学机械电子与信息工程学院(北京) 北京100083

现实生活中的很多黑盒优化问题可归为高计算代价的多模态优化问题(Multimodal optimization problem,MMOP),即昂贵多模态优化问题(Expensive MMOP,EMMOP).在处理该类问题时,决策者希望以尽量少的计算代价(即尽量少的真实函数评价次数)... 详细信息

现实生活中的很多黑盒优化问题可归为高计算代价的多模态优化问题(Multimodal optimization problem,MMOP),即昂贵多模态优化问题(Expensive MMOP,EMMOP).在处理该类问题时,决策者希望以尽量少的计算代价(即尽量少的真实函数评价次数)找到多个高质量的最优解.然而,已有代理辅助的进化优化算法(Surrogate-assisted evolutionary algorithm,SAEA)很少考虑问题的多模态属性,运行一次仅可获得问题的一个最优解.鉴于此,研究一种异构集成代理辅助的区间多模态粒子群优化(Interval multimodal particle swarm optimization algorithm assisted by heterogeneous ensemble surrogate,IMPSO-HES)算法.首先,借助异构集成的思想构建一个由多个基础代理模型组成的模型池;随后,依据待评价粒子与已发现模态之间的匹配关系,从模型池中自主选择部分基础代理模型进行集成,并使用集成后的代理模型预测该粒子的适应值.进一步,为节约代理模型管理的代价,设计一种增量式的代理模型管理策略;为减少代理模型预测误差对算法性能的影响,首次将区间排序关系引入到进化过程中.将所提算法与当前流行的5种代理辅助进化优化算法和7种最先进的多模态优化算法进行对比,在20个测试函数和1个建筑节能实际问题上的实验结果表明,所提算法可以在较少计算代价下获得问题的多个高竞争最优解.

关键词：粒子群优化多模态优化高昂计算代价代理辅助

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马尔科夫链通信拓扑下的车辆队列最优能耗控制

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控制与决策 2024年第1期39卷 161-170页

作者：闫茂德君萌萌左磊长安大学电子与控制工程学院西安710064

针对马尔科夫链通信拓扑下的车辆队列控制问题,综合考虑车辆队列的非线性动力学模型和行驶能耗优化目标,提出一种基于分布式状态观测器的车辆队列能耗优化控制方法.由于在马尔科夫链通信拓扑下,部分车辆获取的邻居车辆信息具有动态切换... 详细信息

针对马尔科夫链通信拓扑下的车辆队列控制问题,综合考虑车辆队列的非线性动力学模型和行驶能耗优化目标,提出一种基于分布式状态观测器的车辆队列能耗优化控制方法.由于在马尔科夫链通信拓扑下,部分车辆获取的邻居车辆信息具有动态切换特性,严重影响了车辆队列控制算法的有效性和稳定性.鉴于此,首先,设计一种用于估计领航车辆状态信息的状态观测器,有效避免通讯拓扑切换对队列控制系统造成的干扰;然后,结合车辆的非线性动力学模型与队列优化目标,构建一种基于指数折扣函数的车辆队列能耗优化框架,将车辆队列的能耗优化问题转化为Riccati方程的求解问题,进而得到车辆队列的最优能耗控制输入,在此基础上,通过构造动态通信拓扑下的李雅普诺夫函数,分析车辆队列控制系统的稳定性条件,即只要每个可能的通信拓扑均需包含一个以领航车辆为根的有向生成树,就可使得该车辆队列控制系统满足稳定性和队列稳定性;最后,通过数值仿真验证所提出控制算法的可行性和有效性.

关键词：最优控制车辆队列动态拓扑马尔科夫链状态观测器非线性动力学

基于分数阶时域Talbot效应的宽带射频信号实时频谱分析

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光子学报 2024年第4期53卷 139-145页

作者：杨波赵雷杨淑娜池灏中国矿业大学信息与控制工程学院徐州221116 杭州电子科技大学通信工程学院杭州310018

提出一种基于分数阶时域Talbot效应的宽带射频信号实时频谱分析方案。该方案基于采样和色散结构,实现射频信号频率到光脉冲时间间隔的映射。通过预先经过一个满足分数阶时域Talbot距离的色散元件,光脉冲在采样之前的重复频率发生倍增。... 详细信息

提出一种基于分数阶时域Talbot效应的宽带射频信号实时频谱分析方案。该方案基于采样和色散结构,实现射频信号频率到光脉冲时间间隔的映射。通过预先经过一个满足分数阶时域Talbot距离的色散元件,光脉冲在采样之前的重复频率发生倍增。利用分数阶时域Talbot效应,可以显著提升系统的频率测量带宽。实验结果表明,利用9阶分数阶时域Talbot效应,实现29.7 GHz带宽内单音和双音射频信号的实时频谱分析。数值仿真结果进一步验证了该方案能够有效分析频率快速变化的宽带射频信号。该方案结构简单、带宽大、可实时处理,有望应用于电子对抗、宽带雷达、认知无线电等场景。

关键词：频谱分析光子辅助射频频谱分析实时傅里叶变换 Talbot效应分数阶时域Talbot效应

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基于烟花算法的可见光通信光源功率优化方法

电子学报 2024年第6期52卷 2083-2090页

作者：游春霞胡青松李世党江苏师范大学物理与电子工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221008

为了改善室内可见光通信系统接收平面光信号信噪比波动大的问题,提高可见光通信系统的整体性能,设计了基于群体优化算法——烟花算法的可见光通信系统的光源功率优化算法.该算法以无线光接收平面的信噪比因子为优化目标,优化每个LED(Lig... 详细信息

为了改善室内可见光通信系统接收平面光信号信噪比波动大的问题,提高可见光通信系统的整体性能,设计了基于群体优化算法——烟花算法的可见光通信系统的光源功率优化算法.该算法以无线光接收平面的信噪比因子为优化目标,优化每个LED(Light Emitting Diode)光源的发射功率,获取接收平面最优信噪比因子,有效降低光接收平面光信号波动度.结果表明,当光源数量为16个点光源时,接收平面信噪比因子比等功率的光源分布降低了45%,显著改善了接收光信号的波动幅度,从而保证不同位置点的光通信用户获得同等通信质量.该方法适用于任意数量和位置的LED光源,不受光源数量和位置的限制.对比分析发现,增加光源数量,接收平面信噪比因子更小,信噪比分布均匀性更优.

关键词：可见光通信烟花算法群体优化算法光源功率优化信噪比因子

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集成学习框架下的车辆跟驰行为建模

哈尔滨工业大学学报 2024年第3期56卷 46-55页

作者：李立李仕琪徐志刚李光泽汪贵平长安大学电子与控制工程学院西安710064 长安大学信息工程学院西安710064

为了提高复杂行驶环境下车辆跟驰行为预测精度,提出了一种集成学习框架下融合理论驱动模型和数据驱动模型的车辆跟驰行为建模方法。基于stacking集成学习框架,选择理论驱动的智能驾驶模型(IDM)、考虑车辆队列和周围行驶条件因素的数据... 详细信息

为了提高复杂行驶环境下车辆跟驰行为预测精度,提出了一种集成学习框架下融合理论驱动模型和数据驱动模型的车辆跟驰行为建模方法。基于stacking集成学习框架,选择理论驱动的智能驾驶模型(IDM)、考虑车辆队列和周围行驶条件因素的数据驱动的长短时记忆(LSTM)网络和门控循环单元(GRU)网络作为跟驰行为特征的一级学习算法,选择3种线性和8种非线性回归方法作为备选二级学习算法来融合一级学习器的输出特征。通过对比使用实际车辆轨迹数据计算的模型预测精度,确定了最优模型。研究结果表明:包含车辆队列和周围行驶条件变量的数据驱动跟驰模型比IDM模型的预测精度更高;多数情况下采用非线性二级学习算法的融合跟驰模型的预测精度高于IDM模型、数据驱动跟驰模型以及采用线性二级学习算法的融合跟驰模型;分别采用GBRT回归和随机森林回归作为二级学习算法的IDM-LSTM-stacking模型和IDM-GRU-stacking模型具有最高的预测精度;外界干扰下的融合跟驰模型稳定性优于单一的理论和数据驱动跟驰模型。集成学习为驾驶行为建模提供了新方法。

关键词：交通工程跟驰模型集成学习理论驱动模型数据驱动模型

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微波显微镜检测金属/非金属裂缝的研究

电子测量与仪器学报 2024年

作者：王雪儿叶鸣刘菲白永江杨放谢拥军西安建筑科技大学信息与控制工程学院北京航空航天大学电子信息工程学院

裂缝检测对钢结构和混凝土建筑、核电、航空等领域具有重要实际意义。本文采用谐振式同轴探头构造微波显微镜开展了金属和非金属裂缝的无损检测方法研究。首先，通过电磁仿真研究了耦合间隙、提离高度和探头材质等关键参数对检测性能的... 详细信息

裂缝检测对钢结构和混凝土建筑、核电、航空等领域具有重要实际意义。本文采用谐振式同轴探头构造微波显微镜开展了金属和非金属裂缝的无损检测方法研究。首先，通过电磁仿真研究了耦合间隙、提离高度和探头材质等关键参数对检测性能的影响。然后，以机加工黄铜、铝合金样品和3D打印非金属样品进行了实验验证。结果表明:同轴探头在谐振频率处的S11幅度可用于材料表面裂缝的无损检测，耦合间隙、提离高度是影响检测灵敏度的主要设计参数;相比于传统的反射型同轴探头，谐振式探头检测灵敏度(有无裂缝时观测频点处的S11幅度差)提高了约20-30倍;针对金属样品的宽3.9 mm裂缝的仿真与实测结果吻合良好，裂缝宽度检测的相对误差＜7.7%，且对于裂缝宽度为1.7 mm的3D打印非金属裂缝样品，其裂缝宽度实测相对误差在6%内。本研究对金属和非金属裂缝的无损检测具有一定借鉴意义。

关键词：微波显微镜金属裂缝非金属裂缝无损检测谐振式同轴探头自动化检测