检索结果-南通市图书馆

基于物理启发机器学习的属性散射中心提取方法

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 2036-2047页

作者：岳子瑜徐丰复旦大学电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433

基于参数化散射中心模型进行参数估计是实现合成孔径雷达高级信息获取(SAR AIR)技术的基本思路之一,传统的属性散射中心(ASC)参数估计算法往往具有计算速度慢、算法复杂度高、对参数初值要求高等问题。对此,该文提出一个新的基于无监督... 详细信息

基于参数化散射中心模型进行参数估计是实现合成孔径雷达高级信息获取(SAR AIR)技术的基本思路之一,传统的属性散射中心(ASC)参数估计算法往往具有计算速度慢、算法复杂度高、对参数初值要求高等问题。对此,该文提出一个新的基于无监督学习的端到端框架用于从SAR图像反演ASC参数。首先,利用自编码式网络结构有效提取目标图像特征,缓解由于优化空间复杂非凸导致的直接求解困难,解决初值敏感问题;其次,通过嵌入ASC模型作为物理解码器以将编码器输出约束为正确的ASC参数;最后,通过端到端的模型架构进行学习和推理,达到降低算法复杂度及提高估计速度的目的。通过在仿真和实测数据上进行测试,实验结果表明在0.15 m分辨率测试集SAR图像上取得低于0.1 m的估计误差,反演单个散射中心平均耗时0.06 s,验证了该文所提方法的有效性、高效性与鲁棒性。

关键词：属性散射中心模型参数估计基于物理知识的机器学习

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融合可微分渲染的SAR多视角样本增广

雷达学报（中英文） 2024年第2期13卷 457-470页

作者：贾赫成蒲欣洋王燕妮符士磊徐丰电磁波信息科学教育部重点实验室复旦大学上海200433

合成孔径雷达(SAR)因其全天候、全天时的监测能力在民用和军事领域得到广泛应用。近年来,深度学习已被广泛应用于SAR图像自动解译。然而,由于卫星轨道和观测角度的限制,SAR目标样本面临视角覆盖率不全的问题,这为学习型SAR目标检测识别... 详细信息

合成孔径雷达(SAR)因其全天候、全天时的监测能力在民用和军事领域得到广泛应用。近年来,深度学习已被广泛应用于SAR图像自动解译。然而,由于卫星轨道和观测角度的限制,SAR目标样本面临视角覆盖率不全的问题,这为学习型SAR目标检测识别算法带来了挑战。该文提出一种融合可微分渲染的SAR多视角样本生成方法,结合逆向三维重建和正向渲染技术,通过卷积神经网络(CNN)从少量SAR视角图像中反演目标三维表征,然后利用可微分SAR渲染器(DSR)渲染出更多视角样本,实现样本在角度维的插值。另外,方法的训练过程使用DSR构建目标函数,无需三维真值监督。根据仿真数据的实验结果,该方法能够有效地增加多视角SAR目标图像,并提高小样本条件下典型SAR目标识别率。

关键词：合成孔径雷达(SAR) 可微分SAR渲染器(DSR) 卷积神经网络(CNN) 三维重建多视角样本生成

基于半监督学习的驾驶路怒情绪低侵入度分级辨识方法

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中国公路学报 2024年第8期37卷 231-247页

作者：柴晨冯蕊同济大学道路与交通工程教育部重点实验室

为实时监控驾驶过程中的路怒情绪，及时进行有效的干预和调整，提出一种准确高效的驾驶路怒情绪分级辨识方法。基于侵入度较低的驾驶行为及语音特征展开，并采用半监督学习方法建立模型，以减少对数据标签的依赖，提高小样本低标注条件... 详细信息

为实时监控驾驶过程中的路怒情绪，及时进行有效的干预和调整，提出一种准确高效的驾驶路怒情绪分级辨识方法。基于侵入度较低的驾驶行为及语音特征展开，并采用半监督学习方法建立模型，以减少对数据标签的依赖，提高小样本低标注条件下路怒辨识的准确性。通过开展由30人参与的高仿真驾驶模拟试验采集驾驶数据，利用滑动时间窗截取路怒事件后，提取特征形成路怒驾驶数据集。在此基础上，将半监督学习(Semi-supervised Learning, SSL)的伪标签融合于梯度提升机算法(Gradient Boosting Machine, GBM)建立SSL-GBM模型，充分发掘数据内部信息以降低对人工标注的依赖，并在自动机器学习框架中自动化完成数据处理、特征工程、模型搜索、参数优化等流程，从而实现驾驶路怒水平的分类判别。研究结果表明：路怒驾驶情绪辨识模型在预测路怒5级评分中，准确率能够达到90.3%,相较于已有模型中表现最好者提高了3.7%;特别对于2～5级路怒的识别准确度均有2.5%以上的提升，检测失效的比例大幅降低。在驾驶全程路怒水平的预测中，模型表现出应用于实时路怒检测的优秀表征能力和泛化性能，由此验证了方法的有效性和合理性。研究结果可为驾驶辅助系统提升危险驾驶监测能力提供技术支撑，在路怒驾驶状态判别方面具有重要的实际应用价值。

关键词：交通工程路怒识别半监督学习自动机器学习驾驶模拟器交通安全驾驶人

考虑通信工况的主动配电网多层级协作电压控制方法

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电力系统自动化 2024年第14期48卷 91-99页

作者：巫宇锋刘东廖望魏旭陈冠宏陈飞电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市200240

随着主动配电网的发展,通信工况对电压控制的影响更加显著。主站与光伏逆变器的通信中断会影响逆变器的无功出力调整,进而导致配电网电压越限。文中提出一种考虑通信工况的主动配电网多层级协作电压控制方法,其对配电网信息侧进行建模... 详细信息

随着主动配电网的发展,通信工况对电压控制的影响更加显著。主站与光伏逆变器的通信中断会影响逆变器的无功出力调整,进而导致配电网电压越限。文中提出一种考虑通信工况的主动配电网多层级协作电压控制方法,其对配电网信息侧进行建模以描述控制过程的各轮信息交互,再通过协作集中层级与就地层级,实现了在不同通信工况下对各逆变器无功出力的合理调整。集中层级建立了考虑通信工况的逆变器下垂出力约束、配电网潮流约束以及考虑网络损耗和电压偏差的多目标函数,并对其构建的线性优化问题进行求解。就地层级根据逆变器通信状态来选用经集中层级决策的或提前预设的下垂参数。通过基于IEEE 118节点系统的仿真分析,验证了所提方法能在逆变器通信中断时段内保证配电网电压不越限,并能实现网络损耗与电压分布的全局优化。

关键词：主动配电网电压控制通信工况信息流模型

织物-空气层-皮肤三维结构建模及其传热模拟

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纺织学报 2024年第2期45卷 198-205页

作者：韩烨田苗蒋青昀苏云李俊东华大学服装与艺术设计学院上海200051 东华大学现代服装设计与技术教育部重点实验室上海200051 东华大学高性能纤维及制品教育部重点实验室上海201620

热防护服装是消防员面对火灾环境的重要屏障,为分析织物组织对其热防护能力的影响,构建了消防服外层阻燃织物的三维几何模型,并考虑实际着装状态建立“织物-空气层-皮肤”流固耦合传热模型。根据实验结果验证模型,并选取外界环境、织物... 详细信息

热防护服装是消防员面对火灾环境的重要屏障,为分析织物组织对其热防护能力的影响,构建了消防服外层阻燃织物的三维几何模型,并考虑实际着装状态建立“织物-空气层-皮肤”流固耦合传热模型。根据实验结果验证模型,并选取外界环境、织物组织结构及纱线导热系数进行参数研究,对比织物表面温度分布及真皮层热流密度、温度变化曲线。结果表明,该模型能较好地拟合实验结果,随着热暴露峰值温度的上升及纱线宽度的增大,纱线表面温度、真皮层热流密度、真皮层温度均上升。纱线的导热系数对真皮层温度影响较小。纱线宽度对真皮层温度的影响与热环境相关。有必要针对热暴露环境设计织物结构,在保障热防护性能的同时减小热防护服装质量,降低消防员热应激。

关键词：热传递数值模拟织物组织消防服低热辐射

部分接入电池储能系统的模块化多电平换流器控制方法

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电力系统自动化 2024年第1期48卷 100-108页

作者：韩雪贺荣栋凌志斌上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海市200240

部分接入电池储能系统的模块化多电平换流器(MMC with partly integrated BESS,MMCPBESS)可以在接入储能的同时节约建造成本,但其控制更加复杂。针对下桥臂接入储能电池的MMC-PBESS拓扑,建立数学模型及等效电路。在此基础上给出电容电... 详细信息

部分接入电池储能系统的模块化多电平换流器(MMC with partly integrated BESS,MMCPBESS)可以在接入储能的同时节约建造成本,但其控制更加复杂。针对下桥臂接入储能电池的MMC-PBESS拓扑,建立数学模型及等效电路。在此基础上给出电容电压均衡策略,提出了上/下桥臂分控的控制策略,并分析了其运行边界。在MATLAB/Simulink平台搭建仿真模型,仿真了不同交直流功率比例的运行工况,所提控制策略可以在维持电容电压平衡的同时实现对电池充电的功能。该策略无需额外的环流计算,上下桥臂控制解耦,简单灵活。

关键词：电池储能系统模块化多电平换流器桥臂电容电压均衡

不同控制策略下直驱风电机组的机网耦合特性及稳定性分析

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电力系统自动化 2024年第4期48卷 150-159页

作者：饶仪明吕敬戴金水王晗蔡旭电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市200240

直驱风电机组与弱交流电网或柔性直流输电系统间相互作用易导致宽频振荡问题。现有研究普遍认为,直驱风电机组与交/直流电网间的交互特性主要取决于其网侧变流器,故通常忽略直驱风电机组的机侧系统动态。已有文献讨论传统矢量控制下机... 详细信息

直驱风电机组与弱交流电网或柔性直流输电系统间相互作用易导致宽频振荡问题。现有研究普遍认为,直驱风电机组与交/直流电网间的交互特性主要取决于其网侧变流器,故通常忽略直驱风电机组的机侧系统动态。已有文献讨论传统矢量控制下机侧系统对直驱风电机组并网特性的影响,但针对不同控制策略下直驱风电机组的机网耦合特性尚缺少相关研究。文中针对4种典型控制策略下直驱风电机组的机网耦合特性进行比较研究。首先,推导并验证了直驱风电机组在不同控制策略下的详细阻抗模型;然后,基于机网耦合度指标对直驱风电机组的机网耦合特性进行对比分析,得出不同控制策略下机侧系统动态对直驱风电机组交流侧阻抗特性及并网稳定性的影响;最后,通过直驱风电机组并弱交流电网分析案例验证了理论分析的正确性。

关键词：直驱风电机组机网耦合矢量控制虚拟同步机惯性自同步控制阻抗稳定性

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机场智慧跑道的内涵拓展与功能系统

土木工程学报 2024年第8期57卷 119-128页

作者：凌建明李沛霖刘诗福陶泽峰侯天新同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 同济大学民航飞行区设施耐久与运行安全重点实验室上海201804

传统采用人工巡检、经验决策的机场跑道管控模式,难以适应现代机场高性能服役、高安全运行的现实需求。随着传感器、物联网、人工智能等新兴技术的发展,以及民航强国战略实施和“四型机场”加速推进的引领下,融合道面运行管理和在线感... 详细信息

传统采用人工巡检、经验决策的机场跑道管控模式,难以适应现代机场高性能服役、高安全运行的现实需求。随着传感器、物联网、人工智能等新兴技术的发展,以及民航强国战略实施和“四型机场”加速推进的引领下,融合道面运行管理和在线感知的智慧跑道,已逐渐成为前沿科技和重大战略的交汇点,是机场跑道未来的发展趋势和热点。文章提出了智慧跑道的内涵和特征,明晰智慧跑道相对智能跑道的继承与拓展关系,在结构安全、运行安全与维护决策方面将智慧跑道功能具化为风险实时预警、性能在线评估、诱因精准分析、态势精准预测、养护智能决策五大功能,并结合机场跑道系统动力学思想阐述其实现路径。系统平台作为智慧跑道的载体,面向于实际应用在智能跑道基础上重点融合在线感知模块与日常巡检、维修等业务模块,搭建基于二、三维地图联动的智慧跑道全寿命周期管理平台,并依托高高原地区的日喀则定日机场和极寒地区的漠河古莲机场,实施机场智慧跑道的应用示范。

关键词：智慧跑道运维与管养全寿命周期数据融合

基于在线高斯过程回归的短期风电功率概率预测

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电力系统自动化 2024年第11期48卷 197-207页

作者：王耀健顾洁温洪林金之俭电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市200240

预测未来几个小时的风电出力对于电力系统的安全经济运行以及风电参与电力市场至关重要。由于风电功率序列具有强随机性与非平稳性,需要对其不确定性进行刻画建模。同时,考虑到机组设备老化、叶片污染及风电场环境变化等因素会影响风电... 详细信息

预测未来几个小时的风电出力对于电力系统的安全经济运行以及风电参与电力市场至关重要。由于风电功率序列具有强随机性与非平稳性,需要对其不确定性进行刻画建模。同时,考虑到机组设备老化、叶片污染及风电场环境变化等因素会影响风电机组的出力特性,从而使得风电功率预测模型参数存在时变,增大了风电功率预测难度。文中提出了一种基于在线高斯过程的短期风电概率预测方法:首先,利用高斯过程回归模型对风电功率预测问题进行建模;然后,结合结构化内核插值与Woodbury恒等式,降低高斯过程计算复杂度,实现高斯过程的快速求解;最后,采用分块缓存与更新的方法实现高斯过程模型参数与超参数实时在线更新。经2014年全球能源预测大赛发布的风力发电数据验证,结果表明所提算法具有较好的预测性能,同时具有自适应性,可以有效应对模型参数时变问题。

关键词：风电功率预测概率预测时变参数高斯过程在线学习不确定性估计