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基于滑窗OPTICS算法和DATA-SSI算法的桥梁模态参数智能化识别

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振动与冲击 2024年第7期43卷 18-29页

作者：陈永高钟振宇罗晓峰浙江工业职业技术学院建筑工程学院浙江绍兴312000 浙江大学建筑工程学院杭州310058

针对现有基于数据驱动的随机子空间(data-driven stochastic subspace identification,DATA-SSI)算法存在的不足,无法实现稳定图中真假模态的智能化筛选,提出了一种新的模态参数智能化识别算法。首先通过引入滑窗技术来实现对输入信号... 详细信息

针对现有基于数据驱动的随机子空间(data-driven stochastic subspace identification,DATA-SSI)算法存在的不足,无法实现稳定图中真假模态的智能化筛选,提出了一种新的模态参数智能化识别算法。首先通过引入滑窗技术来实现对输入信号的合理划分,以避免虚假模态和模态遗漏现象的出现;其次通过引入OPTICS(ordering points to identify the clustering structure)密度聚类算法实现稳定图中真实模态的智能化筛选,最后将所提算法运用于某实际大型斜拉桥主梁结构的频率和模态振型识别过程中。结果表明,所提改进算法识别的频率值结果与理论值(MIDAS有限元结果)以及实际值(现场动力特性实测结果)间的误差均在5%以内,且识别的模态振型图与理论模态振型图具有很高的相似性。

关键词：桥梁结构随机子空间(SSI) 滑窗原理密度聚类算法稳定图

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基于游标效应的可调节光纤应变传感器

激光与光电子学进展 2024年第13期61卷 196-204页

作者：宋鑫本朱晓亮潘寒洁张晓东赵恩铭毕晓彬陈吟啸浙江工商大学信息与电子工程学院(萨塞克斯人工智能学院) 浙江杭州310018 杭州科技职业技术学院智能制造学院浙江杭州311402 大理大学工程学院云南大理671000

提出并制备了一种基于法布里-珀罗干涉仪游标效应的高灵敏度光纤应变传感器。该传感器包含两个并联的法布里-珀罗干涉仪,其中,传感干涉仪由单模光纤和一小截毛细石英管熔接构成,参考干涉仪由放置在光纤熔接机中的单模光纤对齐。当两个... 详细信息

提出并制备了一种基于法布里-珀罗干涉仪游标效应的高灵敏度光纤应变传感器。该传感器包含两个并联的法布里-珀罗干涉仪,其中,传感干涉仪由单模光纤和一小截毛细石英管熔接构成,参考干涉仪由放置在光纤熔接机中的单模光纤对齐。当两个干涉仪具有相近的自由光谱范围时,利用干涉仪游标效应进一步放大传感干涉仪的应变敏感性。在此基础上,通过简单地调节熔接机改变参考干涉仪腔长,并联结构可以选择不同放大倍数以获得不同灵敏度。实验结果表明,在熔接机的辅助下,在0~250με的应变范围内并联结构的应变灵敏度分别达到22.16 pm/με和32.88 pm/με,比单一结构的灵敏度(5.76 pm/με)分别提高3.84倍和5.70倍。该传感器具备制作简单、灵敏度高、重复性好、操作方便,以及成本低等优点,为应变检测提供了新的思路。

关键词：光纤传感器法布里-珀罗干涉仪自由光谱范围游标效应应变

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空调座盖塑件模内装饰成型工艺与模具设计

工程塑料应用 2024年第8期52卷 117-125页

作者：谢茂青王雷刚杭州科技职业技术学院杭州311402 江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013

针对空调座盖采用塑件模内装饰(IMD)方式进行成型的要求,为其设计了一种基于高压成型3D膜片镶件的IMD成型工艺用于该塑件的成型。工艺中,IMD塑件的保护层3D膜片镶件使用0.25 mm聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜高压压制+真空吸附3D成型,内衬... 详细信息

针对空调座盖采用塑件模内装饰(IMD)方式进行成型的要求,为其设计了一种基于高压成型3D膜片镶件的IMD成型工艺用于该塑件的成型。工艺中,IMD塑件的保护层3D膜片镶件使用0.25 mm聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜高压压制+真空吸附3D成型,内衬使用聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PC/ABS)合金注塑成型。所设计的IMD工艺路径包括9道工序。其中3D膜片镶件高压成型模具为一种模具闭合后具备膜片上表面高压压制和下表面真空吸附能力的双作用成型凸模,对应的高压成型工艺参数为:成型压力(35±1)Kg/保压时间(7.0±1)s/模具温度183℃。内衬的注塑成型中,内衬注塑模具为一种两板式单浇口热流道倒装模具,3D膜片镶件在型腔镶件内的定位依靠2个定模限位滑块进行定位,塑件的脱模由倒装模具动模内设置的2个油缸驱动推板及其上的10个斜顶和14根顶针共同顶出来实现。运用CAE软件Moldflow中“重叠注塑”分析序列对内衬的注塑成型进行了内衬/3D膜片镶件之间的重叠注塑成型仿真优化分析,优化结果为:内衬模腔注塑时,热浇口直径取Ø4 mm,模温79℃,熔料温度260℃,注塑压力90 MPa,保压分4段保压,分别为40 MPa-2 s/30 MPa-2 s/15 MPa-2 s/10 MPa-1.5 s。

关键词：空调座盖 IMD/IMF 膜片高压成型重叠注塑CAE分析 IMD注塑模聚甲基丙烯酸甲酯聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物

基于MVO算法与改进目标函数的电力系统负荷频率控制

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电力系统保护与控制 2024年第6期52卷 1-14页

作者：李谟发张志文胡斯佳练红海湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 湖南电气职业技术学院风能工程学院湖南湘潭411101

针对风电并网时的随机波动功率、负荷频率控制(load frequency control, LFC)系统参数变化所引起的电力系统频率稳定问题,提出了一种基于智能优化算法与改进目标函数的互联电网LFC系统最优PID控制器设计方法。首先,分析了基于PID控制的... 详细信息

针对风电并网时的随机波动功率、负荷频率控制(load frequency control, LFC)系统参数变化所引起的电力系统频率稳定问题,提出了一种基于智能优化算法与改进目标函数的互联电网LFC系统最优PID控制器设计方法。首先,分析了基于PID控制的含风电互联电力系统LFC闭环模型。其次,在时间乘误差绝对值积分(integral of time multiplied absolute error, ITAE)性能指标的目标函数中考虑了区域控制器的输出信号偏差,对优化目标函数进行改进。采用性能优良的多元宇宙优化(multi-verse optimizer, MVO)算法先计算后验证的思路,寻优获得最优PID控制器参数。最后,以两区域4机组互联电力LFC系统为例,仿真验证了基于MVO算法结合改进目标函数所获得的PID控制器,比基于MVO算法所获得的PID控制器,对阶跃负荷扰动、随机负荷扰动、风电功率偏差扰动以及系统的参数变化,具有相对较好的鲁棒性能。并且,对控制器参数也具有相对较好的非脆弱性指标。

关键词：多元宇宙优化算法风电负荷频率控制目标函数互联电力系统渗透率

面向少样本故障诊断的知识自监督深度表征学习方法

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控制与决策 2024年第10期39卷 3357-3365页

作者：姚家琪宋鹏宇沈萌赵春晖王文海浙江大学控制科学与工程学院杭州310027 深圳职业技术学院智能科学与工程研究院广东深圳518055

目前机器学习技术已被广泛应用于工业智能故障诊断中,但其成功应用的前提条件是能够获取到充足的含标签故障数据以对机器学习模型进行训练.实际工业场景中,设备常运行于正常状态,故障数据的获取与标注成本巨大,无法达到模型训练的需求.... 详细信息

目前机器学习技术已被广泛应用于工业智能故障诊断中,但其成功应用的前提条件是能够获取到充足的含标签故障数据以对机器学习模型进行训练.实际工业场景中,设备常运行于正常状态,故障数据的获取与标注成本巨大,无法达到模型训练的需求.现有少样本诊断方法通常依赖于额外的有标签数据,无法克服工业场景下的数据采集与标注局限.对此,挖掘关键时序依赖特征以及专家先验知识与故障诊断任务之间的内在关联,提出一种知识自监督深度表征学习方法以实现少样本故障诊断.该方法设计了一个掩码信号重构与先验特征预测多任务联合的模型预训练策略,利用与目标设备类似设备积累的海量历史无标签数据对工业智能故障诊断模型中的特征提取器模型进行预训练,使得模型在无需额外标注数据的前提下,提取具有专家先验知识引导的时序变化模式,从而获取高泛化故障表征能力.通过上述基于知识自监督表征的预训练方法,在诊断过程中仅需利用目标设备的少量有标签故障样本对模型的全局参数进行微调,从而克服模型对有标签样本的依赖性难题.最后,通过一个跨数据集的故障诊断实验来模拟跨设备的少样本故障诊断场景,验证所提出方法在少样本场景下的有效性.

关键词：少样本学习故障诊断自监督学习表征学习

一种两阶段求解LED光谱匹配系数高效全局优化算法

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光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1591-1599页

作者：王永军吴贵文黄河李同军温州职业技术学院人工智能学院浙江温州325035 温州商学院信息工程学院浙江温州325035 浙江海洋大学信息工程学院浙江舟山316022

用单色发光二极管(LED)组份合成目标光谱在现实中有重要意义。当单色LED组成成份多、目标光谱合成精度要求高时,求解光谱组成成份的比例问题变成了超定方程组非负解的组合优化难题。智能优化类算法提高了解的全局最优性,但若没有利用目... 详细信息

用单色发光二极管(LED)组份合成目标光谱在现实中有重要意义。当单色LED组成成份多、目标光谱合成精度要求高时,求解光谱组成成份的比例问题变成了超定方程组非负解的组合优化难题。智能优化类算法提高了解的全局最优性,但若没有利用目标函数的数学解析性质,其收敛速度慢,解的精度不高。梯度类算法收敛到局部解的速度快且精度高,但至今没有成熟理论技术求解非凸优化全局最优解,且问题中非负解的要求限制了该类算法的收敛速度。同时,目标函数的最小二乘信息在求解时没有得到充分利用。基于目标函数的数学可解析性、表现形式的二次非线性格式、最终解的非负要求,提出了一种两阶段优化算法LLR_LBFGS。第一阶段进行无约束的线性拟合,得到目标函数的最小二乘近似理论解,第二阶段借助带约束的拟牛顿方法LBFGS进一步求取问题的非负全局最优解。以标准目标光谱CIE-A、CIE-D65、CIE-D50、CIE-D55、CIE-D75的最佳拟合为研究对象,对比了新方法与拉索回归算法(LASSO)、岭回归算法(RIDGE)、差分进化算法(DE)、粒子群算法(PSO)及遗传算法(GA)的求解精度和运行速度,以及决策系数R 2。基于实际工业案例的数值结果表明,LLR_LBFGS能够较快地锁定全局解的范围,收敛速度更快;能够借助目标函数的数学可解析性提高解的精度。两个阶段的衔接融合能够获得较好的全局最优解的起始点和高精度的最优解。该方法对解决LED光谱拟合问题潜力大,有普适性。基于该设计思路,可以在算法的两个阶段中,组合设计更多、更灵活的光谱配比解决方案。这对于求取LED光谱匹配最优解的智能优化类方法改善效果有较好的启发意义。

关键词：光谱学 LED光谱匹配线性拟合 LBFGS 高效全局优化

基于虚拟力分析的全柔性共轴旋翼无人机路径跟踪方法

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实验技术与管理 2024年第5期41卷 143-150页

作者：岳鹍张月新宋光坤天津现代职业技术学院智能工程学院天津300350

随着无人机作业工况复杂性的提升,对其控制精度提出了更高要求,需结合多种因素对无人机控制系统和结构特性进行建模并开展改进研究。该文章提出了基于虚拟力分析的全柔性共轴旋翼无人机路径跟踪方法:首先,基于旋翼柔性变形的受力形变模... 详细信息

随着无人机作业工况复杂性的提升,对其控制精度提出了更高要求,需结合多种因素对无人机控制系统和结构特性进行建模并开展改进研究。该文章提出了基于虚拟力分析的全柔性共轴旋翼无人机路径跟踪方法:首先,基于旋翼柔性变形的受力形变模型构建全柔性共轴旋翼无人机动力学模型;然后,依据虚拟力分析方法制定虚拟力反馈控制律,并利用长短时记忆网络实现基于虚拟力反馈无人机路径跟踪;最后,开展模型特性分析及仿真实验,验证了所提方法在抵抗外界干扰方面具有有效性和鲁棒性。

关键词：虚拟力共轴旋翼无人机路径跟踪全柔性控制律

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用于微塑料分离收集的智能沙滩垃圾处理机

机械制造 2024年第1期62卷 16-20页

作者：王金莲姚宇豪易永余娄胜杰杭州科技职业技术学院智能工程学院杭州311402

为解决沙滩塑料垃圾处理中的微塑料分离收集问题,实现设备智能化,设计了一种智能沙滩垃圾处理机。这一垃圾处理机利用摄像头成像技术,结合Opencv算法,对塑料垃圾进行快速识别,利用超声传感器确定垃圾位置和距离,以单片机为主控,实现智... 详细信息

为解决沙滩塑料垃圾处理中的微塑料分离收集问题,实现设备智能化,设计了一种智能沙滩垃圾处理机。这一垃圾处理机利用摄像头成像技术,结合Opencv算法,对塑料垃圾进行快速识别,利用超声传感器确定垃圾位置和距离,以单片机为主控,实现智能垃圾处理。沙子和垃圾混合物运送至垃圾处理机后,通过所设置的振筛机构实现中大型塑料垃圾与微塑料垃圾的分离。以海水为浮选液,利用密度差实现沙子和微塑料垃圾的分离。利用无轴螺旋机构,实现沙水分离。在测试的60min内,塑料垃圾识别正确率为93.6%,收集到微塑料垃圾315g。这一垃圾处理机低碳环保,占地面积小,质量轻,可用于沙滩垃圾清理,也可作为机械创新设计实践教学与培训的工具。

关键词：沙滩微塑料分离收集垃圾处理机

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人工智能技术对金融行业的影响

山西财经大学学报 2024年第S2期 59-61页

作者：杜志鹏濮阳职业技术学院数学与信息工程学院

在经济全球化不断深入的背景下，人工智能技术作为新一轮科技革命的核心驱动力，正以前所未有的速度重塑各行各业。金融行业作为全球经济的核心支柱之一，其受到人工智能技术的影响尤为深远。因此，基于经济全球化的广阔视角，浅析人工... 详细信息

在经济全球化不断深入的背景下，人工智能技术作为新一轮科技革命的核心驱动力，正以前所未有的速度重塑各行各业。金融行业作为全球经济的核心支柱之一，其受到人工智能技术的影响尤为深远。因此，基于经济全球化的广阔视角，浅析人工智能技术的最新发展及其对金融行业产生的多维度影响，以期为金融行业的持续健康发展提供参考与启示。

关键词：人工智能技术金融行业经济全球化