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具有艾宾浩斯遗忘规则的忆阻联想记忆电路

电子与信息学报 2022年第10期44卷 3657-3665页

作者：李志军谭茂林王梦蛟马铭磷湘潭大学自动化与电子信息学院湘潭411105

忆阻器由于具有低功耗、记忆能力和纳米尺寸等特点,是实现人工神经突触的理想器件。为构建简洁、高效、功能全面地联想记忆电路,该文首先提出一种简单的神经元电路和基于压控阈值忆阻器的突触电路。然后根据巴甫洛夫联想记忆模型,设计... 详细信息

忆阻器由于具有低功耗、记忆能力和纳米尺寸等特点,是实现人工神经突触的理想器件。为构建简洁、高效、功能全面地联想记忆电路,该文首先提出一种简单的神经元电路和基于压控阈值忆阻器的突触电路。然后根据巴甫洛夫联想记忆模型,设计了相应的联想记忆电路。电路结构简单,仅包含3个神经元电路和突触电路,可有效降低网络复杂度和功耗。尤为重要的是该电路可以模拟全功能的联想记忆行为,不但实现了学习、遗忘、加速学习、减速遗忘以及减速自然遗忘等功能,而且学习速率和自然遗忘速率能够根据学习的次数自动调整,使电路更具仿生性。此外,该电路与艾宾浩斯遗忘曲线相吻合,扩大了电路的适用范围。

关键词：忆阻器联想记忆电路艾宾浩斯遗忘减速自然遗忘

基于快速选择表的永磁同步电机模型预测转矩控制

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电工技术学报 2023年第21期38卷 5749-5757页

作者：兰志勇罗杰李延昊李超李福湘潭大学自动化与电子信息学院湘潭411105

该文提出一种基于快速选择表的永磁同步电机改进模型预测转矩控制策略,以扩大输出电压矢量选择范围,同时减小双矢量模型预测转矩控制中忽略的定子磁链波动。在该方法中,通过增加有效电压矢量,使输出电压矢量方向和幅值均可调节,并采用... 详细信息

该文提出一种基于快速选择表的永磁同步电机改进模型预测转矩控制策略,以扩大输出电压矢量选择范围,同时减小双矢量模型预测转矩控制中忽略的定子磁链波动。在该方法中,通过增加有效电压矢量,使输出电压矢量方向和幅值均可调节,并采用快速选择表来降低算法复杂度,在确保转矩性能的同时,对磁链波动进行综合考虑。首先,对电压矢量与转矩和定子磁链之间的关系进行综合分析,并根据定子磁链值进行扇区判断;其次,依据实际转矩与给定转矩之间的差值和扇区值在快速选择表中进行有效电压矢量选择,以降低对有效电压矢量的选择时间;最后,根据无差拍控制原理计算出各个电压矢量作用时间。仿真和实验结果表明,该方法可以减小转矩脉动和磁链波动,并能有效降低算法复杂度。

关键词：永磁同步电机模型预测转矩控制三矢量无差拍控制开关表

带过零畸变补偿的Vienna整流器改进滑模反推直接功率控制

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高电压技术 2022年第10期48卷 3996-4005页

作者：陈才学欧阳港王昭鸿朱江彭暄惠熊志刚湘潭大学自动化与电子信息学院湘潭411105

Vienna整流器在运行中存在模型参数变化和外部扰动等不确定性以及过零点电流畸变问题。为此,提出了一种带过零畸变补偿的改进滑模反推直接功率控制方法。首先,基于考虑不确定性的输出电压–有功功率模型和无功功率模型,采用了带指令滤... 详细信息

Vienna整流器在运行中存在模型参数变化和外部扰动等不确定性以及过零点电流畸变问题。为此,提出了一种带过零畸变补偿的改进滑模反推直接功率控制方法。首先,基于考虑不确定性的输出电压–有功功率模型和无功功率模型,采用了带指令滤波器的反推设计方法,并在反推的最后一步使用了滑模控制律;然后,从端电压矢量滞后的角度分析了Vienna整流器固有的电流过零畸变现象,并提出了一种过零畸变补偿机制;最后,通过Matlab/Simulink仿真和半实物实验对所提方法的有效性进行了验证。结果表明:所提方法能使控制系统有效跟踪参考值;与传统比例积分控制相比,其具有更好的动态性能和鲁棒性;与没有过零畸变补偿的情况相比,过零畸变补偿机制下电流畸变得到了有效抑制,电流总谐波畸变率降低了约1%。

关键词： Vienna整流器直接功率控制反推法指令滤波滑模控制过零畸变补偿

基于本体追踪的永磁同步电机驱动系统开路故障诊断方法

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电工技术学报 2022年第13期37卷 3341-3349,3360页

作者：张潇丹段斌刘昌杰陈月平湘潭大学自动化与电子信息学院湘潭411105

针对永磁同步电机(PMSM)系统故障间关联性强、异构信息复杂繁多以及传统故障诊断方法无法追溯耦合故障发生的真正原因等问题,提出了基于本体追踪的故障诊断方法。以PMSM驱动系统开路故障为主要研究对象,首先,对PMSM故障诊断领域本体模... 详细信息

针对永磁同步电机(PMSM)系统故障间关联性强、异构信息复杂繁多以及传统故障诊断方法无法追溯耦合故障发生的真正原因等问题,提出了基于本体追踪的故障诊断方法。以PMSM驱动系统开路故障为主要研究对象,首先,对PMSM故障诊断领域本体模型进行形式化定义及标准化构建,统一集成PMSM系统中密集的异构信息;其次,在改进归一化误差电流数据分析法能够精准快速地定位故障开关管的基础上,将定量分析所得故障特征及识别结果映射到故障领域本体模型中,扩展了故障诊断范围;最后,经语义Web(SWRL)规则库的预设以及基于规则的推理,融合本体技术进行故障诱因、故障类型等信息的追溯及诊断。经实验验证,该方法提高了各子系统间信息的利用率,能够合理地追溯故障原因,为大型复杂系统的故障诊断提供了一个可共享、易更新的标准化方法。

关键词：改进归一化误差电流本体开路故障故障诊断驱动系统

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维氏硬度试验中的视觉检测算法研究综述

材料导报 2023年第8期37卷 115-124页

作者：蔡成林李泽贤印峰湘潭大学自动化与电子信息学院湖南湘潭411105

维氏硬度测量法是一种常用的测量材料硬度的方法。对于传统的人工测量方法,不仅劳动强度大,并且测量过程较易受材料表面维氏压痕图像的成形影响,难以保证测量精度。相比之下,采用图像处理技术实现维氏硬度自动测量可以大幅降低劳动强度... 详细信息

维氏硬度测量法是一种常用的测量材料硬度的方法。对于传统的人工测量方法,不仅劳动强度大,并且测量过程较易受材料表面维氏压痕图像的成形影响,难以保证测量精度。相比之下,采用图像处理技术实现维氏硬度自动测量可以大幅降低劳动强度,同时对复杂测量环境具有较强的鲁棒性。维氏压痕图像的成像、图片预处理和压痕面积的获取是视觉测量的关键环节。本文介绍了相关内容的主要研究进展,分析了现有方法的特点与不足,最后讨论了维氏硬度自动测量技术领域研究的发展趋势。

关键词：维氏硬度硬度试验自动测量图像处理

基于单相锁相环无相移同步旋转滤波器的永磁同步电机无位置传感器控制

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第10期50卷 60-67页

作者：兰志勇戴珊琦李福李延昊罗杰湘潭大学自动化与电子信息学院湖南湘潭411105

针对滑模观测器中观测值存在脉动误差及由前级低通滤波器带来的相位滞后,提出一种基于单相锁相环无相移同步旋转滤波结构.首先,基于电机数学模型建立滑模观测器,分析传统同步旋转滤波器产生相位滞后的原因;其次,省去前级低通滤波器,经... 详细信息

针对滑模观测器中观测值存在脉动误差及由前级低通滤波器带来的相位滞后,提出一种基于单相锁相环无相移同步旋转滤波结构.首先,基于电机数学模型建立滑模观测器,分析传统同步旋转滤波器产生相位滞后的原因;其次,省去前级低通滤波器,经过dq变换滤除反电动势中的高次谐波与抖振,采用旋转坐标系下的单相锁相环计算转子位置和转速;最后,搭建Matlab/Simulink仿真模型,建立永磁同步电机无位置传感器矢量控制实验平台,对传统同步旋转滤波器和基于单相锁相环无相移旋转滤波器分别进行性能比较.仿真和实验结果表明所提方法相较于传统同步旋转滤波结构,跟踪性能更好,观测精度更高.

关键词：永磁同步电机无位置传感器控制滑模观测器单相锁相环无相移同步旋转滤波器

基于DTCNN-SVM的工业循环水系统供水泵故障诊断

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振动与冲击 2023年第13期42卷 226-234页

作者：吴佳李明宸唐文妍湘潭大学自动化与电子信息学院湖南湘潭411105

工业循环水系统供水泵的工作状态是影响工业过程安全生产的重要因素,为及时准确地识别供水泵的工作状态,提出一种基于深度迁移卷积神经网络和支持向量机(deep transfer convolutional neural network-support vector machine,DTCNN-SVM... 详细信息

工业循环水系统供水泵的工作状态是影响工业过程安全生产的重要因素,为及时准确地识别供水泵的工作状态,提出一种基于深度迁移卷积神经网络和支持向量机(deep transfer convolutional neural network-support vector machine,DTCNN-SVM)的故障诊断方法。将与工作状态强相关的振动信号进行信号-图像预处理,实现振动时序信号的二维灰度图化;在此基础上,采用融合迁移学习与残差神经网络的深度迁移卷积神经网络模型提取振动信号灰度图特征,并基于模糊不一致性度量对深度学习特征进行约简;采用支持向量机法建立供水泵故障诊断模型。试验结果表明,所提方法在少量样本数据和模型参数下能有效识别供水泵工作状态。

关键词：供水泵故障诊断深度迁移卷积神经网络(DTCNN) 支持向量机(SVM) 模糊不一致性度量

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基于区块链的车载自组织网络群签名方案

吉林大学学报（工学版） 2022年第5期52卷 1161-1167页

作者：吴亚联朱紫琦黄盟标赵鑫湘潭大学自动化与电子信息学院湖南湘潭411105

针对车载自组织网络(VANETs)存在车辆数据易篡改并遭到各种攻击的问题,提出了基于区块链的VANETs群签名方案。搭建基于区块链的车联网模型记录数据,防止数据被篡改,RSU充当矿工与辅助监管者,协助监督机构监管。采用可撤销的群签名以保... 详细信息

针对车载自组织网络(VANETs)存在车辆数据易篡改并遭到各种攻击的问题,提出了基于区块链的VANETs群签名方案。搭建基于区块链的车联网模型记录数据,防止数据被篡改,RSU充当矿工与辅助监管者,协助监督机构监管。采用可撤销的群签名以保证信息的机密性、保密性和不可否认性,其中验证与撤销成员个数无关,撤销只需要更新撤销列表,部分参数可以提前运算,降低计算开销。最后,分析了方案的正确性、安全性,并对其性能进行了评估。

关键词：车载自组织网络区块链群签名车辆撤销

基于BPNN-NCT的风电机组主轴承异常辨识方法

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电力系统保护与控制 2022年第14期50卷 114-122页

作者：刘昌杰段斌张潇丹湘潭大学自动化与电子信息学院湖南湘潭411105

风电机组主轴承作为传动系统的重要组成部件,其异常辨识精度受风速波动的影响较大。针对该问题,提出了一种基于BPNN-NCT的风电机组主轴承异常辨识方法。首先,利用相关系数法确定了与主轴承状态相关的参数作为模型的输入,并基于反向传播... 详细信息

风电机组主轴承作为传动系统的重要组成部件,其异常辨识精度受风速波动的影响较大。针对该问题,提出了一种基于BPNN-NCT的风电机组主轴承异常辨识方法。首先,利用相关系数法确定了与主轴承状态相关的参数作为模型的输入,并基于反向传播神经网络(BPNN)建立了以主轴承温度为状态参数的状态参数预测模型。然后,基于非中心t(NCT)分布刻画了不同风速波动区间下状态参数预测残差的分布特性,并在此基础上提出了计及风速波动影响的风电机组主轴承异常状态量化指标。最后,以某风电场的2 MW直驱风力发电机组为例,验证了所提方法的有效性和准确性。

关键词：主轴承状态参数风速波动预测残差异常辨识