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基于小波时频图和卷积神经网络的断路器故障诊断分析

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振动与冲击 2020年第10期39卷 198-205页

作者：鄢仁武林穿高硕勋罗家满李天建夏正邦福建工程学院福建省汽车电子与电驱动技术重点实验室福州350118

高压断路器操动机构振动信号为非平稳性信号,蕴含着丰富的操动机构工作状态的信息,对操动机构工作状态的检验辨识具有重大意义。提出一种基于小波时频图和卷积神经网络的断路器故障诊断方法。对操动机构振动信号进行连续小波变换生成时... 详细信息

高压断路器操动机构振动信号为非平稳性信号,蕴含着丰富的操动机构工作状态的信息,对操动机构工作状态的检验辨识具有重大意义。提出一种基于小波时频图和卷积神经网络的断路器故障诊断方法。对操动机构振动信号进行连续小波变换生成时频图(CWT),并对时频图进行统一压缩预处理;将预处理后的时频图作为特征图输入卷积神经网络AlexNet模型;通过对网络参数的调整,逐步改进网络模型,有监督地实现对操动机构故障状态的辨识诊断。结果表明,该方法能够有效地运用于断路器操动机构故障辨识诊断,与小波频带能量-RBF、小波频带能量-SVM的故障识别相比,故障识别准确率最高。

关键词：振动信号小波变换卷积神经网络故障诊断

共振式混凝土路面破碎车的自适应反推滑模控制

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振动工程学报 2011年第4期24卷 400-404页

作者：张平均彭晋明蒋新华福建省汽车电子与电驱动技术重点实验室福建福州350108 中南大学信息学院湖南长沙410083

基于共振式混凝土路面破碎车共振机构的结构,给出了其共振频率和振幅的模型。建立了基于比例泵控马达的频率调节的非线性不确定性控制模型,设计了自适应反推滑模的控制算法,针对系统模型中的不确定性项,给出了各参数项的自适应律,基于Ly... 详细信息

基于共振式混凝土路面破碎车共振机构的结构,给出了其共振频率和振幅的模型。建立了基于比例泵控马达的频率调节的非线性不确定性控制模型,设计了自适应反推滑模的控制算法,针对系统模型中的不确定性项,给出了各参数项的自适应律,基于Lyapunov函数,证明了频率输出跟踪的渐近收敛。仿真和车载测试结果表明,该方法具有较好的频率跟踪性能,能满足共振式路面破碎车的施工控制要求。

关键词：共振式混凝土路面破碎车自适应反推滑模控制共振频率共振振幅

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基于二分法的车辆状态参数融合估计

汽车工程 2022年第12期44卷 1910-1918,1935页

作者：查云飞吕小龙刘鑫烨马芳武福建工程学院福建省汽车电子与电驱动技术重点实验室福州350118 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130025

为提高车辆状态参数估计的精度和可靠性,提出一种基于二分法的车辆状态参数融合估计方法。首先,设计了基于车辆3自由度动力学模型的扩展卡尔曼滤波算法和由数据驱动的径向基神经网络车辆状态参数估计算法。然后,为了进一步提高估计算法... 详细信息

为提高车辆状态参数估计的精度和可靠性,提出一种基于二分法的车辆状态参数融合估计方法。首先,设计了基于车辆3自由度动力学模型的扩展卡尔曼滤波算法和由数据驱动的径向基神经网络车辆状态参数估计算法。然后,为了进一步提高估计算法的可靠性和减小单一算法的估计误差,提出将模型驱动的估计算法和数据驱动的估计算法相补偿的融合估计方法,基于二分法设置扩展卡尔曼滤波和径向基神经网络估计结果的权重,利用估计算法的融合提高估计精度。最后通过MATLAB/Simulink与CarSim的联合仿真和实车在环试验对该融合方法的有效性进行了验证。结果表明,估计结果变化趋势与实际相符,所提出的融合算法的估计精度比单一扩展卡尔曼滤波算法和径向基神经网络算法有明显的提升。

关键词：状态参数融合估计二分法扩展卡尔曼滤波算法径向基神经网络算法

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电动拖拉机犁耕机组阻力自适应作业控制研究

农机化研究 2025年第4期47卷 224-229页

作者：王琪王旭东王威张硕崔永杰西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100 陕西省农业信息感知与智能服务重点实验室陕西杨凌712100 农业农村部农业物联网重点实验室陕西杨凌712100

犁耕质量和效率对粮食高产至关重要,而以往基于悬挂高度调整以适应阻力变化来控制犁耕机组耕作效率存在耕深不均匀的问题。为此,以重心可调电动拖拉机犁耕机组为对象,提出了调定耕深下考虑速度和滑转率的阻力自适应作业控制方法。首先,... 详细信息

犁耕质量和效率对粮食高产至关重要,而以往基于悬挂高度调整以适应阻力变化来控制犁耕机组耕作效率存在耕深不均匀的问题。为此,以重心可调电动拖拉机犁耕机组为对象,提出了调定耕深下考虑速度和滑转率的阻力自适应作业控制方法。首先,建立了机组动力学模型并分析了阻力变化下机组的动态特性;然后,采用模糊神经网络控制算法调节驱动电机转矩和电池组位移,使牵引附着性能自动适应阻力变化,以实现速度和滑转率的联合控制;最后,进行了实车测试平台搭建和犁耕试验。结果表明:耕速最大偏差仅为0.48 km/h,相比于控制前滑转率降低了21.42%,牵引效率提高了7.76%。在恒定耕深下机组作业稳定性和效率得以提高,为电动拖拉机的自动化和智能化精准作业提供了技术支持。

关键词：电动拖拉机犁耕作业自适应控制牵引效率

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磁元件绕组损耗的直接测量法

中国电机工程学报 2018年第5期38卷 1369-1374页

作者：叶建盈陈为郑荣进黄晓生福建省汽车电子与电驱动技术重点实验室(福建工程学院) 福建省福州市350118 福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350108

磁元件中磁芯损耗和绕组损耗作为一个元器件中的两部分损耗两者本身难以分离开,目前还没有一种有效的既能测量给定励磁工况下磁元件绕组损耗,又能直接测量功率变换器中磁元件绕组损耗的测量评估方法。提出了一种可直接测量磁元件绕组损... 详细信息

磁元件中磁芯损耗和绕组损耗作为一个元器件中的两部分损耗两者本身难以分离开,目前还没有一种有效的既能测量给定励磁工况下磁元件绕组损耗,又能直接测量功率变换器中磁元件绕组损耗的测量评估方法。提出了一种可直接测量磁元件绕组损耗的方法,在磁元件中引入一个辅助绕组,通过分析被测绕组端口和辅助绕组端口之间电参数的关系,得到只体现被测绕组损耗的电参数,以获得被测绕组的损耗。最后,以空心电感作为测试对象,采用高精度的功率测量仪器对绕组损耗进行测量,通过阻抗测量法结合计算空心电感绕组损耗的方法进行验证,验证了所提方法的可行性和准确度。

关键词：磁元件绕组损耗辅助绕组测量端口

共振式水泥混凝土路面破碎车共振频率和振幅的控制研究

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振动与冲击 2011年第10期30卷 249-253页

作者：蒋新华张平均彭晋民中南大学信息科学与工程学院长沙410083 福建省汽车电子与电驱动重点实验室福州350108

基于共振式水泥混凝土路面破碎车共振机构的载荷分析,给出了共振频率和振幅的模型。针对共振机构电液比例控制系统的非线性和不确定性问题,建立基于比例泵控马达的频率控制数学模型,设计了自适应反推滑模的频率控制算法;针对系统模型中... 详细信息

基于共振式水泥混凝土路面破碎车共振机构的载荷分析,给出了共振频率和振幅的模型。针对共振机构电液比例控制系统的非线性和不确定性问题,建立基于比例泵控马达的频率控制数学模型,设计了自适应反推滑模的频率控制算法;针对系统模型中的不确定项,给出了各参数项的自适应律;基于Lyapunov函数,证明了频率输出跟踪的渐近收敛。仿真和车载实验结果表明,该方法具有较好地频率跟踪性能,能满足共振式水泥混凝土路面破碎车的施工作业要求。

关键词：共振式水泥混凝土路面破碎车自适应反推滑模控制共振频率共振振幅

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表面增强光学力与光操纵研究进展

物理学报 2019年第14期68卷 19-33页

作者：汪涵聪李志鹏福建工程学院信息科学与工程学院福建省汽车电子与电驱动技术重点实验室福州350108 首都师范大学物理系北京市纳米光电子学重点实验室北京100048

金属纳米结构在光激发下产生的表面等离激元,可导致亚波长光场局域、近场增强等效应,在表面增强光谱、超灵敏传感、微流控芯片、光学力等方面有重要的应用.对于光学力而言,首先,由于表面等离激元共振及其导致的电场增强对于入射波长、... 详细信息

金属纳米结构在光激发下产生的表面等离激元,可导致亚波长光场局域、近场增强等效应,在表面增强光谱、超灵敏传感、微流控芯片、光学力等方面有重要的应用.对于光学力而言,首先,由于表面等离激元共振及其导致的电场增强对于入射波长、几何结构等具有较强的依赖性,而光学力又与电场分布密切相关,所以可利用光镊(会聚光束)来操纵或筛选金属纳米颗粒;其次,入射光激发金属纳米颗粒聚集体后,在间隙形成的较大的近场增强和梯度,也可看作一种“等离激元镊”,用于操纵其他颗粒;最后,当入射光的偏振改变甚至为新型光束的情况下,光学操纵将具有更高的自由度.本文首先简要介绍了表面等离激元增强光学力的计算;之后围绕光镊作用于等离激元金属纳米颗粒,等离激元镊作用于其他颗粒,与偏振、新型光场或手性结构相关的等离激元光学力这三个方面,综述了近年来表面等离激元金属纳米颗粒光学力和光操纵的一些新进展;最后提出了表面增强光学力与光操纵的若干研究趋势.

关键词：表面等离激元金属纳米颗粒光学力光学操纵

基于图卷积网络的多信息融合驾驶员分心行为检测

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汽车工程 2020年第8期42卷 1027-1033页

作者：白中浩王韫宇张林伟湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082 福建工程学院福建省汽车电子与电驱动重点实验室福州350118

为减少由驾驶员分心造成的交通事故,并检测驾驶员在自动驾驶情况下的分心状态以判断驾驶员是否有接管车辆的能力,提出了一种基于图卷积的多信息融合驾驶员分心行为检测方法。通过分析驾驶员分心行为和姿态特征,设计了驾驶员姿态估计图,... 详细信息

为减少由驾驶员分心造成的交通事故,并检测驾驶员在自动驾驶情况下的分心状态以判断驾驶员是否有接管车辆的能力,提出了一种基于图卷积的多信息融合驾驶员分心行为检测方法。通过分析驾驶员分心行为和姿态特征,设计了驾驶员姿态估计图,基于图卷积网络对驾驶员姿态估计图进行特征提取,使用全连接层对所提取特征进行行为分类,同时融合手机等关键物体信息对驾驶员分心行为进行再判断。实验结果表明,本文提出的方法在SrateFarm数据集和自制数据集上分别达到了90%和93%的准确率,检测速度约为20帧/s,准确性和实时性均达到检测要求。

关键词：驾驶员分心姿态估计行为识别图卷积网络

基于多模型融合和重新检测的高精度鲁棒目标跟踪

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仪器仪表学报 2019年第9期40卷 132-141页

作者：白中浩朱磊李智强湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082 福建工程学院福建省汽车电子与电驱动重点实验室福州350118

针对目标跟踪在遮挡和光照变化等复杂场景下容易跟踪失败的问题,提出一种高精度鲁棒的目标跟踪算法。首先,将基于边缘信息的目标模型、基于梯度直方图(HOG)特征的滤波器模型和基于颜色直方图的颜色模型融合为更准确和鲁棒性更强的跟踪模... 详细信息

针对目标跟踪在遮挡和光照变化等复杂场景下容易跟踪失败的问题,提出一种高精度鲁棒的目标跟踪算法。首先,将基于边缘信息的目标模型、基于梯度直方图(HOG)特征的滤波器模型和基于颜色直方图的颜色模型融合为更准确和鲁棒性更强的跟踪模型;然后,提出基于特征分数的双重跟踪可靠性判断依据,检测跟踪结果的可靠性;最后,在跟踪结果可靠性较低时,采用粒子滤波、稀疏表示以及距离约束定位进行重新检测,以实现持续稳定的跟踪。算法在OTB-2015数据集上的平均重叠精度为78.2%,平均中心位置误差为23.1 pixel,平均跟踪速率为30.8 f/s,准确度和鲁棒性优于其他算法。在移动机器人和车辆跟踪平台上进行算法验证,平均重叠精度分别为97.5%和97.2%,平均中心位置误差分别为6.8和12.6 pixel,平均跟踪速率分别为29.1和28.4 f/s,能有效跟踪上述复杂场景的目标,且满足实时要求。

关键词：目标跟踪移动机器人多模型融合重新检测相关滤波粒子滤波