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基于后悔理论的图模糊LINMAP多属性决策方法及应用

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控制与决策 2024年第8期39卷 2810-2816页

作者：王磊苑博荣辽宁工程技术大学基础教学部辽宁葫芦岛125105 辽宁工程技术大学理学院辽宁阜新123000

针对图模糊多属性决策方法基于未知属性权重且往往只考虑客观属性信息的不足,提出一种基于后悔理论的图模糊LINMAP多属性决策方法.首先,依据后悔理论的思想,定义图模糊后悔-欣喜函数,给出方案感知效用值的计算方法;然后,设计图模糊偏好... 详细信息

针对图模糊多属性决策方法基于未知属性权重且往往只考虑客观属性信息的不足,提出一种基于后悔理论的图模糊LINMAP多属性决策方法.首先,依据后悔理论的思想,定义图模糊后悔-欣喜函数,给出方案感知效用值的计算方法;然后,设计图模糊偏好信息集,用其表示属性间的相互影响关系,并提出方案对序列和决策者事先给定偏好信息的图模糊一致性程度和非一致性程度;接着,通过图模糊得分函数和精确度函数构建含有参数的目标函数,并设置图模糊阈值,使得非一致性程度最小化且一致性程度与非一致性程度差别至少不小于该图模糊阈值,据此建立新的优化模型,获得备选方案的属性权重向量和模糊理想点,进而利用感知效用值对备选方案进行排序择优;最后,通过算例分析验证所提出方法的合理性,并通过灵敏度分析和对比分析表明所提出方法的灵活性和优点.

关键词：图模糊集后悔理论图模糊偏好图模糊LINMAP方法感知效用值多属性决策

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矿井通风参数缺失数据插补方法

煤炭学报 2024年第5期49卷 2315-2323页

作者：倪景峰刘雪峰邓立军辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁葫芦岛125105 辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室辽宁葫芦岛125105

矿井智能通风系统对矿山智能化建设至关重要。为解决矿井通风参数在实际测量时,因为巷道不具备测试条件、仪器信号受到干扰、巷道断面风速不均一、人工操作不当等制约性因素,造成的矿井通风参数数据缺失问题,提出了1种基于随机森林−链... 详细信息

矿井智能通风系统对矿山智能化建设至关重要。为解决矿井通风参数在实际测量时,因为巷道不具备测试条件、仪器信号受到干扰、巷道断面风速不均一、人工操作不当等制约性因素,造成的矿井通风参数数据缺失问题,提出了1种基于随机森林−链式方程多重插补法的矿井通风参数缺失数据插补方法。采用链式方程多重插补法,通过迭代对每个缺失的属性值产生n个插补值,从而产生n个完整数据集,对n个完整数据集进行分析优化得到1个最终的完整数据集。为了提高缺失值插补精度,合理考虑了矿井通风参数缺失数据的不确定性对分析过程的影响,在随机森林的预测任务中,结合预测均值匹配模型对缺失数据进行插补。以潞新二矿为实验对象,利用智能矿井通风仿真系统IMVS对潞新二矿矿井通风参数原始数据集进行数据预处理,得到完整、准确的矿井通风参数完整数据集,对完整数据集分别进行了不同缺失属性、不同数据缺失率、不同迭代次数的对比试验。以多种模型评价指标对模型有效性进行评估。结果表明:基于随机森林的链式方程多重插补模型插补形成的完整数据集与原始数据集具有很好的相似性;对不同缺失列进行插补实验的结果显示插补模型可以轻松处理混合类型的数据,自主学习参数之间的相关性从而降低了插补复杂性;迭代后形成的n个数据集通过分析合并成一个最终数据集,提高了插补准确率;对初始插补后的完整数据集进行不同迭代次数的试验,发现迭代超过一定次数后,数据相关性一定会收敛。

关键词：矿井通风随机森林链式方程多重插补缺失数据数据插补

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抗氧化剂硫辛酸抑制煤自燃效果及机理研究

中国矿业大学学报 2024年第3期53卷 534-545页

作者：高飞蒲锌格贾喆辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁葫芦岛125100 辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室辽宁葫芦岛125100

为了研究抗氧化剂硫辛酸(LA)对煤氧化自燃的阻化作用,采用程序升温试验探究LA对煤自燃倾向的影响并对比LA与氯盐阻化剂的阻化效果;通过电子自旋共振能谱(ESR)和傅里叶红外光谱(FTIR)等方法分析加入LA前后煤中的自由基类型、浓度及表面... 详细信息

为了研究抗氧化剂硫辛酸(LA)对煤氧化自燃的阻化作用,采用程序升温试验探究LA对煤自燃倾向的影响并对比LA与氯盐阻化剂的阻化效果;通过电子自旋共振能谱(ESR)和傅里叶红外光谱(FTIR)等方法分析加入LA前后煤中的自由基类型、浓度及表面官能团的变化.试验结果表明:不同质量分数的LA(1%,2%,3%和4%)均可以抑制煤的自燃进程,经过质量分数为3%的LA处理后煤样的CO释放浓度和耗氧量均最小且阻化效果要明显优于相同质量分数下的物理阻化剂CaCl2和MgCl2;煤样经LA和MgCl2处理后,煤氧化过程中自由基类型、反应活性及相对浓度均低于原煤,2种阻化剂均可抑制煤氧化过程中-CH3和-CH2-的反应,减少-C=O和-OH的生成.但无论从阻化的效果,还是阻化的温度范围来说,LA的抑制效果始终强于MgCl2,并且2种阻化剂的作用机理不同.MgCl2是在80℃之前通过隔氧保湿作用阻化煤氧化反应的,LA是通过降低反应中自由基的类型及相对浓度,从根本上抑制自由基链式反应的引发及进行.根据试验结果推断:氧化型ALA和还原型DHLA均可作为氢供体,不断消耗煤氧化过程中的羟基自由基和过氧自由基,中和游离的碳自由基和碳氧自由基,从而降低整个链式反应过程中自由基的浓度和反应活性,阻断煤氧复合反应的发生.

关键词：煤自燃硫辛酸电子自旋共振能谱傅里叶红外光谱

基于SSA−LSTM的风速异常波动检测方法

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煤炭科学技术 2024年第3期52卷 139-147页

作者：邓立军袁金波刘剑尚文天辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁葫芦岛125105 辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室辽宁葫芦岛125105

针对传统统计方法对风门开闭导致传感器监测数据异常波动的漏报率和误报率高的问题,通过挖掘风速传感器中时间序列数据中的数据特征,提出了一种基于奇异谱分析法(SSA)与长短期记忆神经网络(LSTM)组合的SSA−LSTM风速异常波动检测方法。... 详细信息

针对传统统计方法对风门开闭导致传感器监测数据异常波动的漏报率和误报率高的问题,通过挖掘风速传感器中时间序列数据中的数据特征,提出了一种基于奇异谱分析法(SSA)与长短期记忆神经网络(LSTM)组合的SSA−LSTM风速异常波动检测方法。首先利用SSA对风速传感器监测数据进行预处理,将风速数据分解为趋势分量、周期分量和噪声分量,通过重组趋势分量和噪声分量去除因湍流脉动产生的数据噪声;然后对LSTM进行参数优化,利用优化后的LSTM模型对预处理数据进行预测并得到重构风速;最后以对数概率密度函数计算监测风速与重构风速的异常分数,通过计算训练集数据样本的异常分数设定阈值对监测风速进行异常检测。试验结果表明:SSA去除因湍流脉动产生的数据噪声效果较好,在不影响数据波动情况下去除噪声分量,有助于提高风速重构效果和异常检测准确率;LSTM在无异常波动时能正确重构因湍流脉动导致的小幅波且与实际数据拟合效果较好,在有异常波动时根据历史波动趋势对异常波动段进行重构,可有效提高异常检测的准确率。通过对比分析,所提方法比ARIMA、BP、CNN模型的重构效果更好,异常检测准确率为99.2%,F1-Score为0.97,验证了所提方法的可靠性。表明本文所提方法在检测因风门开闭导致的风速异常波动上具有一定的应用价值。

关键词：异常波动风门开闭异常检测奇异谱分析长短期记忆时间序列

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抑尘液滴对煤表面动态润湿特征模拟评估方法

煤炭学报 2024年第4期49卷 1931-1940页

作者：韩方伟彭莹莹张金宜赵月李建辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁葫芦岛125105 辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室辽宁葫芦岛125105

在煤体表面喷洒抑尘液是涉煤工业企业常用抑尘手段,而抑尘液滴撞击煤表面的润湿过程对抑尘效果具有重要意义。为研究抑尘液滴在煤表面动态润湿过程以及进一步评估液滴润湿性能,提出了液滴撞击煤表面过程中动态润湿指标,基于CLSVOF数值... 详细信息

在煤体表面喷洒抑尘液是涉煤工业企业常用抑尘手段,而抑尘液滴撞击煤表面的润湿过程对抑尘效果具有重要意义。为研究抑尘液滴在煤表面动态润湿过程以及进一步评估液滴润湿性能,提出了液滴撞击煤表面过程中动态润湿指标,基于CLSVOF数值模拟法研究了液滴在煤表面动态润湿过程;利用无量纲润湿长度和无量纲润湿面积评价该过程中体现的润湿性能,并得出最大无量纲润湿长度与最大无量纲润湿面积相关理论表达,同时与表面张力的润湿性评估能力进行了比较。结果表明:CLSVOF方法能够较好地模拟液滴在煤表面的撞击以及动态润湿过程,可用来评估液滴对煤的动态润湿能力。液滴滴落在煤表面上,首先展铺为圆盘状,达到最大展铺时,圆盘边缘与中心存在速度差。当速度差较小时,液滴回缩汇聚成为一个液滴;当速度差较大时,液滴出现断裂行为,形成许多微小液滴。液滴粒径越大,断裂行为越早出现、现象越明显。一旦液滴在煤表面发生破裂,无量纲润湿长度与无量纲润湿面积并不是保持着一致性变化趋势,无量纲润湿面积评估能力更佳。液滴粒径相同时,撞击煤表面的韦伯数越大,润湿能力越好;相同速度下增加粒径对液滴润湿能力影响较小。与表面张力相比,无量纲润湿长度和无量纲润湿面积具有更好的液滴润湿性评估能力,体现出在润湿剂评价、优选中的潜在应用价值。

关键词：液滴撞击动态润湿无量纲润湿参数润湿性评估 CLSVOF

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融合粒子群的改进金豺算法及应用

计算机集成制造系统 2024年第5期30卷 1733-1744页

作者：回立川曹明远迟一璇辽宁工程技术大学电气与控制工程学院辽宁葫芦岛125105

为了解决传统金豺算法收敛精度低,搜索速度慢等问题,提出一种融合粒子群算法的改进金豺优化算法(PGJO)。首先,采用Chebyshev混沌映射和精英选择策略结合的方式对种群进行初始化,提高初始解质量;然后,结合粒子群优化算法(PSO)思想,提出... 详细信息

为了解决传统金豺算法收敛精度低,搜索速度慢等问题,提出一种融合粒子群算法的改进金豺优化算法(PGJO)。首先,采用Chebyshev混沌映射和精英选择策略结合的方式对种群进行初始化,提高初始解质量;然后,结合粒子群优化算法(PSO)思想,提出一个新的搜索方式。采用动态转换策略,判断PGJO采用原Levy方式搜索还是采用新的搜索方式更新个体位置,以提高算法收敛精度;最后,提出了种群收敛监测策略,帮助算法跳出局部最优。将PGJO与其他智能优化算法经过11个基准测试函数对比实验表明,算法性能均优于其他算法。将PGJO应用于无人机路径规划当中,对比其他算法路径长度下降了3.4%,拐点个数减少了21%,验证了该算法的工程应用能力。

关键词：智能优化算法金豺优化算法种群收敛监测策略 Chebyshev混沌映射三维路径规划

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稀有金属基锂离子电池负极材料研究综述

稀有金属 2024年第5期48卷 705-713页

作者：杨森赵宁张帅卿董伟辽宁工程技术大学材料科学与工程学院辽宁阜新123000

锂离子电池是解决煤炭、石油等化石能源短缺的清洁能源,在生产、生活、军事等领域被广泛应用。稀有金属具有体积容量高、循环稳定性好、电导率高等优点,是理想的锂离子电池负极原料。但稀有金属在充放电时体积变化较大,导致负极材料结... 详细信息

锂离子电池是解决煤炭、石油等化石能源短缺的清洁能源,在生产、生活、军事等领域被广泛应用。稀有金属具有体积容量高、循环稳定性好、电导率高等优点,是理想的锂离子电池负极原料。但稀有金属在充放电时体积变化较大,导致负极材料结构不稳定,降低锂离子电池可逆容量。通过阐述典型稀有金属锡、钛、钼、锗、锑或其化合物结构特征,以及其作为锂离子电池负极材料储锂机制,归纳充放电过程中存在问题,分析负极材料改性方法研究进展及研究趋势,可以从结构和机制方面改进稀有金属基锂离子电池负极材料储锂性能,提升稀有金属商业价值。研究表明:纳米结构易于传质和转移电荷;小尺寸也有利于减小体积变化产生的应变;合金化和复合材料改性能提高反应能量势垒,有利于提高储锂容量,控制体积膨胀。优化稀有金属及其化合物纳米结构、降低稀有金属基负极材料成本、构造多孔或核-壳结构是稀有金属基锂离子电池负极材料未来研究趋势。

关键词：稀有金属基负极材料锂离子电池储锂机制纳米化复合改性结构调控

基于Adaboost-INGO-HKELM的变压器故障辨识

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电力系统保护与控制 2024年第5期52卷 94-104页

作者：谢国民江海洋辽宁工程技术大学电气与控制工程学院辽宁葫芦岛125105

针对目前变压器故障诊断准确率低的问题,提出一种多策略集成模型。首先通过等度量映射(isometric mapping, Isomap)对高维非线性不可分的变压器故障数据进行降维处理。其次,利用混合核极限学习机(hybrid kernel based extreme learning ... 详细信息

针对目前变压器故障诊断准确率低的问题,提出一种多策略集成模型。首先通过等度量映射(isometric mapping, Isomap)对高维非线性不可分的变压器故障数据进行降维处理。其次,利用混合核极限学习机(hybrid kernel based extreme learning machine, HKELM)进行训练学习,考虑到HKELM模型易受参数影响,所以利用北方苍鹰优化算法(northern goshawk optimization, NGO)对其参数进行寻优。但由于NGO收敛速度较慢,易陷入局部最优,引入切比雪夫混沌映射、择优学习、自适应t分布联合策略对其进行改进。同时为了提高模型整体的准确率,通过结合Adaboost集成算法,构建Adaboost-INGO-HKELM变压器故障辨识模型。最后,将提出的Adaboost-INGO-HKELM模型与未进行降维处理的INGO-HKELM模型、Isomap-INGO-KELM模型、Adaboost-Isomap-GWO-SVM等7种模型的测试准确率进行对比。提出的Adaboost-INGO-HKELM模型的准确率可达96%,均高于其他模型,验证了该模型对变压器故障辨识具有很好的效果。

关键词：故障诊断油浸式变压器 Adaboost集成算法切比雪夫混沌映射混合核极限学习机等度量映射

同方期刊数据库博看期刊评论

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融合多策略的改进蜣螂优化算法及其应用

信息与控制 2024年

作者：孙仟硕王英博辽宁工程技术大学软件学院辽宁工程技术大学创新与实践学院

针对蜣螂优化算法存在全局搜索性能与局部开发能力不协调、准确性低、寻优速度慢等问题，提出了一种融合多策略的改进蜣螂优化算法。采取Circle序列和透镜成像策略，确保生成的蜣螂分布更加均衡，进而增强搜索范围；引入翻筋斗策略，优... 详细信息

针对蜣螂优化算法存在全局搜索性能与局部开发能力不协调、准确性低、寻优速度慢等问题，提出了一种融合多策略的改进蜣螂优化算法。采取Circle序列和透镜成像策略，确保生成的蜣螂分布更加均衡，进而增强搜索范围；引入翻筋斗策略，优化蜣螂算法中小蜣螂觅食过程中的位置更新过程，帮助蜣螂种群更有效地进行全局搜索，在平衡全局勘探和局部开发的同时避免早熟收敛；融入柯西-高斯变异策略，增大了算法跳出局部最优的概率。对12个基准函数的寻优结果进行了对比分析。Wilcoxon秩和统计检验结果可知，改进算法具有更好的收敛效果、鲁棒性和寻优速度。最后，通过工程应用中焊接梁设计和压力容器设计寻优对比结果，进一步验证了改进策略的有效性和改进算法在处理实际工程应用方面的优越性。

关键词：群智能优化算法蜣螂优化算法透镜成像反向学习策略翻筋斗觅食策略工程结构优化设计