基于支持向量机的污水处理软测量算法的研究

针对污水处理过程中生化需氧量BOD难以实时在线测量的问题,建立了用于预估BOD的支持向量机（SVM）的软测量模型。考虑到该支持向量机模型的测量精度取决于其两个参数C、σ能否获得最优值,采用遗传算法和粒子群优化算法,实现对这两个参数的寻优。仿真结果表明：该软测量模型的测量精度较高,可用于污水处理厂对BOD进行在线测量。     

基于多尺度小波LSSVR的污水处理过程软测量

针对污水处理中某些生物参数难以在线测量的情况,本文提出了一种基于小波核的多尺度最小二乘小波支持向量机软测量建模方法:。首先,选取墨西哥草帽小波函数作为最小二乘支持向量机的核函数,进而设计出多尺度小波最小二乘支持向量回归机(MW-LSSVR)。然后利用该支持向量机和出水水质参数特性建立混合软测量模型,实现对出水BOD浓度、COD浓度在线预测。通过在实际污水处理过程的应用,结果:表明本建模方法:具有较高的预测精度和较快的模型学习速度,能对BOD的做出准确的预测,一定程度上可以替代某些昂贵的在线测量仪表,给污水处理厂工作人员提供了控制操作依据,具有一定的实际应用价值。     

基于同步聚类的污水水质混合在线软测量方法

污水处理过程工况频繁波动,单一模型难以保证软测量精度,提出了基于同步聚类的出水COD混合在线软测量方法。模型由简化机理模型和建模误差补偿模型组成,其中简化机理模型作为主模型,集成模型作为误差补偿模型。机理模型用于表征污水处理过程的基本动态机理特性;误差补偿集成模型中子模型均采用线性模型,用以补偿不同工况下的机理模型建模误差。子模型个数采用在线同步聚类算法进行划分,考虑了输入和输出数据的时间区间,同时考虑了相邻数据间的关联性,提高了计算效率,改善了模型的实时性。采用实际污水处理厂数据进行仿真实验,验证了所提建模方法在多个运行工况下仍具有较好的精度。     

改进麻雀搜索算法的RBF神经网络水质预测

针对污水处理过程中化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)难以在线测量的问题,提出了一种基于径向基函数(radial basis function, RBF)神经网络的软测量模型.首先,用污水处理厂实测数据挑选出与COD相关的过程变量作为输入变量;其次,基于RBF神经网络建立出水COD软测量模型,利用自适应遗传算法改进的麻雀搜索算法(adaptive genetic algorithm improved sparrow search algorithm, AGAISSA)优化RBF神经网络的中心值、宽度值以及权值,通过改进麻雀位置更新公式以及引入遗传算法中的自适应交叉和变异操作保证了软测量模型的精度;最后,将RBF神经网络的软测量模型应用于污水处理厂实测数据加以验证,结果表明:AGAISSA优化RBF神经网络模型能够对出水COD进行准确的预测,具有较高的预测精度.     

污水处理过程出水水质多模型在线软测量方法

针对污水处理过程出水水质参数难以在线监测的问题,提出了一种多模型在线软测量方法。该方法根据污水处理过程中实时工况数据具有聚类和迁移属性的特点,利用在线减法聚类算法将实时工况数据样本进行划分,并根据实时工况数据在样本空间中的分布,采用模糊策略将相应子空间的实时工况数据分配给不同的子模型进行学习,最后通过动态集成各子模型的输出而得到最终软测量结果。以某污水处理厂实际运行数据对污水处理过程出水水质氨氮进行预测,实验结果表明,该方法确实能够以实时工况数据为驱动自组织构建多模型软测量模型,且用该方法构建出的多模型软测量模型无论在建模精度、建模速度以及跟踪实时工况的能力等方面都有所提高。     

支持向量机和神经网络联合软测量SBR污水处理中COD的方法

为了实时测量序批式活性污泥法(SBR)污水处理系统中的化学需氧量(COD),提出了一种支持向量机和神经网络联合软测量SBR污水处理中COD的方法.针对COD软测量建模中有限种类辅助变量造成的矛盾数据问题和神经网络学习的局部最小问题,该方法通过引入支持向量机对COD值进行预估计,再根据COD的变化规律使用两种神经网络模型分别估计污水COD值.实验表明:本文方法的软测量结果优于单一神经网络的软测量结果.     

基于SVM软测量技术的污水处理控制系统设计

以某污水处理厂为背景,针对污水处理系统受环境影响大、运行环境恶劣等特点,设计了一套基于InTouch-v9.5、PLC的污水处理控制系统,实现整个污水处理控制系统的信息化和自动化。针对BOD浓度、COD浓度难于在线测量、测量成本高昂的缺点,提出利用支持向量回归机与参数特性混合建模,实现对BOD浓度与COD浓度的在线软测量,有效解决上述问题。该设计已经应用到实际生产中,运行效果良好。     

A2/O污水处理过程出水水质的多元线性回归软测量模型

为实现污水处理出水水质的预测预报，笔以昆明市污水处理厂的A^2／0工艺为背景，针对其出水水质多个参量难以在线测量的问题，提出采用软测量技术，建立了多输入多输出的多元线性回归软测量模型。     

PSO-SVR算法在发酵过程控制中的应用

针对发酵过程中生物参数难以实时在线测量的问题,建立了用于生物参数状态预估的支持向量机软测量模型。考虑到该支持向量回归模型的复杂性和推广能力的好坏很大程度上取决于其3个参数（?着,C,?酌）能否取到最优值,采用粒子群算法实现对参数（?着,C,?酌）的同时寻优。在此基础上,以L-天冬酰胺酶II为对象,建立其基于PSO-SVR的发酵过程产物浓度状态预估模型。发酵罐控制结果表明：该模型具有很好的学习精度和泛化能力,可实现对L-天冬酰胺酶II产物浓度的实时在线预估。     

基于核最小二乘法的污水BOD软测量补偿方法研究

在对经典的劳仑斯—麦卡蒂BOD软测量机理模型深入研究的基础上,考虑机理模型存在的非线性误差特点,采用KPLS(Kernel Partial Least-Squares)对BOD软测量机理模型进行误差补偿。通过仿真实验并与BOD软测量机理模型的其他补偿方法进行了比较,结果证明了该方法的优越性,可以有效提高BOD软测量的精度,进而为污水处理过程出水水质BOD精确测量提供一种有效方法。     

基于种内协同克隆选择的Otsu图像分割算法

传统二维Otsu算法存在计算复杂度高、实时性差等缺点。针对这一不足,受生物群体成员间协作关系的启示,对克隆免疫算法进行改进,提出了一种基于种内协同的克隆选择算法（Clonal Selection Algorithm based on Cooperation within Species,CSACS）,将其与克隆选择算法（Clonal Selection Algorithm,CSA）进行对比测试,将其应用于二维Otsu图像分割。测试实验表明：该算法能加快收敛速度,具有较好的实时性,且分割效果较为理想。     

在线生物文献磁共振图像识别方法

为实现在线生物文献磁共振成像(MRI)图像库的构建,利用图像特征的塔式梯度方向直方图(PHOG)和塔式关键词直方图(PHOW)进行互补特征表示,使用支持向量机对MRI图像与非MRI图像以及脑部MRI与非脑部MRI图像进行自动分类。实验结果表明,空间形状信息与局部分布信息融合的特征能提高图像分类的准确率,为构建在线文献中MRI图像库的知识系统提供技术支持。     

GPU加速的二维地震波场模拟研究

采用交错网格有限差分方法模拟二维地震弹性/粘弹性波场要花费大量的计算时间,为此利用GPU并行处理特点和绘制管道,将计算区域划分为内部区域和PML边界处理区域,整个计算过程由顶点编程和片段编程处理,采用FBO技术实现差分迭代结果的纹理转换。实验结果表明,与CPU实现相比,GPU方法提高了模拟效率,并且随着网格规模的增加,其效率不断提升,可以实现大规模的高效模拟。     

一种基于人体脑电信号的机械手臂控制系统研究

文章提出了一种基于脑电信号的机械手臂控制系统的设计思路。该系统主要由电极、脑电采集电路、在线检测算法、外设等部分组成。系统采用闪烁刺激使操作者产生基于稳态视觉的诱发电位信号,通过采集电路将信号送入计算机中,由软件对其进一步处理和分析,转换成相应的控制命令控制机械手臂操作。检测算法中解决了脑电信号基线漂移和能量波动问题的困扰。实验显示,系统具有很高的检测实日寸性和准确率。     

一种快速构建/替换模型的通用实时仿真系统

提出一种综合运用实时工具箱(RTW)与Windows实时扩展子系统(RTX)构建实时仿真系统的方案。采用实时动态链接库(RtDll)形式封装由RTW生成的模型代码,实现由成熟软件快速建模并由自定义VC工程快速封装的模型。根据仿真过程设计可动态加/卸载仿真模型的仿真引擎,兼顾模型与引擎的解耦和实时交互,实现模型输入输出信息的及时传递和模型参数的在线调整。该系统在运行结果与Simulink一致的同时提高了仿真实时性,适用于快速建模与实时仿真实验。     

医院信息系统在线数据挖掘平台的构建

根据当前信息领域内普遍存在的＂知识发现＂问题的迫切需要,文章以SPSS Clementine环境提供的功能为基础,研究了构架医院信息系统中的在线数据挖掘平台的方法,并通过实际构建该系统,对基于医院信息系统现状实现在线数据挖掘进行了有益的尝试。     

自确认压力传感器硬件平台设计

自确认压力传感器是一种不仅能输出压力测量值,并且能对其自身工作状态进行在线评估的新型压力传感器。系统利用TMS320F2812和TMS320C6713组成双处理器系统,完成对自确认压力传感器八路信号的同步采集和信号调理,然后利用DSP实现传感器的故障检测、诊断、自确认参数计算等复杂运算,将确认的测量值,测量值确认的不确定度,传感器状态输出给上位机或用户。实验结果表明,该系统实现了自确认压力传感器的各项功能,通过修改DSP软件部分,可以应用于其他传感器信号的数据采集与处理。     

一种多域间动态协商机制的设计与实现

针对区分服务网络中多域间基于服务级别约定（SLA）的实时协商问题,在分析协商过程中消费者和服务者的优化目标和约束后,从系统平衡的角度,提出一种多域间的动态协商模型。此模型能够减少价格的频繁抖动,提高资源分配的有效性,并给出一个具体的协商场景实例。最后通过实验验证了模型的有效性。     

用于DVB-S的全数字QPSK解调器方案

根据Digital Video Broadcasting-Satellite（DVB-S）标准,设计了一种结构简单、算法易于FPGA硬件实现、可纠频偏范围大、性能较稳定的全数字正交相移键控调制（Quadrature Phase Shift Keying,QPSK）解调器系统实现方案,经过企业FPGA硬件平台调试,已被某商业产品采用。