基于并行处理的一种新型有效的网络架构 BSN-MOT

摘 要：结合BSN及MOT架构的双重优势,提出一种新型的双层架构体系BSN-MOT(mesh of tree),并研究了其上的拓扑性质及在并行处理中应用的基本的通信操作算法。算法包括行、列树广播、单向广播、数据求和、矩阵乘积、最短路径路由及多项式求根。最后,本文通过与其他2种有效的树形双层网络架构Multi-Mesh of trees(MMT)及OMULT比较说明,基于BSN-MOT架构的通信算法要比其他2种网络有着更小些的时间复杂度,且BSN-MOT是一种更具有竞争力的体系结构形式。     

基于因果拓扑图的工业过程故障诊断

基于因果拓扑图的工业过程故障诊断方法,将过程知识与数据驱动故障诊断方法结合,有效解决了故障定位和故障传播路径辨识问题。 在因果拓扑图的基础上,基于偏相关系数提出一种相关性指标(correlation index, CI)定量衡量因果拓扑中变量间的相关性,实现变量间因果性和相关性的良好结合。为得到准确的故障检测结果,采用概率主元分析(PPCA)对CI指标进行监测。在检测出故障后,应用重构贡献图(reconstruction-based contribution, RBC)和因果拓扑图,并引入加权平均值的概念辨识出最可能的故障传播路径。将提出的方法用于带钢热连轧过程,结果表明,基于因果拓扑图的故障诊断方法能够准确地定位故障源,辨识故障传播路径。     

简化路况模式下驾驶员情绪模型的研究

驾驶辅助系统中的驾驶员模型较为单一, 没有考虑驾驶员的情绪状态对驾驶策略的影响. 为此, 本文研究了简化路况下驾驶员的情绪模型. 基于OCC (Ortony-clore-collins) 模型、情绪状态自发转移过程的马尔科夫模型和情绪状态刺激转移的隐马尔科夫模型(Hidden Markov model, HMM), 本文提出路况变化和无路况两种情况下的情绪模型, 并对驾驶员的跟驰、切换车道和超车过程中的情绪变化进行了研究. 在自发转移过程中, 结合情绪实时变化的特性, 提出了时变的自发转移过程,而在情绪刺激转移中, 考虑了情感对刺激的记忆效应, 即同种刺激先后对情感影响不同. 讨论了认知情感的变化对驾驶策略的影响. 针对车距、路宽和周围车辆车速对驾驶员的情感影响程度、刺激敏感程度以及特定事件对驾驶员的影响过程, 进行了仿真实验, 预估出驾驶员在特定事件刺激下会采取何种驾驶策略. 并进行了实测数据验证, 实验结果验证了所提出模型的有效性, 为驾驶辅助系统中建立驾驶员模型提供了有借鉴意义的基础理论.     

基于雷达观测数据的高炉料面多模型控制

炉料在高炉内部的布局直接影响着高炉的运行,好的布料策略能极大地提高生产力,并带来巨大的经济效益.本文利用模糊c均值聚类算法对大量雷达扫描得到的料面数据进行分类,建立多模型料面模型集;设定期望料面,并根据料面模型集中的多种料面,设计多种布料控制策略,求出相应的布料矩阵.每一个布料周期,采用模糊识别的方法把获得的实时料面数据与模型集相匹配,进而采取相应的布料矩阵进行布料,直至达到期望料面.由于雷达扫描数据的存在,形成了反馈机制,使得高炉布料能够实现闭环控制.本控制策略在某钢铁厂2500m3高炉上得到实施,取得很好的控制效果,达到节能降耗的要求.     

改进自适应变空间差分进化算法

在基本差分进化算法的基础上融入自适应变空间思想,提出自适应变空间差分进化算法,在进化代数达到预设周期整数倍时,按变空间算法自动扩展或收缩搜索空间,实现了自动寻找合适搜索空间、提高收敛速度和精度的目的.此外为了进一步的加快收敛速度,对原变空间算法进行了改造,对其上下限的变化规则进行了修改和添加,提出了改进的变空间算法.仿真结果表明改进方法在收敛精度、速度上优于基本差分进化算法和基于原变空间算法的差分进化算法.最后将其应用到热连轧机精轧机组负荷分配优化计算中,为其提供了一种有效的优化手段.     

水箱液位系统多模型控制方法

针对水箱液位系统存在的大惯性、大时滞和非线性等特点,采用多模型控制思想设计控制律,以改善控制品质.对于三级水箱液位控制系统,设计多个基于一级水箱的等价控制器,简化控制问题.将水箱液位的设定值跟踪问题转化为多个设定值跟踪问题,并由此构成多模型控制器,避免输入达到上限,从而达到优化控制的目的.采用华晟公司的A3000过程控...     

用差别矩阵思想设计的基于正区域的高效属性约简算法

近来一些学者用差别矩阵或差别矩阵的思想设计了基于正区域的属性约简算法.由于计算差别矩阵是一个既消耗时间又消耗空间的过程,故这些算法的效率并不好.为了降低这类属性约简算法的复杂度,文中利用基于区分对象对的属性约简的思想,在简化决策表的基础上,定义了一个函数,该函数能度量简化决策表中条件属性集产生的区分对象对的个数,并用该函数设计了一个启发函数,同时给出了计算该启发函数的快速算法,经分析其时间和空间复杂度均为O(|U/C|).最后用该启发函数设计了一个有效的基于正区域的属性约简算法,该算法的时间复杂度降为O(|C||U|),空间复杂度降为O(|U|).文中还用一个具体实例说明了新算法的有效性.经实验证明,新算法具有较高的效率.     

一种基于图像分割及邻域限制与放松的立体匹配方法

提出了一种以K-均值分割为基础的立体匹配方法.该方法不仅可以根据图像的内容自动调整匹配窗口的形状,还可实现对参与匹配窗口的大小、数目和权重的智能调节.作者采用K-均值分割方法精确定位物体边界,保证匹配窗口位于同一物体内部;邻域限制与放松可以进一步根据图像内容灵活地运用匹配窗口周围的环境信息;两种方法的结合有效地提高了匹...     

基于自适应动态规划的多设定值跟踪控制方法

针对一类典型的带有控制约束的非线性离散时间系统,提出了一种基于自适应动态规划(adaptive dynamic programmmg,ADP)算法的多设定值跟踪控制方法,并对其收敛性和稳定性做了严格分析.在ADP迭代跟踪控制的基础上,根据多模型控制的思想,设置阶梯状的参考轨迹,使得系统状态逐渐地跟踪到最终设定值,保证了系统的稳定性,极大地减小超调量,加快了响应时间,改善控制品质;同时由于控制器约束的存在,引入非二次型的性能指标函数,使得控制量始终在有界的范围内变化.最后对仿真结果进行了分析,结果表明了此方法的可行性和有效性.     

基于区间T-S 模糊模型的运动模式预测

针对一类复杂的生产过程,提出一种基于运动模式的预测模型.针对该方法中模式类别变量的度量问题,提出采用区间数对定义在模式运动"空间"上的模式类别变量进行度量.为了描述模式在模式运动"空间"的运动,对作者先前提出的区间T-S模糊模型进行了改进,并采用改进后的区间T-S模糊模型建立基于模式类别变量的预测模型.最后,以烧结生产过程实际运行数据为例验证了所提出建模方法的有效性.