面向污水处理的动态变分贝叶斯混合因子故障诊断

在污水生化处理过程中,存在着多变量耦合、强非线性、参数时变、大滞后等特点,面对这些特点,传感器故障频发,从而导致生化过程无法得到有效优化和诊断.为此,本文在结合动态数据特性的基础上提出了一种基于变分贝叶斯混合因子的动态故障诊断方法,同时,利用混合因子的在线调整实现了诊断模型的半自适应化.该方法能够捕捉到污水处理过程的强非线性和动态性,从而可有效降低故障诊断的误报率和漏报率.通过在国际水协会的BSM1模型上的模拟研究,充分表明所提出的策略可以显著提高故障诊断能力,精确地检测传感器的突变和漂移故障,甚至定位故障所发生的根本原因.     

一种异构传感器网络的能量有效路由算法

无线传感器网络设计能量有效的路由算法是至关重要的.对于不同类型的传感器节点传输不同大小数据包信息以及拥有不同初始能量的异构传感器网络,本文提出了一种适合此传感器网络的D-REECR路由算法,此算法是在之前提出的REECR算法上改进而来.基于REECR没有考虑簇头在选择时的分布不均匀性,D-REECR将簇头闻的距离作为选择簇头的因素之一,与节点的剩余能量及能量消耗率一起作为选择簇头的依据.这样使各个簇大小基本一致,从而平衡各个节点的能量消耗,达到延长网络生命的目的.仿真结果显示,改进后的D-REECR算法比REECR算法在能量效率上大约提高5%～10%.     

无线传感器网络中目标跟踪的马尔可夫模型与预测方法

针对目标运动是一个包含许多不确定因素的非线性非高斯随机过程,提出基于马尔可夫随机场模型与粒子滤波的WSN分布式目标跟踪方法(MRF-PF)。把目标跟踪过程看作是一个马尔可夫过程,基于贝叶斯规则,建立目标状态分布函数,用粒子滤波估计目标状态,实现目标跟踪。实验结果:对于泊松白噪声,MRF-PF方法的跟踪均方根误差RMSE相比卡尔曼滤波(KF)和扩展卡尔曼滤波(EKF)方法分别降低52.6%、49.2%;对于方差σ2由0.3→3的高斯噪声,GM-PF方法的RMSE相比KF、EKF分别降低54.5%～77.2%和23.5%～54.2%。这表明MRF-PF方法在非线性非高斯噪声或高斯噪声变化较大时具有较好的抗噪能力及跟踪性能。     

欠驱动船舶航迹Backstepping自适应模糊控制

针对欠驱动船舶直线航迹跟踪问题,提出一种Backstepping自适应模糊控制方法．在模糊逼近误差存在未知上确界的假设条件下,基于Lyapunov~论证明了闭环系统在所有信号一致最终有界意义下具有均方意义稳定性．本文提出的控制器具有设计直观和结构简洁的特点,并且对参数摄动和外界干扰都具有良好的鲁棒性．在状态变量和控制输入共同约束下的仿真实验验证了该方法的有效性．     

三电平矢量控制的永磁同步伺服电动机调速系统

介绍了三电平空间矢量脉宽调制技术,并采用坐标变换、转子磁场定向控制、三电平空间矢量调制及直接转矩控制策略设计了一套永磁同步电动机控制系统.仿真结果表明,应用三电平空间矢量脉宽调制技术的永磁同步电动机直接转矩控制系统具有优异的性能.     

自适应推理控制及在间歇制浆蒸煮过程中的应用

本文论述了自适应推理控制的基本原理,给出了自适应推理控制系统的设计方案,并把该方法应用到间歇蒸煮过程中,收到了较好的效果。     

基于BP神经网络和机理法的水厂投药建模研究

通过分析某水厂现有的投药控制,基于机理法及神经网络建模法建立了混凝剂投加量的2种数学模型,并对2种模型进行了检验和比较。结果表明:2种模型都较为准确有效,但机理建模能较直观清晰地反映具体的数学解析式以及变量之间的关系,为该项目的整体优化提供条件;而神经网络建模精度则相对较高,能对水厂投药量作出及时准确预测,为操作工人提供操作指导。实际生产中可根据需要将2种模型结合运用,具有较好的实际意义。     

基于事件的时间序列相似性度量方法

为了在时间序列相似性度量过程中更好地体现用户的需求,提高相似性度量的准确度,提出了基于事件的时间序列相似性度量方法（SMBE）。首先将用户的需求定义为事件,将原始时间序列转化为事件序列;然后,构建了基于事件序列的相似性度量模型（SMBE）,SMBE定义了不同事件序列中各元素之间的相似性,并构成相应的相似性矩阵,对相似性矩阵进行搜索得到最优路径的值作为序列之间的相似性度量;最后,提出了基于SMBE的聚类方法。实验表明,在参数设置合理的情况下,能获得接近0.90的聚类精度。     

不确定非线性系统高精度自适应模糊控制

针对一类未知边界函数的不确定仿射非线性系统,提出一种高跟踪精度特性的自适应模糊控制器。基于变论域模糊系统理论证明了最优逼近误差在特定条件下具有局部收敛特性。通过以跟踪误差作为输入并选择适当的自适应参数,设计出逼近误差局部收敛的自适应模糊控制器。以最优逼近误差存在未知上确界为主要假设,证明了闭环系统在所有信号一致有界意义下的稳定性和跟踪误差收敛性。该控制器无需附加补偿器即可在理论上消除逼近误差对跟踪误差的影响,从而实现平滑控制输入下的高精度跟踪性能。单力臂机械手控制的仿真结果表明了该方法的有效性。     

植物冠层三维结构获取技术的研究进展

随着农业信息化的迅速发展,植物数字化再现技术已成为国内外的研究热点。其中,利用植物三维冠层结构提取的方法来重构数字化植物成为近年来关注的焦点,且该方法得到了进一步的推广。主要从双目视觉、光度立体视觉、激光扫描、超声波等技术手段对植物三维冠层立体图像获取展开阐述,并对各自的优缺点进行归纳总结和对比分析,最后对植物三维冠层结构提取的发展前景作出展望。