改进的BP神经网络算法在水质监测中的应用

针对一类多输入多输出系统进行辨识, 以"A simulation of the western basin of Lake Erie"为例, 通过分析河流湖泊的水质特征, 针对伊利湖湖泊水质建立数学模型, 由于该环境系统为多输入多输出系统, 文章采用了一种改进的BP神经网络算法, 利用Matlab神经网络工具箱进行数据分析, 绘出实际输出与模型输出的曲线以分析相关情况, 检验建立的模型对于系统的辨识水平, 给出传统BP网络和改进BP网络对该系统辨识的结果进行分析对比. 文章还对不同噪声层次下的数据进行分析比较, 并研究白噪声对于人工神经网络模型的影响.     

基于最小二乘法的MATLAB辨识仿真实验

系统辨识是利用输入输出数据,从一组给定的模型中,确定一个与所测系统等价的模型。利用MATLAB中的Simulink模块,搭建线性系统,利用最小二乘对仿真得到的数据进行辨识,最终得到与系统模型等价的模型。给出了辨识仿真的整个流程,为应用于实际工程做出了基础。     

单锤气动式振动台系统建模方法

目前国际上比较先进的可靠性实验设备是一种气动式振动台,该振动台在国外可靠性强化实验中已得到广泛应用。该文在对该振动台进行相关分析的基础上,首先设计了单锤气动式振动台系统,然后以单锤气动式振动台为对象,针对其振动控制技术展开研究,提出了建立系统数学模型的实验建模方案,采用广义最小二乘法,得到了系统的参数模型。最后通过检验,证明了建模方法的可行性与模型的正确性,为实现单锤气动式振动台的闭环控制奠定了基础。     

基于递推最小二乘的吊舱推进无人水面艇建模与辨识研究

为了研究吊舱推进无人水面艇的建模问题,以响应型数学模型为研究重点,应用系统辨识的方法确定其模型参数。根据MMG分离建模的理论建立吊舱推进无人艇的三自由度平面运动数学模型,然后对作用在艇体的力与推进器推力进行分析与假设,将平面运动数学模型化简为响应型数学模型。在得到响应型模型的基础上,通过实船进行回转实验和Z型实验采集相应数据,然后利用递推最小二乘以及数据拟合的方法对模型参数加以辨识。为了验证辨识结果的正确性,对辨识出的响应模型进行模拟仿真并与实际数据进行比较,结果表明：仿真结果与实际数据的误差在可信范围内,由此证明了系统建模与辨识结果的正确性。     

滑动回归最小二乘算法在某电动振动台模型辨识中的应用

为了能够准确地建立电动振动台的仿真模型,了解电动振动台系统特性,笔者在分析电动振动台数学模型的基础上,利用先进的滑动回归最小二乘辨识算法,有效地开展了电动振动台这一复杂电力学系统阶数和时延的确认,参数估计,并最终建立了系统的ARMA模型；文章最后,举出了某型电动台空台面和另一型振动台带滑台的模型辨识结果,并通过正弦扫频试验给予验证；结果表明,该算法辨识精度高,收敛速度快,鲁棒性强,能克服一定的噪声,对于高阶线性系统辨识具有良好的辨识效果。     

换热器动态模型的辨识

本文介绍通过系统辨识方法建立换热器的动态模型。首先用CMC-80单板机产生伪随机二位式序列(PRBS),作为辨识实验的测试信号,同时采集换热器在PRBS作用下的输出响应数据。然后利用估计准则方法及快速多步最小二乘法(FMLS)辨识换热器的动态模型。辨识模型给出的计算阶跃响应曲线与换热器的实际阶跃响应曲线比较表明:换热器动态模型辨识的结果是令人满意的。     

基于非线性自回归时序模型的振动系统辨识

针对线性和弱非线性振动系统进行了研究,提出采用非线性自回归时序(GNAR)模型进行系统频率辨识和判断系统性或非线性基本特征的方法。首先根据摄动法求解非线性微分方程的理论,论证GNAR模型与线性和弱非线性系统之间的本质联系,推导出GNAR模型系数与线性和非线性系统频率之间的解析关系,然后给出由GNAR模型系数和结构判断系统是否存在非线性,及辨识系统频率和非线性项基本特征的方法。最后,以单自由度线性振动系统和无阻尼Duffing振动系统为算例验证该辨识方法的有效性和准确性。实验结果表明,基于GNAR模型的振动系统基本特征辨识方法具有较好的识别精度,能用于估计系统的动力学特性。     

着力提升"大MES"数据的应用分析水平

本文以赣州卷烟厂为例,为加快提升信息系统的应用水平,对通过信息化系统采集的产量、质量、消耗、设备运行等数据,介绍了如何通过信息化手段提升"大MES"数据("大MES"是指以MES系统为主体,以制丝集控系统、卷包数采系统、高架库物流系统、动力能管系统等信息化系统为支撑的信息化体系;"大MES"数据是指通过采集设备自动采集或人工录入到信息化系统的数据.)的分析与应用水平.利用采集数据来指导企业的生产制造实践工作,以实现降本减耗,提质增效,提高生产组织效率和效益的目的.     

飞机液压能源系统振动特性优化控制仿真北大核心CSCD

液压能源系统振动引起的管路失效问题突出,严重威胁飞机液压系统的可靠性。为了深入研究液压系统振动特性的优化控制,考虑了频率相关摩擦模型的传递矩阵法计算流体管路的频率特性,同时采用面向对象的编程思想,在Visual Studio 2010/MFC软件开发平台上,自编基于流程图的飞机液压能源系统振动特性仿真软件(HCAD-1.0),为液压系统振动特性分析提供了方便、快捷的途径。对国内某型飞机液压能源系统振动特性进行仿真对比分析,结果验证了缓冲瓶和支管对压力脉动的优化控制作用,为液压能源系统振动特性优化控制提供了科学依据。     

基于频率响应分析的机械液压装置建模方法研究

为提高机械液压装置设计效率,降低生产成本,建立其全生命周期管理平台,需构建机械液压装置数学模型;常规的机械液压装置大多是线性定常高阶系统,时域分析方法在建模过程中存在较多局限性;文章采用频响分析方法,以某机械液压装置控制回路为研究对象,通过频响分析仪,进行机械液压装置建模,并对获得的模型精度进行仿真验证;将频域辨识模型与实物试验数据进行对比,验证了模型的精度,证明了频域建模的有效性,为后续机械液压装置控制系统全数字仿真与硬件在回路仿真提供了基础.     

Portraying the spatial dynamics of urban vibrancy using multisource urban big data

Understanding urban vibrancy aids policy-making to foster urban space and therefore has long been a goal of urban studies. Recently, the emerging urban big data and urban analytic methods have enabled us to portray citywide vibrancy. From the social sensing perspective, this study presents a comprehensive and comparative framework to cross-validate urban vibrancy and uncover associated spatial effects. Spatial patterns of urban vibrancy indicated by multisource urban sensing data (points-of-interest, social media check-ins, and mobile phone records) were investigated. A comprehensive urban vibrancy metric was formed by adaptively weighting these metrics. The association between urban vibrancy and demographic, economic, and built environmental factors was revealed with global regression models and local regression models. An empirical experiment was conducted in Shenzhen. The results demonstrate that four urban vibrancy metrics are all higher in the special economic zone (SEZ) and lower in non-SEZs but with different degrees of spatial aggregation. The influences of employment and road density on all vibrancy metrics are significant and positive. However, the effects of metro stations, land use mix, building footprints, and distance to district center depend on the vibrancy indicator and location. These findings unravel the commonalities and differences in urban vibrancy metrics derived from multisource urban big data and the hidden spatial dynamics of the influences of associated factors. They further suggest that urban policies should be proposed to foster vibrancy in Shenzhen therefore benefit social wellbeing and urban development in the long term. They also provide valuable insights into the reliability of urban big data-driven urban studies.     

基于CVFOA-GRNN的飞机液压系统的故障诊断研究

针对飞机液压系统故障具有随机波动性和非线性的特点,基于仿真获取故障和正常数据建立液压系统故障诊断模型.因果蝇优化算法(FOA)寻优易陷入局部最优,改进果蝇优化算法的初始值散列方式和寻优步长,构建混沌变步长果蝇优化算法.通过改进的果蝇优化算法优化广义回归神经网络(GRNN),提高GRNN的非线性学习能力,最终构建CVFOA-GRNN (chaotic variable step size fruit fly optimization algorithm GRNN)模型.实验表明相比FOA-GRNN、GRNN和BP模型,本文模型在性能上更稳定、收敛更快,应用于液压系统故障诊断准确度更高,具有实用价值.     

水电气多表合一数据自动采集系统设计

对水电气多表合一数据自动采集系统进行设计,可提高水电气等抄表效率,提高公共事业局工作质量,为用户提供便利。当前水电气多表合一数据自动采集系统设计方法是利用GSM/GPRS网络,设计水电气采集方案以及部分编程实例完成的。存在系统工作效率低,系统运行不稳定等问题。为此,提出一种基于ATT7022B的水电气多表合一数据自动采集系统设计方法。该方法利用数据采集系统主电路、数据采集系统控制电路、数据采集系统接口、数据采集系统电源电路组建系统的硬件部分。数据采集电路根据计量芯片ATT7022B设计完成,数据采集系统控制电路中水气暖数据的采集,利用K60的I/O引脚完成计数,对于气体的数据可利用K60的ADC进行采集,电量的采集通过多路转换开关对用户电流进行切换实现,系统的电源电路采用三组5V的电源组建完成。系统的软件部分利用数据采集系统主程序流程,以及以电能数据采集为例的流程组成,实现多表合一数据自动采集系统整体设计。并通过实验证明,所提方法可快速实现水电气多表合一数据自动采集系统的设计,提高了系统的稳定性和可靠性。     

嵌入式系统在液压状态监测与智能故障诊断中的应用

针对国产地F元轨采矿设备液压系统故障率高,而其检测和故障诊断手段落后的背景,提出了一种基于嵌入式系统的液搓状态监测与智能故障诊断模型,陔故障诊断模型通过没置在液压系统中的多源异质传感器实时采集设备特征信息,并采用模糊神经网络来实现数据的融合处理,诊断结果通过界而友好的LCD显示,实现了故障状态的实时岭测和故障的智能诊断。通过该故障诊断模型,有效地解决了无轨采矿没备液搓系统故障率高而其检测和故障诊断手段落后的问题。提高了设备故障诊断的自动化和错能化．增强了设备的市场竞争力。     

基于优化故障树模型的机械液压系统原位检测研究

为了能够在不破坏系统现有的内部结构的前提下,给机械液压系统的维修工作提供有效数据参考,提出基于优化故障树模型的机械液压系统原位检测方法。考虑机械液压系统的组成结构,模拟机械液压系统运行过程,设置机械液压系统原位检测测点。在测点位置上采集系统运行数据,利用构建的优化故障树判断当前机械液压系统是否处于故障状态,针对故障状态下的机械液压系统,计算流量、液压泄漏量等参数,得出机械液压系统的原位检测结果。通过性能测试实验得出结论:与传统检测方法相比,优化设计方法在液压值、液压油流量和泄漏量三个方面的参数检测误差分别降低了4.3N/m、0.41L/min和0.36mL,且检测过程对系统的破坏程度更低,由此证明优化设计方法具有更高的检测性能。     

基于无线传感器网络的液压数据采集系统设计

介绍了一种基于SimpliciTI协议的小型无线网络的液压设备数据采集系统方案。本系统采用CC1110无线单片机作为无线采集终端控制芯片,ARM7处理器作为中心控制节点,实现无线终端与PC机的通信,通过自组织网络实现可调采样位数、采样频率的无线液压数据采集系统。     

基于无线传感器网络的液压支架压力监测系统设计

针对有线液压支架压力监测系统存在布线复杂以及数据传输可靠性不高等问题,设计了一种基于无线传感器网络的液压支架压力监测系统。该系统以CC2530芯片为核心,通过数据采集节点采集液压支架的压力值,路由节点接收采集的压力值并通过多跳的方式传至Sink节点,Sink节点结合CAN总线将压力值上传至上位机,实现整个无线传感器网络覆盖范围内的液压支架压力监测。测试结果表明,该系统可实时、准确地监测井下液压支架压力数值的变化。     

Automatic generation of water distribution systems based on GIS data

In the field of water distribution system (WDS) analysis, case study research is needed for testing or benchmarking optimisation strategies and newly developed software. However, data availability for the investigation of real cases is limited due to time and cost needed for data collection and model setup. We present a new algorithm that addresses this problem by generating WDSs from GIS using population density, housing density and elevation as input data. We show that the resulting WDSs are comparable to actual systems in terms of network properties and hydraulic performance. For example, comparing the pressure heads for an actual and a generated WDS results in pressure head differences of ±4 m or less for 75% of the supply area. Although elements like valves and pumps are not included, the new methodology can provide water distribution systems of varying levels of complexity (e.g., network layouts, connectivity, etc.) to allow testing design/optimisation algorithms on a large number of networks. The new approach can be used to estimate the construction costs of planned WDSs aimed at addressing population growth or at comparisons of different expansion strategies in growth corridors.     

高空台液压加载系统试验智能运行技术研究

为了满足航空发动机高空模拟试验智能化需求,以高空台液压加载系统为研究对象,研究其试验智能运行的关键技术。通过深入分析液压加载系统设备组成及试验智能化存在的传感器数据利用不充分、控制精度不高和数据可视化展示不直观等问题,提出基于层次分析法的数据分组关联架构,设计数据融合架构对传感器数据进行预处理并对数据进行数据层、特征层和决策层融合。针对控制精度不高且须满足快速性的要求,提出一种基于设备特性与加载谱的智能复合控制框架用于智能化控制。针对液压加载系统子设备众多且易发生故障并存在性能退化的问题,提出基于深度学习的故障诊断方法与基于支持向量机的健康预测方法。同时,提出一种基于WebGL框架下的液压加载系统工艺流程可视化展示方法并建立了三维可视化模型,实现液压加载系统动态模拟的运行状态显示。     

基于AMESim的液压挖掘机正流量系统的仿真研究

以小型液压挖掘机为仿真样本,分析了液压挖掘机的正流量系统的工作原理,根据实际的液压元件参数,利用AMESim软件的HCD液压元件库,构建多路换向阀和正流量泵的模型及挖掘机液压系统仿真模型,并对其仿真结果进行分析。对比了定量泵系统和正流量系统的流量损失,验证了正流量系统的节能性,证明建立的仿真模型的有效性。