基于改进UNet网络的机制砂石粉分割量化方法

机制砂是机制砂混凝土的细骨料,其质量优劣对机制砂混凝土的强度、工作性、耐久性等性能影响十分显著,而其石粉含量决定着机制砂的质量优劣.由于传统的石粉检测方法程序存在繁琐、时间久、准确率低且难以量化等难题,本文提出了一种针对机制砂特征的改进型UNet网络的机制砂石粉分割量化方法.首先利用光学显微镜设备对机制砂颗粒进行图像采...     

软测量技术及其在抄纸过程中的应用

介绍了软测量技术常用的建模方法,分析了优缺在。采用静态线性软测量模型的回归分析法,实现对纸张水分的软测量。模型参数的辨识采用最小二乘法及对病态方程仍稳定的Ｈｏｕｓｅｈｏｌｄｅｒ变换法。然后给出了软测量模型的在线校正方法。     

软测量技术及其在抄低过程中的应用

介绍软测量技术常用的建模方法,分析了优缺点。采用静态线性软测量模型的回归分析法,实现对纸张水分的的软测量。模型参数的辨识采用最小二乘法及对病态方程仍稳定的Ｈｏｕｓｅｈｏｌｄｅｒ变换法。然后给出了软测量模型的在线校正方法。     

黑液波美度的一种在线软测量方法

针对黑液波美度直接在线检测仪表价格昂贵的现状,采用软测量技术,通过在线检测差压和温度来间接换算出波美度。文中详细阐述了波美度的软测量模型,给出了模型参数的辨识方法和模型修正方法,介绍了波美度软测量仪表的西门子PLC实现。仪表已经投入使用,测量效果良好。     

燃料乙醇发酵过程中生物参量的软测量建模

针对燃料乙醇发酵过程中关键生物参量(基质浓度、菌体浓度、乙醇浓度等)在线检测困难,离线化验滞后大,难以实现实时控制的问题,提出了一种基于核主元分析(KPCA)与最小二乘支持向量机(LSSVM)相结合的软测量建模方法。以关键生物参量中乙醇浓度的预测为例,首先,利用KPCA提取软测量输入数据空间中的非线性主元,然后利用LSSVM算法建立了乙醇浓度的软测量模型。仿真结果表明,与PCA-LSSVM建模方法相比,KPCA-LSSVM软测量模型的测量精度高、跟踪性能好、泛化能力强,能满足发酵过程中乙醇浓度的在线测量要求,是一种有效的软测量建模方法。     

基于深度学习特征提取与多目标优化集成修剪的选择性集成学习软测量方法

集成学习已成为一种广泛使用的软测量建模框架,但是建立高性能的集成学习软测量模型依然面临特征选择不当、基模型多样性不足、基模型估计性能不佳等诸多挑战.为此,提出一种基于堆栈自编码器多样性生成机制的选择性集成学习高斯过程回归(selective ensemble of stacked autoencoder based Gaussian process regression, SESAEGPR)软测量建模方法.该方法充分发挥深度学习在特征提取方面的优势,通过构建多样性的堆栈自编码器(stacked autoencoder, SAE)网络,建立基于隐特征的高斯过程回归(Gaussian process regression, GPR)基模型.基于模型性能提升率和进化多目标优化对SAEGPR基模型实施两次集成修剪,以降低集成模型复杂度、保持甚至进一步提升模型估计性能,最后,引入PLS Stacking集成策略实现基模型融合.所提出方法显著优于传统全局和全集成软测量建模方法,其有效性和优越性通过青霉素发酵过程和Tennessee Eastman化工过程得到验证.     

一种基于支持向量机的软测量建模方法

在生产过程中,在线分析仪表通常被用于对被测介质的组成或物性参数进行自动连续测量,但很多参数无法通过在线分析仪表直接测量获得。在工业现场,通常采用软测量技术来弥补在线分析仪表的不足。软测量技术也称软仪表技术,是基于推断控制理论的一门新兴工业技术。其利用易测过程变量与难以直接测量的待测过程变量之间的数学关系,通过各种计算和估计方法,实现对待测过程变量的测量。为了提高软测量模型的性能,提出一种基于支持向量机的软测量建模方法。该模型结构分为两层:一层用于分析工业数据在时间序列上的相互关系,解决时间序列的相关性问题;一层用于软测量建模和分析,解决非线性回归模型的鲁棒性。仿真结果表明,该软测量建模方法在进行在线预测时具有很好的性能,为软测量技术在工业现场的应用提供了一种方法。     

打浆度软测量技术的研究及应用

针对打浆度直接在线检测难度大的特点,采用软测量技术,实现了打浆过程打浆度的在线软测量。介绍了打浆度软测量模型建立,阐述了软测量技术在盘磨控制中的PLC应用。     

基于IBA-LSSVM的光合细菌发酵软测量

针对光合细菌(PSB)发酵过程活菌浓度难以在线检测,离线测量又存在很大延时及易染菌的问题,提出一种基于改进蝙蝠-最小二乘支持向量机(IBA-LSSVM)的软测量建模方法。本文先对BA的速度更新公式进行改进,且将差分进化算法(DE)的变异机制引入BA,增加了种群多样性,进而提升了BA算法的全局及局部搜索能力,然后构建了活菌浓度的IBA-LSSVM软测量模型,并与BA-LSSVM软测量模型进行对比。仿真结果表明,改进的模型相较于BA-LSSVM模型有着更好的学习能力和预测性能,测量误差为0.1358,可为光合细菌发酵过程的优化控制提供准确有效的指导,有一定的实际应用价值。     

基于软测量的醋酸精馏过程串级预测控制策略

针对醋酸精馏控制中,产品成分无法在线检测并且对产品质量采用温度间接控制存在控制精度低的问题,提出一种基于在线更新小波核函数极限学习机软测量的DMc预测控制策略,其中,在线更新的小波核函数极限学习机软测量实现了塔底醋酸浓度的实时检测,仿真结果表明,在线更新模型的预测精度比离线模型提高52%。将上述在线更新的软测量应用于塔底醋酸浓度闭环预测控制系统中,实现对塔底醋酸浓度的直接质量控制,该系统采用DMc作为醋酸浓度控制器,其输出量作为再沸器蒸汽流量控制器的设定值,与再沸器流量控制构成串级调节系统。控制系统仿真结果表明,该软仪表具有良好的在线预测性能,预测控制系统控制精度高、可以实现产品质量的卡边控制。     

Studies of particle holding,separating, and focusing using convergent electrodes in microsorters

This paper presents numerical simulation results on the efficacy of dielectrophoretic (DEP) convergent electrodes in a particle sorter. DEP forces created by non-uniform electric fields are used as holding forces to trap and select the particles from a mixture of many samples, as well as confining forces to focus the particles into a single particle stream in the microsorter for further analysis. The key mechanism of the sorter that can hold particles against destabilizing fluid flows is investigated in this study. A barrier is found at X/L=0.84 and Y=0 in the present DEP sorter. By comparing the DEP and hydrodynamic forces at the barrier, one can determine the release velocity when the zero-net-force condition ceases to exist and the particles start to be released.     

基于Metropolis-Hastings变异的粒子群优化粒子滤波器

为了解决粒子滤波在粒子数量较少时估计精度不高的问题,提出了一种基于Metropolis-Hastings(MH)变异的粒子群优化粒子滤波算法。该算法将Metropolis-Hastings(MH)移动作为粒子群优化的变异算子,通过将MH变异规则与粒子群的速度-位置搜索过程相结合,使得重采样后的粒子群更接近真实的后验概率密度分布,有效解决了一般的变异粒子群算法容易发散的问题,加快了粒子滤波在序贯估计过程中的收敛速度,提高了其估计精度。仿真试验证明,基于MH变异的粒子群优化粒子滤波算法可以有效地克服粒子贫化现象,改善对非线性系统的跟踪估计效果。     

A study of particle swarm optimization particle trajectories

Particle swarm optimization (PSO) has shown to be an efficient, robust and simple optimization algorithm. Most of the PSO studies are empirical, with only a few theoretical analyses that concentrate on understanding particle trajectories. These theoretical studies concentrate mainly on simplified PSO systems. This paper overviews current theoretical studies, and extend these studies to investigate particle trajectories for general swarms to include the influence of the inertia term. The paper also provides a formal proof that each particle converges to a stable point. An empirical analysis of multi-dimensional stochastic particles is also presented. Experimental results are provided to support the conclusions drawn from the theoretical findings.     

基于自适应人工鱼群的粒子滤波算法

针对粒子滤波算法中存在粒子退化及粒子枯竭的问题,本文提出一种自适应的人工鱼群粒子滤波算法,该算法通过把觅食行为和聚群行为引入粒子滤波算法中,并自适应调整人工鱼的移动步长和视野范围,从而增加了粒子的多样性,克服了粒子退化及粒子枯竭问题;驱动粒子向最优位置靠近,克服粒子易陷入局部最优问题,增强了粒子的全局搜索能力。仿真实验表明,本文提出的算法与人工鱼群粒子滤波及标准粒子滤波算法相比,滤波精度有显著的提高。     

A measure of spatial disorder in particle methods

In the present work we describe a numerical algorithm which gives a measure of the disorder in particle distributions in two and three dimensions. This applies to particle methods in general, disregarding the fact they use topological connections between particles or not. The proposed measure of particle disorder is tested on specific configurations obtained through the perturbation of a regular lattice. It turns out that the disorder measure may be qualitatively related to the mean absolute value of the perturbation. Finally, some applications of the proposed algorithm are shown by using the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method.     

一种基于小生境技术的群智能粒子滤波算法

针对基本粒子滤波存在严重的退化问题和重采样技术导致粒子枯竭的问题,提出一种新型粒子滤波算法——基于小生境技术的群智能优化粒子滤波算法.通过多模寻优增强粒子的多样性和寻优能力,使得采样后的粒子向高似然区域移动,从而有效地提高了系统状态估计精度.仿真实验表明,该算法是有效而稳定的.     

3D游戏中的粒子系统

根据《游戏开发中的粒子系统分析》一文,介绍利用OpenGL制作的3D粒子系统。     

颗粒粒径及速度对火箭发动机结构参数的影响

在Mg/CO2粉末火箭发动机的研究中,镁颗粒的燃速、颗粒粒径以及颗粒喷注速度是影响金属粉末燃烧特性的主要因素,金属粉末的燃烧特性决定了燃烧室的结构参数.采用RNG k-ε方程和层流有限速率化学反应模型对轴向喷注式圆柱型燃烧室燃烧性能进行了三维定常数值仿真,研究了颗粒粒径及喷注速度对燃烧室中反应特性的影响,旨在为发动机结构尺寸确定提供参考,所建立计算模型与实际参数吻合较好.仿真结果表明:小粒径镁粉燃烧比较充分,颗粒粒径过大导致燃烧效率低下;镁粉燃烧放热峰随喷注速度的增加而向燃烧室后端移动,喷注速度过大则导致燃烧不完全;金属颗粒径向扩散很少,导致燃烧室壁面附近化学反应量较少且温度较低,可以利用来增强热防护能力.     

基于粒子系统的喷泉模拟*

提出了一种基于粒子系统和Particle System API的景物模拟方法,并采用Line方式取代传统的Point方式渲染粒子,结合纹理映射方法实现了多种喷泉模拟。实验证明用该方法模拟喷泉效果比较真实,速度快,在普通微机上可以得到令人满意的效果。     

基于寿命的粒子群算法研究

针对粒子群算法易陷入局部最优的缺陷,提出了一种具有寿命的PSO(LS-PSO),算法赋予gbest有限的寿命,并且根据其引导能力对寿命进行自适应调整。当gbest耗尽其寿命时,它将失去领导能力,并被一个新产生并经测试具有足够引导能力的粒子所代替,继续引导群体搜索解空间的不同区域,并在两个单峰标准测试函数和六个多峰标准测试函数上对算法进行了测试。结果表明,LS-PSO比传统PSO及改进算法CLPSO有更好的求解精度和收敛速度。