一类基于数据的解释性模糊建模方法的研究

An approach to identify interpretable fuzzy models from data is proposed. Interpretability, which is one of the most important features of fuzzy models, is analyzed first. The number of fuzzy rules is determined by fuzzy cluster validity indices. A modified fuzzy clustering algorithm,combined with the least square method, is used to identify the initial fuzzy model. An orthogonal least square algorithm and a method of merging similar fuzzy sets are then used to remove the redundancy of the fuzzy model and improve its interpretability. Next, in order to attain high accuracy, while preserving interpretability, a constrained Levenberg-Marquardt method is utilized to optimize the precision of the fuzzy model. Finally, the proposed approach is applied to a PH neutralization process, and the results show its validity.     

基于故障树分析的塞拉门系统可靠性分析

客室车门是列车系统重要组成部分,在列车运营过程中,车门的动作可靠性影响轨道交通运营的质量。结合广州地铁2号线的车门故障历史记录,对塞拉门车门系统进行故障模式分析,建立了车门系统故障树。采用定性和定量分析方法得到了车门系统的故障模式和可靠度,为可靠性设计和故障诊断提供了依据。     

基于T-S 模型的模糊预测控制研究

提出一种基于T—S模型的模糊预测控制策略．利用模糊聚类算法高线辨识T—S模型，采用带遗忘因子的递推最小二乘法进行模型参数的选择性在线学习；对模糊模型在每一采样点进行线性化，将T—S模型表示的非线性系统转化为线性时变状态空间模型，并将约束非线性优化问题转化为线性二次规划问题，解决了非线性预测控制中如何获得非线性模型和非线性优化在线求解的难题．将预测域内的线性模型序列作为预测模型，减小了模型误差，提高了控制性能．pH中和过程的仿真验证了该方法的有效性．     

小型计算机控制系统的分析与设计

本文首先回顾了计算机控制系统的结构，并介绍了计算机控制系统的软硬件技术的发展。在此基础上提出了一种小型计算机控制系统的设计方案。最后给出了一个实际例子。     

基于协同进化算法的高维模糊分类系统的设计

基于协同进化算法,提出一种高维模糊分类系统的设计方法．首先定义系统的精确性指标,给出解释性的必要条件,利用聚类算法辨识初始模型．相互协作的3类种群分别代表系统的特征变量、规则前件和模型隶属函数的参数,适应度函数采用3类种群合作计算的策略,在算法运行中利用基于相似性的模型简化技术约简模糊系统,最后利用该方法对Wine问题进行研究．仿真结果表明该方法能够对高维分类问题的特征变量进行选择,同时利用较少规则和模糊集合数达到较高的识别率．     

A型地铁车体结构疲劳寿命分析

在轨道循环交变应力作用下地铁车体易产生疲劳损伤。获得车体的载荷-时间历程,进行了强度校核;利用雨流计数法获得了循环载荷谱,根据累积损伤理论对A型地铁车体疲劳寿命进行分析,研究了列车速度、二系弹簧垂向刚度与二系弹簧垂向阻尼系数等对车体关键部位疲劳寿命的影响,分别采用逐步回归法和BP神经网络模型对车体关键部位—枕梁疲劳寿命进行拟合与分析。结果表明,BP神经网络模型具有更高的拟合精度。为A型地铁车体结构疲劳寿命的预测提供理论依据。     

基于比例风险模型的地铁车门可靠性评估方法研究

车门系统作为地铁车辆的关键系统,对车辆的安全性、舒适性有着重要的影响,故引入比例风险模型对车门系统的可靠性进行评估。对车门系统的历史检修数据进行筛选得到协变量因子;应用主成分分析法对协变量进行处理得到协变量矩阵;采用极大似然估计法和牛顿迭代法求取比例风险模型参数估计值;得到车门系统的比例风险模型。通过比例风险模型计算车门系统可靠度下降为0.95时,车门寿命为170天。比例风险模型所得结果与Weibull分布模型所得结果比较,可知比例风险模型所得结果更符合现场工程师经验。     

基于协同进化算法的TS模糊模型设计

提出一种基于协同进化算法的TS模糊模型设计方法．该方法由以下两步组成：（1）采用模糊聚类算法辨识初始的模糊模型；（2）利用协同进化算法对所获得的初始模糊模型进行结构和参数的优化．协同进化算法由两类种群组成：规则前件种群和隶属函数参数种群；其适应度函数同时考虑模型的精确性和解释性，采用两种群合作计算的策略；为提高模型的解释性，在协同进化算法中利用基于相似性的模型简化方法对模型进行约简．最后，利用该方法对Mackey-Glass系统进行辨识，仿真结果验证了方法的有效性．     

基于递阶遗传神经网络的某扫雷犁电液伺服系统建模研究

提出了一种基于递阶遗传算法的径向基神经网络建模方法,实现了具有复杂非线性特征的某扫雷犁电液伺服系统的精确建模。在递阶遗传-神经网络算法中,采用二进制编码的控制基因实现了径向基神经网络的结构辨识,即隐节点数目的确定,采用实数编码的参数基因实现了径向基神经网络的参数辨识,即隐节点中心参数的确定,采用测试数据的赤池信息量准则计算染色体的适应度函数值,减少了隐节点数目,提高了神经网络的泛化能力。实验结果及与其他建模方法的比较结果验证了所提方法的有效性。     

基于激光位移传感器的轮缘尺寸测量方法研究

针对城轨列车轮缘磨耗日益严重,人工测量轮缘尺寸工作量大精度低等问题,采用2D激光位移传感器设计了一种在线非接触式轮缘尺寸测量方法。通过在轨道内、外两侧安装激光位移传感器进行了车辆踏面数据采集;然后采用数据分段、数据预处理、坐标变换、数据融合等算法进行了数据处理,获取了车轮轮廓线,并根据踏面几何关系计算了轮缘尺寸值。轮对试验和过车试验结果表明,所提出测量方法的偏差为±0.2 mm,测量一致性优于人工测量,测量系统工作稳定可靠,能够满足城轨车轮轮缘测量的实际要求。