基于改进ABC算法优化的LSSVM多分类器组机械故障诊断模型

为了提高复杂机械故障诊断的确诊率,提出了一种基于改进人工蜂群算法(improved artificial bee colony,IABC)优化LSSVM多分类器组的故障诊断模型。该模型利用多特征提取方法,获取了较为完备的时频域特征信息,同时选择具有较强搜索能力和快速收敛性的IABC算法优化了LSSVM分类器的参数,提高了分类效率,在诊断决策层,利用评估矩阵进行了多分类器诊断结果的融合决策。通过与传统方法的对比表明:该诊断模型不仅能获取完备的故障特征信息,而且能更快地获取LSSVM最优分类参数;同时,基于评估矩阵的融合决策能够充分考虑各子分类器的性能差异,保证了诊断决策的高效精确。多种数据仿真表明,该诊断模型适用于机械故障诊断。      

基于LS-SVM多分类器融合决策的混合故障诊断算法

故障诊断的关键是特征向量提取和分类器的选择, 提出一种综合运用多特征提取和多分类器组融合决策的故障诊断算法. 多特征提取选择小波包变换、总体平均经验模式分解方法(Empirical Mode Decomposition, EEMD)和改进小波能熵方法, 得到三组不同的故障特征信息; 将这三组特征信息输入由3个最小二乘支持向量机(Least Square Support Vector Machine, LS-SVM)组成的分类器组进行初步诊断; 采用自整定权值的决策模板法(Self-adjusting weighted Decision Templates, SWDT)进行多分类器诊断结果的融合决策. 实验证明, 该方法能实现轴承不同故障类型, 尤其是复合故障的可靠识别, 验证了该算法提取轴承故障特征信息的完备性, 以及分类器组融合决策的可靠性.     

Lurie控制系统的关联绝对稳定性-双线性矩阵不等式方法

研究任意两个相互独立的Lurie控制系统能否通过关联或协调控制组成绝对稳定大系统的问题,给出两个Lurie控制系统可关联绝对稳定的充分条件,并给出了计算关联矩阵的双线性矩阵不等式方法.研究结果表明:两个非绝对稳定的系统可以通过关联或协调控制来实现关联大系统的绝对稳定性,取消了大系统稳定性分析中对关联的不合理限制.文末给出了本文结果的数值例子.     

基于鲁棒Restless Bandits模型的多水下自主航行器任务分配策略

针对水下监测网络中多自主航行器（AUV）协同信息采集任务分配问题进行了研究。首先，为了同时考虑系统中目标传感器的节点状态与声学信道状态对AUV任务分配问题的影响，构建了水声监测网络系统的综合模型；其次，针对水下存在的多未知干扰因素并考虑了模型产生不精确的情况，基于强化学习理论将多AUV任务分配系统建模为鲁棒无休止赌博机问题（RBP）。最后，提出鲁棒Whittle算法求解所建立的RBP，从而求解得出多AUV的任务分配策略。仿真结果表明，在干扰环境下与未考虑干扰因素的分配策略相比，在系统分别选择1、2、3个目标时，鲁棒AUV分配策略对应的系统累计回报值参数的性能分别提升了5.5%、12.3%和9.6%，验证了所提方法的有效性。     

基于压缩感知弱匹配追踪算法的信号特征提取

针对滚动轴承故障诊断中的特征提取问题,提出一种基于压缩感知弱匹配追踪算法的特征提取方法。针对轴承故障信号特征特点构建了一个由傅里叶字典和冲击时频字典组成的联合字典,作为弱匹配追踪算法中的过完备冗余原子库。进而利用改进的简化粒子群寻优算法在联合字典原子库中寻找最能匹配轴承故障信号特征的原子,实现故障信号的快速高效稀疏分解。在信号重构阶段提出了一种改进的阈值降噪策略,解决了软阈值降噪存在恒定偏差以及硬阈值降噪的不连续问题。对CWRU（Case Western Reserve University）轴承数据中心所提供的标准轴承故障信号和某钢厂滚动轴承实测信号进行了仿真,仿真结果验证了该方法的优越性。     

基于博弈论的分布式水声通信网络功率分配算法

针对水下多节点通信网络节点生存时间短、服务质量差等问题,提出了一种基于博弈论的分布式功率分配算法。首先,在效用函数中考虑网络的整体干扰水平,优化网络的SINR水平,改善网络的服务质量。其次,进一步地将节点剩余能量引入到效用函数中,使剩余能量较低时节点减小发射功率,从而提高节点生存时间。所构建的博弈模型纳什均衡点具有存在性与唯一性。最后,通过仿真验证该算法能够延长节点寿命,优化系统SINR,提高节点能量效率。      

适用于水下物联网的混合地理路由协议设计

该文针对水下物联网(IoUT)数据传输问题设计了一种混合地理路由协议。海洋环境的复杂性严重地限制了IoUT水下物联网节点间的数据传输性能,因此需要一个高效的路由协议以对抗复杂的信道环境。无状态几何路由(G-STAR)是一种采用贪婪转发模式的地理路由协议,在大多数3维物联网情景中能够找到合适的数据传输路径,然而水下环境中存在诸多不利因素制约了G-STAR的性能。对此,该文提出一个混合G-STAR(Hybrid G-STAR, H-G-STAR)协议,在保有G-STAR优势的基础上对协议在水下环境中的适应性进行了针对性设计。通过增加基于信道监听的无协作转发策略,在节点数量足够时自发地选择信道状况最佳的路径进行路由,由此避开贪婪转发在水下环境中可能遭遇的极端劣化信道。仿真结果显示H-G-STAR协议相较于基准G-STAR协议有着更好的路由性能,并且在物理层能够取得更低的误比特率(BER),在水下节点的网络拓扑中更为适用。     

一类组合类摆系统的双态性

The property of dichotomy of interconnected second-order pendulum-like systems with multiple equilibria is investigated. This interconnection can be viewed as harmonic control of independent subsystems. Linear interconnections and a class of input and output interconnections are considered in this paper. The effects of input and output interconnections are shown through a permutation matrix. Frequency domain and linear matrix inequality (LMI) conditions of dichotomy of interconnected pendulum-like systems are derived. It is shown that global properties of two coupled systems can be changed significantly through interconnections. Examples are given to illustrate the results.     

基于线性孪生支持向量机的特征选择方法

提出了一种基于线性孪生支持向量机（TWSVM）的嵌入式特征选择方法。该方法在构造分类器的过程中,通过在TWSVM原有优化模型中引入一个惩罚项,来实现特征选择。在求解过程中,采用交替迭代优化方法将该模型求解问题分解成两个子问题来处理,即标准TWSVM优化问题和关于特征权重的非线性约束优化问题,并分别对子问题进行有效求解。在UCI数据集上对算法进行了仿真分析和比较,仿真结果验证了算法的有效性。     

Underlay模式下认知无线电OFDM系统多用户资源分配

为了更有效地求解Underlay频谱共享模式下的OFDM系统多用户资源分配问题,提出了一种公平、复杂度低的资源分配方法,首先利用公平性的子载波分配方法为认知用户分配子载波,然后利用子载波分配结果,将复杂的多用户资源分配问题转化为简单的单用户功率分配问题,并利用一种复杂度较低的线性封顶注水算法对子载波功率的分配进行求解.通过一种TV频段OFDM系统对算法性能进行了仿真对比分析,仿真结果验证了本文所提资源分配方法的有效性和优越性.