基于颜色空间映射的自适应足球机器人视觉系统

为了解决足球机器人比赛中视觉信息检测问题,给出基于嵌入式多处理器体系结构的视觉系统框架,并研究了一种自适应阈值目标分割方法。该方法将视觉系统采集的图像从YCbCr颜色空间转换为一维颜色映射图像,并提出基于竞争学习的空间映射方法。同时使用小波变换方法来平滑颜色映射空间直方图和降低阈值搜索维数。然后使用基于映射图像直方图动态搜索阈值的方法来分割图像。最后,通过实验表明研究的视觉系统的有效性,能够实时准确地完成视觉处理任务。     

基于多参数灵敏度分析与遗传优化的铁水质量无模型自适应控制

铁水硅含量(化学热)和铁水温度(物理热)是高炉炼铁过程最重要的铁水质量指标, 其建模与控制对于整个高炉炼铁过程的运行优化意义重大. 针对高炉炼铁过程极复杂动态特性以及铁水质量难以进行常规机理建模与控制的难题, 基于直接数据驱动控制思想, 提出一种基于多参数灵敏度分析与大规模变异遗传参数优化的高炉铁水质量无模型自适应控制方法. 首先, 基于紧格式动态线性化(Compact form dynamic linearization, CFDL)无模型自适应控制(Model free adaptive control, MFAC)技术确定铁水质量的多变量数据驱动控制器结构; 然后, 针对CFDL-MFAC众多可调参数对控制器性能影响大, 同时对众多参数整体优化非常耗时且效果不理想的问题, 基于多参数灵敏度分析(Multi-parameter sensitivity analysis, MPSA)技术, 提出基于大规模变异与精英局部搜索遗传优化的CFDL-MFAC控制器参数整定方法; 最后, 将参数整定后的CFDL-MFAC控制器应用到高炉炼铁过程多元铁水质量控制, 并与基于递推子空间辨识的数据驱动预测控制进行比较研究, 验证所提控制方法的有效性和先进性.     

基于KPLS鲁棒重构误差的高炉燃料比监测与异常识别

作为钢铁冶金制造的核心工序, 高炉炼铁是典型的高能耗过程, 其运行能耗约占钢铁总能耗的50%以上, 其中, 80%的能耗是焦炭和煤粉等燃料消耗. 因此, 对表征高炉燃料消耗的燃料比参数进行监测, 并尽可能早地识别影响燃料比异常波动的关键因素, 对于高炉炼铁过程的节能降耗具有重要意义. 本文针对先验故障知识少的高炉燃料比监测与异常识别难题, 提出一种基于核偏最小二乘(Kernel partial least squares, KPLS)鲁棒重构误差的故障识别方法. 该方法首先建立过程变量与监测变量的KPLS监测模型, 然后根据非线性映射空间的协方差矩阵和核空间Gram矩阵之间的关系, 反向估计原始空间变量的正常估值. 为了增强算法的鲁棒性, 采用迭代去噪算法减少异常数据对原始空间正常估值的影响. 通过利用原始空间正常估值和真实值来构造故障识别指标, 并给出故障识别指标的控制限. 基于实际工业数据的高炉数据实验表明所提方法不仅可以监测出正常工况下影响燃料比异常变化的潜在因素, 还可识别出异常工况下影响燃料比异常变化的关键因素, 具有很好的工程应用前景.     

基于连续时间的二阶多智能体分布式资源分配算法

针对二阶多智能体系统中的分布式资源分配问题, 本文设计两种连续时间算法. 基于KKT (Karush?Kuhn?Tucker, 卡罗需?库恩?塔克)优化条件, 第一种控制算法利用节点局部不等式及其梯度信息来约束节点状态. 与上述梯度方法不同, 第二种控制算法包括一致性梯度下降法和固定时间收敛映射算子, 其中固定时间收敛映射算子确保算法的节点状态在固定时间收敛到局部约束集, 一致性梯度下降法目的是确保节点迭代到资源分配问题最优解. 两种控制算法都对状态无初始值约束, 且控制参数都是常数. 利用凸优化理论和固定时间李雅普诺夫方法, 分别分析了上述控制策略在有向平衡网络条件下的渐近和指数收敛性. 最后通过数值仿真验证了所设计算法在一维和高维资源分配问题的有效性.     

Phase equilibria of the Al2O3–CaO–SiO2-(0%, 5%, 10%) MgO slag system for non-metallic inclusions control

Al₂O₃–CaO-(MgO–SiO₂) inclusions are one of the dominant inclusions in Al-deoxidized spring steel, the compositions changes of which are closely related to refining slags and deoxidization process. The Al₂O₃–CaO–SiO₂–MgO system can represent the primary ingredients of the Al₂O₃–CaO inclusions. According to analyzed compositions and predicted liquidus temperature ranges of inclusions and refining slag, equilibra experiments under high temperature, water quenching technique and subsquent electron probe X-ray microanalysis (EPMA) has been conducted to ascertain detailed thermodynamic database for inclusions control. Liquidus temperatures within the dominant phase fields of Ca₃SiO₅, Ca₂SiO₄, CaAl₂O₄, Ca₃Al₄O₉, spinel and MgO with the intervals of 20 °C from 1350 to 1560°C were identified. To further promote inclusions control, the influences of mass ratios of Mass(Al2O3)Mass(Al2O3+SiO2+CaO) and MgO contents on equilibrated phases and liquidus temperature changes have been explored. To further enhance modification levels of Al₂O₃–CaO-(MgO–SiO₂) system inclusions, it is suggested that refining time could be suitably prolonged.     

A deep multi-source adaptation transfer network for cross-subject electroencephalogram emotion recognition

Neural Computing and Applications - In real-world application of affective brain–computer interface (aBCI), individual differences across subjects and non-stationary characteristics of...     

多频段脑功能网络融合的阿尔茨海默病分类

将图论与机器学习方法相结合的阿尔茨海默病计算机辅助中,脑网络的构建大多是基于滤波去噪后的全频段BOLD信号匹配,忽略了不同脑活动信息的差异.因此,本文提出了一种多频段脑功能网络融合模型.首先将离散小波变换应用于BOLD信号中,得到不同频域下的体素信号,而后计算同频信号的相关性,获取不同频段下相关矩阵.而后计算所有矩阵的网络特征,在特征选择后基于SVM对患者进行分类.从实验结果可以看出,分频下的脑功能网络特征与未分频网络相比能在一定程度上提高分类的准确性;体素级网络由于可以更加详细的表达脑网络的变化,其分类效果要优于脑区级.     

动态滑模控制在EAF电极调节系统中的应用

针对电弧炉电极调节系统的非线性、时变、模型不确定、大滞后等特点,结合高阶滑模和动态滑模控制的设计思想为其设计了一种动态滑模控制器,即通过微分环节构成新的切换函数,将不连续项转移到控制的一阶中,得到本质连续的动态滑模控制律,并将其应用到电弧炉电极调节系统中。对系统的阶跃响应和跟踪特性分别进行了仿真,仿真结果表明,所设计的动态滑模控制器不仅能使系统具有良好的动态性能和较强的跟踪特性,同时能有效地抑制系统的抖振,达到控制系统的动态品质要求。     

基于集成神经网络的多故障诊断方法

铝电解过程是一个非线性、多耦合、时变和大时滞过程,受强电场、强磁场、强热场交互干扰,形成了复杂多变的槽况特征,故障种类繁多,发生频繁,有效地故障预报和诊断,对电解系列平稳供电,节约电能、提高铝的产量和质量有重要意义。根据铝电解过程故障特点,提出了基于主成分分析的集成神经网络铝电解多故障诊断方法,建立分层故障诊断模型结构,包括子神经网络层和决策融合神经网络层,子神经网络模块采用了改进型的Elman神经网络,强化信息的记忆功能,并通过主成分分析优化了神经网络结构;决策融合神经网络通过各子网络传递的相关信息,进一步验证对子神经网络诊断结果和复合故障进行综合决策。仿真结果表明,具有良好的诊断效果,验证了该故障诊断方法的可行性和有效性。