非线性函数逼近的几类神经网络方法比较研究

Matlab中神经网络作为数据处理的一种有效方法已经被广泛研究,其中基于神经网络实现函数逼近是其处理数据的具体应用之一.在相同误差指标和目标参数的情况下,通过应用具有代表性的BP,RBF和Elman网络以及小波神经网络逼近非线性函数.仿真结果表明,不同的网络结构和训练算法对逼近结果影响是不同的,且每种方法在恰当的应用条件下都能实现理想效果.所以在实际工程应用中具有指导意义,只要合理分析实际数据,就可选择有效的神经网络方法解决实际问题.     

基于磁耦合谐振的无线充电系统建模与分析

为了解决煤矿井下大量无线传感器节点电池更换难、维护难的问题,提出磁耦合谐振式井下无线充电理论模型.根据电路互感耦合理论,推导出谐振状态下接收功率和效率的计算方法,并依此研究传输距离、输入频率、负载大小对接收功率和效率的影响.结果表明:系统的最佳输入频率取决于4个线圈之间的距离.当输入频率为固有谐振频率,激励线圈和负载线圈之间的距离为52cm时,接收功率取得最大值2.74W,而激励线圈和负载线圈之间的距离为44cm时,效率取得最大值,可以达到81%.实验结果与理论分析、仿真结果的变化规律基本一致,可为实际应用提供参考.     

含噪声多变量混沌时间序列的最大Lyapunov指数计算

在小数据量法的基础上,采用非线性最小二乘法估算含噪声多变量混沌时间序列的最大Lyapunov指数(λ1).首先介绍了小数据量法求解λ1的原理,然后给出了非线性最小二乘法估算λ1的算法原理和具体实现步骤,最后将该方法分别用于Rossler耦合混沌系统和多组冲击地压监测时间序列的λ1求解.Rossler耦合系统结果表明该方法能明显提高有限长且含有噪声的多变量混沌时间序列的λ1的估算精度.冲击地压数据的结果表明这些数据均具有混沌特性,可进行8~15 d的预测,这为冲击地压的短期预测提供了有力的支撑.     

基于区间多目标量子文化算法的无线传感器网络覆盖能效优化

针对不确定环境下无线传感器网络覆盖能效优化问题,提出一种传感器节点区间感知模型;进而考虑网络覆盖率和节点冗余率,将其转化为区间多目标优化问题。基于一种新型区间个体依可能度占优关系,提出区间多目标量子文化算法,根据区间占优个体信息提取隐含知识,用于指导量子个体更新及进化个体变异与选择。不同环境下的仿真结果表明：基于所提出算法获得的Pareto解具有更好的收敛性、分布性和延展性;相应的无线传感器网络布局更合理。     

三相四开关有源电力滤波器故障诊断研究

为解决三相四开关有源电力滤波器系统中IGBT开路故障诊断问题,提出了一种基于电压检测的IGBT开路故障诊断方法。该方法只需采集一个线电压信号,再结合系统控制器已经检测出的电流和IGBT开关信号,便可快速准确地诊断出故障并能确定故障位置。该方法适用于单管和多管的开路故障诊断。仿真和实验结果验证了该方法的有效性和可靠性。     

井下可见光语音传输系统设计

基于井下可见光通信对通信速率要求不高的特点,采用脉冲编码调制方式,设计了一种可实现移动矿灯与液压顶板LED基站之间通信的井下可见光语音传输系统。该系统采用TP3067芯片对语音信号进行脉冲编码,将编码信号叠加直流信号来驱动LED器件,接收端对接收的编码信号进行光电检测和放大处理后,解码恢复出语音信号。实验结果表明,该系统在2.048 Mbit/s通信速率下,接收光功率为-9dB·m时,系统误码率为10~(-83),实现了语音信号不失真传输。     

矿用可穿戴翻折结构半模衬底集成空腔天线设计

根据煤矿井下对可穿戴天线的要求,在半模衬底集成空腔天线的基础上,采用折叠结构降低天线主体的宽度,并利用水平放置的馈电探针实现可穿戴天线扁平化,设计了一种矿用可穿戴翻折结构半模衬底集成空腔天线。仿真结果表明,该天线在5GHz处于谐振状态,-10dB带宽约为254 MHz,最大增益为5.4dBi,辐射效率为70%,辐射方向具有较宽的主瓣和较低的背向辐射,且可通过增加上层衬底厚度来增加天线-10dB带宽。     

基于自组织竞争网络的井下人员定位融合算法

针对基于加权质心算法的井下人员定位方法误差大的问题,提出了一种基于自组织竞争网络的井下人员定位融合算法。该算法利用自组织竞争网络的学习筛选能力,通过分组训练筛选出接近理论值的实际RSSI值,找出用于加权质心算法的有效坐标,在加权质心算法的基础上计算未知节点位置。Matlab仿真结果表明,该算法的定位精度比原加权质心算法显著提高。     

管道清堵机器人电磁定位系统

介绍了管道清堵机器人的定位原理,依据磁偶极子模型分析了管道外极低频电磁信号的分布规律,建立了管道清堵机器人一维定位方法,并设计了管道清堵机器人电磁定位系统。实验结果表明,该系统可以实现对机器人的有效定位,当接收天线分别以5 m/s和10 m/s的速度移动时,定位误差范围分别为-20.7~19.8cm和-24.3~27.1cm,完全满足工程的精度要求。     

矿井配电网单相接地故障选线与定位新方法

分析了矿井配电网特点及单相接地故障选线与定位难点,提出了一种基于中频信号注入式矿井配电网单相接地故障选线与定位新方法。该方法通过安装在矿井配电网线路上的监测装置监测到故障发生时刻,启动中频信号注入装置向配电网系统注入中频信号,在配电网线路参数已知的情况下,通过分析工频故障信号和中频故障信号来实现故障选线与定位。通过Matlab/Simulink建模、仿真分析和相应的数据分析计算,验证了该方法的可行性和正确性。