基于UMAP流形特征提取和KELM的非侵入式负荷监测方法研究

非侵入式负荷监测是“坚强智能电网”用户侧智能数据挖掘的关键技术。针对现有辨识算法对叠加态负荷辨识准确率低的问题,提出了一种基于均匀流形逼近与投影(UMAP)和KELM结合的非侵入式负荷辨识模型。首先利用UMAP对原始负荷特征作嵌入,提取负荷的类内流形结构,并结合随机梯度下降法优化负荷的全局结构,在保留负荷原始相邻位置信息的前提下有效增大负荷特征的区分度;然后,采用径向基函数搭建核映射网络,利用ACO算法对映射网络的径向范围和模型的惩罚系数寻优,建立最优辨识模型。与多种基于机器学习的辨识方法相比,所提模型对叠加态负荷的辨识准确率提升显著,在TIPDM和BLUED数据集上的辨识准确率分别达到了98.48%和99.44%。

非自治反应扩散方程的逼近惯性流形

着重研究了具有拟周期外力的非自治反应扩散方程解的长时间性态，利用斜积流、延伸相平面法以及能量估计等方法，对非自治反应扩散方程证明了逼近惯性流形的存在性，同时构造得到一簇逼近惯性流形。

非自治发展方程的收敛的逼近惯性流形族

本文讨论非自治无穷维动力系统的解的长时间行为·在谱间隙条件成立的情况下，对一类非自治发展方程，我们构造了一族收敛的逼近惯性流形·

基于半张量理论的电力系统稳定域边界逼近 (一)理论基础

电力系统稳定域边界的逼近一直是应用能量函数方法分析电力系统暂态稳定的难点。基于半张量理论,文中给出了逼近电力系统稳定域边界的矩阵方程。通过矩阵运算,可以获得电力系统稳定域边界的高阶逼近表达式。所提出的算法没有对系统进行任何形式的非线性变换,不需要求解系统所有的特征根与特征向量,也无需进行时域积分;算法充分保留了系统的非线性结构,形式简洁。由于该算法完全基于矩阵运算,因此非常适于计算机实现。

基于UMAP改进的多域特征提取方法及轴承故障诊断

针对传统多域特征提取方法占用计算资源过大、分类精度不足等问题,提出了一种基于统一流行逼近与投影算法(UMAP)改进的多域特征提取方法。通过对原始信号进行多域特征采集结合UMAP的全局信息提取能力进行信息融合与低维映射重构特征集;在此基础上将特征集输入到支持向量机中进行模型训练,实现轴承的故障识别与诊断。基于某大学公开的滚动轴承实验数据集对比分析了几种典型的优化算法与传统多域特征提取方法,证明所提方法识别滚动轴承故障状态的成功率为100%,验证了该方法的优越性。

Cahn─Hilliard方程的近似惯性流形

本文讨论Ｃａｈｎ－Ｈｉｌｌｉａｒｄ方程解的长时间行为，通过压缩映象原理，对该方程构造了一个逼近惯性流形。

基于多域特征提取的气液两相流流型识别

针对气液两相流的准确识别问题提出了一种多域特征处理方案。利用电阻层析成像(ERT)系统获取垂直上升管道流动数据,从测量数据与截面电导率分布图像两方面分析,对高维测量数据降维处理后提取时域特征,同时提取线性反投影(LBP)算法重建图像空域特征,进一步对图像进行Walsh-Hadamard变换后提取列率域特征。使用统一流形逼近与投影(UMAP)算法对量化的多域特征降维处理,最后搭建支持向量机(SVM)实现流型识别。结果表明,该流型分类框架对泡状流、泡状-段塞过渡流型、段塞流及严重段塞流的分类准确率分别为98.1%、96.3%、95.2%、94.8%。

一种基于改进VMD和UMAP的滚动轴承故障特征提取方法

针对滚动轴承振动信号难以提取低维度敏感特征的问题,提出了一种基于逻辑回归优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)及均匀流形逼近和投影(Uniform Manifold Approximation and Projection,UMAP)的滚动轴承故障特征提取方法。首先,通过移动窗方法进行原始数据的样本划分,完成训练集以及测试集的构建;其次,随机抽取训练集部分数据进行不同分解模态数下的VMD,并对各层子信号进行特征提取,完成多个特征集的构建;然后,通过逻辑回归分别计算各特征集中各特征与标签的复相关系数,以确定变分模态分解的分解模态数和高度相关特征,并将此应用于训练集和测试集,得到高维特征数据集;最后,采用UMAP降维,获取具有高判别性的低维度特征,完成最终特征集构建。以3种常用智能算法的识别准确率及测试特征集中类内余弦距离和类间余弦距离的比值作为评价指标,结果表明,该方法不仅能实现多种轴承故障特征的有效提取,而且抗噪性良好,对于实际轴承故障诊断时的特征提取具有一定的参考价值。

Approximate Inertial Manifold Method andMultilevel Finite Element Approximationfor the Navier-Stokes Equations

This paper presents the Approximate Incrtial Manifold ∑ and its successive approximate incrtial manifold ∑i and ∑ij . We give the estimates of thickness of neighborhood of ∑, ∑j, Ejt respectively in which the every solution of Navier-Stokcs equation enters.Another part of this paper presents construction method for A.I.M. by multilevel finite clement method and give error estimates of the approximate solution of incrtial form.