基于样本熵重构与RF-LSTM模型的水电机组状态趋势预测

针对水电机组运行状态预测问题,提出一种基于样本熵重构(sample entropy reconstruction, SER)与随机森林(random forest, RF)-长短期记忆网络(long short-term memory, LSTM)的混合预测模型。首先,利用改进自适应噪声完备集成经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive white noise, ICEEMDAN)方法,将复杂非线性振摆信号分解为一组本征模态(intrinsic mode functions, IMFs)分量;其次,采用SER原理重组具有相似复杂度的IMFs,得到多个重构特征分量(reconstruction feature components, RFCs);然后,利用随机森林预测样本熵最小的RFC,利用LSTM预测剩余的RFCs;最后,叠加各RFCs预测结果,实现水电机组状态趋势的准确预测。实验结果表明,所提方法具备更优的预测性能,可为实施机组预测性维护提供可靠的数据支持。

基于CNN BiGRU RF模型的TBM掘进参数预测研究

作为井下巷道掘进的新工法,全断面隧道掘进机(TBM)有显著的经济效益,对TBM的掘进参数进行预测对于确保TBM的掘进效率具有重要意义。对现场获取的TBM数据进行清洗和预处理,利用皮尔逊相关系数法对模型输入特征进行筛选,并构建基于卷积神经网络(CNN)优化的双向门控循环单元(BiGRU)神经网络并通过随机森林(RF)进行集成的TBM掘进参数预测模型,实现对TBM掘进参数的预测。研究结果表明:选取与总推力和推进速率关联度最密切的刀盘转速、刀盘扭矩和贯入度作为特征参数;构建的CNN BiGRU RF模型预测掘进参数对总推力和推进速率的拟合优度R 2均值分别为0.950和0.966,均方误差MSE平均值分别为0.750和0.782,均方根误差RMSE平均值分别为0.866和0.885,平均绝对误差MAE平均值分别为1.054和1.007,并且回归评价指标MSE、RMSE、MAE相较于CNN BiGRU模型,分别降低2.497、0.966和0.386,R 2提升23.4%,证明CNN BiGRU RF模型的预测准确度和泛化性最高。该研究可为实际工程掘进参数预测提供指导,有助于推动TBM在煤矿的推广,保障TBM的施工进度。

RF-SA-GRU模型的股价预测研究

针对股票具有多因子、高随机性和非平稳性等复杂特征,利用门控循环单元(GRU)网络直接进行股价预测效果较差的问题。在融合自注意力机制(SA)和GRU,构建SA-GRU模型的基础上,引入降维处理技术随机森林(RF)算法,针对股票收盘价筛选其他因子,将经过降维的股票因子数据作为SA-GRU模型的输入。基于双层GRU网络提取股票因子间的依赖关系,再利用SA加强对重要因子的关注和因子内部的联系,得到加入注意力权重后的股票因子数据,通过全连接层输出股价预测值,从而构建RF-SA-GRU混合模型。选取涉及18个基础行业的18只股票进行股价预测,实验显示RF-SA-GRU模型在18只股票上均取得好的预测效果,且预测精度和稳定性均优于其他模型。此外,选取3个指数进行收盘点位预测,实验显示RF-SA-GRU模型在股指预测方面依旧具有更好的预测性能。

大功率RF离子源阻抗匹配电路的设计与实现

在大功率RF离子源中,激励器的作用是产生等离子体,阻抗匹配电路是激励器吸收RF功率的关键。将激励器等效阻抗视为一个电阻和一个电感的串联,采用了一种由一个RF变压器并和两个可调电容组成的阻抗匹配电路,给出了视RF变压器为理想变压器时阻抗匹配电路的分析模型,推导了阻抗匹配时两个可调电容的电气参数。当激励器实验装置使用一个石英玻璃激励器时,搭建了一个阻抗匹配电路,成功地将RF功率耦合进激励器并产生了等离子体。

基于RF和GRU组合算法的超短期风电功率预测

为了提高风电场输出功率预报的精度,提出一种将随机森林(random forest,RF)与门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)神经网络相结合的超短期风电预测模型,并以云南李子箐风电场10台风电机组作为研究对象,在风电场配属的1座测风塔4个高度(10、30、50、70 m)上进行风速测量。将测风塔所测的4层风速数据和数值天气预报(numerical weather prediction,NWP)系统的风速输出数据进行归一化处理;然后,计算4个不同高度的实测风速数据和风电场总输出功率的皮尔逊相关系数,确定出与风电场输出功率相关的最显著实测风速高度;接下来,构建数值预报模型输出的70 m风速与风电场测风塔70 m高度处风速之间的RF订正模型,训练数值预报风速产品,建立二者之间的映射关系;最后,用该映射关系订正后的数值预报风速输入GRU神经网络,预测风电输出功率。试验结果表明:所提方法的预测精度较传统误差反向传播(back propagation,BP)神经网络方法有了很大的改进与提高,有利于进一步提高风电并网功率规模。

基于RF-GRU风速预测的风电MPPT控制

针对风能最大功率点跟踪(MPPT)的问题,提出了一种基于风速预测的改进粒子群优化(IPSO)算法的MPPT控制策略。该策略包含两部分:基于门控循环单元(GRU)神经网络的风速预测和IPSO算法的MPPT控制。首先,建立GRU风速预测模型,并通过随机森林(RF)算法进行特征提取,作为模型的输入,实现风速预测;然后,以预测的风速作为基础,从粒子群优化(PSO)算法的粒子分布、种群规模、惯性权重等多个方面进行优化,实现风能MPPT;最后,使用MATLAB/SIMULINK软件对所提策略进行仿真。仿真结果表明:基于RF-GRU预测的风速较为精确,基于风速预测的IPSO算法可以快速搜索到最大功率点,避免了局部最优和在风速突变时最大功率点滑落的问题。

基于Tsfresh-RF特征提取的人体步态识别算法

惯性传感器(IMU)由于尺寸小、价格低、精度高以及信息实时性强等优点,在人体运动信息的获取与控制等方面得到广泛应用,但在步态识别的时间序列特征提取和步态环境数据等方面还存在着明显的局限.本文针对人体下肢步态识别特征提取的复杂性及适用性差等问题,提出基于Tsfresh-RF特征提取的人体步态识别新方法.首先,利用IMU获取的人体步态数据集,构建基于Tsfresh时间序列特征提取和随机森林(RF)的人体步态识别算法模型.其次,采用该算法对人体不同传感器位置进行实验,完成爬梯、行走、转弯等9种人体运动步态的识别.最后,实验结果表明所提方法平均分类准确率达到91.0%,显著高于传统的支持向量机(SVM)与朴素贝叶斯(NB)等方法的识别结果.此外,本文所提基于Tsfresh-RF特征提取的人体步态识别算法具有很好的鲁棒性,将为后续下肢外骨骼机器人的控制提供有利依据.

宇航级射频稳相同轴电缆轻量化方案

宇航产品体现了国家的综合科技水平,随着太空资源竞争的日益激烈,各国均在发射卫星、空间站等宇航器,这些设备使用的普通射频稳相同轴电缆的质量较大,本工作对中心导体、绝缘层导体、屏蔽层和护套层同时采用轻量化设计的方法,来降低宇航级射频稳相同轴电缆(以下简称电缆)的单位长度质量,进而节约航天器的发射成本。

ModBus协议在无线监控系统中的应用

论文介绍了ModBus协议的原理和在信号无线监控系统上的应用,提出了可有效延长通信距离的中继传输方案和具体实现方法,提出了用VC编程通过串行口直接控制数传模块的方案。讨论了无线数据传输抗干扰措施的一些关键问题和解决方法。

合肥光源40kW高频固态发射机的研制进展

介绍了用于合肥光源800 MeV电子储存环高频系统的204 MHz,40 kW固态发射机的研制进展。该发射机为双塔结构,由130个330 W功放模块进行三级合成。其关键部件的样件包括10路功放和2.5kW八合一,20 kW八合一以及40 kW二合一功率合成器各1件的制作和测试已完成。测得各合成器输出端驻波比不超过1.05,功放模块的增益达到26 dB,幅相偏差小于0.1 dB和5°,达到设计要求。

ModBus协议在无线监控系统中的应用

本文介绍了 ModBus 协议的原理和在信号无线监控系统上的应用,提出了可有效延长通信距离的中继地址编码方案和传输实观方法,提出了用 VC 编程通过串行口直接控制数传模块的方案。并讨论了无线数据传输抗干扰措施的一些关键技术问题和解决方法。

基于CC2430的串口无线模块的设计

论述了基于CC2430收发器的串口无线模块的硬件设计和软件设计,并介绍了CC2430的基本特性,讨论了对电磁场干扰的抑制措施。

舰载射频系统一体化基本问题的研究

一体化已成为舰载射频系统的一个重要发展方向。文中分析了舰载射频系统一体化可实现的目标,并提出了实现其一体化的关键技术为实现资源共享和射频设备的模块化。同时,从组织管理角度分析了用户和工业部门对舰载射频系统一体化的推进作用及一体化对用户和工业部门的影响。

Ka频段抗干扰卫星通信系统地球站射频单元研究

主要探讨 Ka频段抗干扰卫星通信系统地球站射频单元的几项关键性技术。首先 ,简介 Ka频段抗干扰卫星通信系统的特点及国内外Ka频段射频技术研究现状和发展方向 ,进而讨论一种 Ka频段抗干扰卫星通信地球站射频单元的主要研究内容和主要电性能指标 ,最后给出其几项关键技术的解决方法。

典型MEMS和可穿戴传感技术的新发展

MEMS技术经过20多年的发展已进入移动网络时代的发展阶段。从该发展阶段的典型MEMS器件入手,能够从多种MEMS器件的发展中提取出MEMS发展技术路线。介绍了包含MEMS加速度计、MEMS陀螺仪、MEMS惯性测量单元(IMU)、MEMS麦克风和RF MEMS等新发展阶段的典型MEMS器件近两年的新进展,同时介绍了在设计、工艺、新原理、新材料和新电路结构等方面新的进步或创新,并评估了MEMS技术发展的趋势。同时也对MEMS的集成创新,即可穿戴传感技术的近期发展,按照其获取信息的分类(活动、生理和环境)进行了综述。

一种双通道多频点射频接收前端的研制

本文介绍了一种不仅可接收GPS的1575.42MHz载波信号,同时可以接收GPS的L2和L5、北斗B2和B3载波信号以及接收从高空气球转发业务数据的射频接收单元。该射频接收单元将在上海世博会期间接收由高空气球转发的世博信息,及进行业务数据的处理,本机实现一机双频多通道测量,覆盖面广,使用方便,特别适应用于精密定位测量,具有广泛的用途和十分重要的意义。

Ku波段便携设备射频单元测试架的设计与实现

随着卫星通信的发展,高频段和高集成的卫星设备被广泛使用,在设备出现故障时,操作人员无法科学判断设备故障在于射频部分还是在于主机部分。在分析和研究Ku波段便携站射频设备的基础上,详细介绍了利用微波技术和高频电子器件研制的一个不对设备造成危险或者危害且能快速、准确测量判断Ku波段便携站射频单元的测试架的设计与实现过程。

射频控制器1805B直流替代原理及校准

四线法是精确测量小电阻时最常用的一种方法。射频控制器1805B作为微波功率计自动校准装置中(系统ⅡA)的重要组成部分,它的直流替代电路是由三个臂的惠斯通电桥组成,其每四个臂可以用两个100Ω的标准电阻等效代替。通过对标准电阻两端直流电压的准确测量,就可判断1805B在各档的直流替代功率是否满足要求,本文最后给出了直流替代功率所对应的直流电压范围。

基于射频卡的自动售货机通信控制器设计

本文给出了一种基于AT89S52单片机的射频卡自动售货机通信控制器的设计与实现方法,实现了射频卡读卡器与投币式自动售货机之间的快速互联,实现了对城市现有投币式自动售货机进行城市一卡通的升级改造。本文阐述了该系统的总体结构、硬件部分电路设计,并叙述了相应软件程序设计流程。

电子不停车收费系统车载单元设计

本文基于电子不停车收费系统(ETC),提出了一种车载单元设计方案,并设计了电子不停车收费系统车载单元的软件和硬件部分。其中,硬件部分以STC单片机为核心,通过扩展的IC卡接口和射频接口等设备完成系统的各项功能;软件部分完成了车载单元与路侧单元的通信,并使车载单元可以通过LCD与用户交互。由此可见,以单片机为核心开发ETC车载单元是完全可行的。