一种Dual-LSTM混合模型的产线设备状态预测方法与应用

智能化生产线设备健康状态、加工过程状态、产品信息等数据具有复杂化、多样化、大容量的特点,传统上对于设备的运行状况主要依靠人工经验来判断,不能及时有效地给出维护意见.针对上述问题,本文提出了一种基于Dual-LSTM(Long Short-Term M emory)混合模型的时序数据预测方法.首先建立LSTM预测模型对设备状态进行初步预测,然后针对多步预测过程中出现的误差"累积"问题,通过预测残差数据建立LSTM辅助模型对初步预测结果进行修正,最后采用循环迭代的方式实现了对数据的多步预测过程.通过与单LSTM模型进行实验对比,该方法在数据的单步预测和多步预测中的表现均优于单模型,验证了所提方法在时序数据预测上的准确性,为分析生产线整体的运行状态趋势提供了有效地判断依据.

融合坐标感知与混合提取的视网膜病变分级算法

针对糖尿病视网膜病变中存在样本分布不平衡和病灶区域特征识别困难等问题,提出一种融合坐标感知与混合提取的视网膜病变分级算法。该算法首先对视网膜输入图像进行裁剪、高斯滤波等预处理操作,以增强图像病变前景与噪声背景之间的差异度;然后由Res2Net-50和Densenet-121骨干网络组成的混合双模型将增强后的图像进行特征逐层提取,实现多尺度特征纹理的充分捕捉;再在混合双模型连接处融入多层坐标感知模块和注意力特征融合模块,达到剔除聚焦病灶特征干扰的目的,实现不同病灶语义间的权重重塑;最后利用组合损失函数缓解样本分布不均匀问题,进一步监督模型的训练与测试。该文算法在IDRID和APTOS 2019数据集上进行实验,二次加权系数分别为88.76%和90.29%;准确率分别为81.55%和84.42%,为视网膜病变分级智能辅助诊断提供了新窗口。

“双师”型混合同步教学模式的重塑与检验--以新西兰网络中文课堂为例

在数字化转型背景下,远程国际中文教学规模日益扩大,但截至目前,教学效果并不理想。已有研究证实,“双师”型课堂有助于提升教学效果,但未聚焦国际中文教育领域,无法为远程中文教师提供必要指导。鉴于此,文章借鉴活动系统交互三角模型理论重塑了“双师”型混合同步教学模式,并通过问卷调查、课堂观察、半结构性访谈对该模式的实施效果进行了检验。研究发现:“双师”型混合同步教学模式能够取得积极效果,赢得师生普遍认同。此外,在该模式下,线上教师、线下教师、学生协同解决层级矛盾,为实现预期教学目标提供保障。文章提出的“双师”型混合同步教学模式能够助力构建“双师”平等体系、优化平衡“双师”工作模式,并为提升“双师”问题意识提供借鉴与参考。

基于模型预测控制的双机组混合动力船舶能量管理研究

[目的]船舶柴电混合动力系统合理分配柴油机和电机输出功率,可大幅降低油耗和排放。针对传统混合动力能量管理策略的性能最优与运算实时的矛盾,提出采用模型预测控制(MPC)进行能量管理瞬时优化。[方法]首先,利用反向建模法搭建由双柴油发电机组、储能系统、岸电组成的客渡船混合动力系统能量流模型;然后,提出以油耗和电能消耗的总温室气体(GHG)排放为目标函数,在系统约束条件下可在线滚动优化求解的MPC能量管理算法,最终进一步进行了不同预测时域长度的灵敏度分析。[结果]仿真结果表明,MPC较传统规则控制方法可分别降低4.85%的燃油消耗量和3.54%的温室气体总排放。[结论]相比于传统的规则控制策略,MPC油耗低,温室气体排放少,且计算负荷较小,具有良好的实船应用潜力。

并列式双转子混合自励磁电机励磁源参数优化设计和磁场调节特性分析

针对永磁同步电机气隙磁场不可调以及传统电励磁电机的效率低等问题,提出了一种新型并列式双转子混合自励磁电机。首先,该电机利用谐波激励原理,通过调节谐波电压可灵活调整励磁电流,在中高速域更容易实现弱磁扩速。其次,保证功率不变的前提下,先分析两部分各占的比重,再分别对励磁源参数进行优化设计。最后,通过调节励磁电流的大小与方向且利用二维有限元模型对所提电机的性能进行验证。仿真结果证明:所提电机具有较好的调磁能力,在弱磁情况下,反电动势幅值接近于0,可以有效实现转速调节。

5G广播技术演进发展趋势

文章结合3GPP介绍了早期广播演进的历史以及5G广播的地面广播和混合广播两种未来的技术路线,探讨了5G广播存在的机遇和挑战,并进行了总结。

基于复数神经网络的双视角视觉转角测量方法

为改善单视觉的转角测量方法容易受到环境或系统随机干扰的不稳定性,提出了一种基于复数神经网络的双视角视觉转角测量方法。人为进行特征提取,并评估其与角度的相关性和单调性来进行特征筛选。为解决0°和360°标签数值差距大对训练结果的影响,将角度用欧拉公式表示,并构建复数输入,复数输出的复数神经网络来进行转角计算。实验结果显示,这种测量方法在测量准度上有显著提升,相比基于深度神经网络的单视角方法,其平均误差降低0.322°,均方根误差降低0.64°,在不同环境测试集上保持高效性能。该模型在保持传统数学模型的约束和稳定性的前提下,充分利用了双视角对于环境干扰的鲁棒性,结合复数神经网络对于角度标签的强大拟合能力,提高了径向视觉角度测量的准确性和稳定性。

基于双重残差混合注意力机制的水下图像增强算法探究

水下拍摄的图像受到悬浮颗粒物散射作用的影响,有可能出现模糊、对比度低、色彩失真等不利情况,影响了图像质量。为了利用人工智能技术增强水下图像的视觉效果,研究过程提出了双重残差混合注意力机制,并在此基础上建立了相应的图像增强算法模型。利用开源数据集检验该算法模型的性能,为其设置四种对照算法。结果显示,其在结构相似性、峰值信噪比两个评价指标上表现最佳,达到了预期目标。

双源蒸散发模型估算潜在蒸散发量的对比

潜在蒸散发取决于气候条件与下垫面植被覆盖状况,是农田及流域水循环研究的重要内容。该文针对现有的3种估算潜在蒸散发的双源模型(层状模型、块状模型、混合型模型),设定不同的下垫面植被覆盖状况,较为详细地比较了3种模型在不同植被覆盖条件下的潜在蒸散发估算能力,并对其区分土壤表面潜在蒸发与植被冠层潜在蒸腾的合理性进行了评价。结果表明,混合双源模型较层状模型和块状模型具有更好的模拟效果,能够适用于更广的下垫面植被覆盖状况。

超声信号拉盖尔模型及在渡越时间测量中的应用

超声信号建模是利用脉冲信号进行渡越时间(ToF)测量中的关键技术之一。针对传统经验模型的局限性,提出基于拉盖尔(Laguerre)函数的超声信号建模方法。首先分析Laguerre函数的时域和拉氏域特征,然后将超声信号建模与确定Laguerre谱归属为同一问题。通过泰勒级数展开和拉格朗日插值,从理论上证明双指数模型和混合指数模型是Laguerre模型特殊形式,并通过仿真验证了此结论。对实测数据分析表明,Laguerre模型拟合误差小于0.1%,ToF测量结果相对偏差小于10-6。

复杂交直流系统的双时标混合协调仿真

现代复杂交直流电网的发展对电力系统的建模技术提出了更高的要求,模型应表现出大规模系统的动态特性,又可对系统的重要元件进行精确分析。为此,文中提出了用于交直流系统的双时标混合协调仿真算法。综合机电暂态和电磁暂态分析方法的优点,在空间上针对复杂交直流系统分析的特点对系统模型进行合理分割,子系统之间采用双向反馈数据接口。利用多速计算、虚拟支路等技术,应用于通用的仿真软件平台上。文中采用双时标混合协调仿真法对南方电网的实际工程数据进行了分析和计算,仿真中可以体现大系统内的晶闸管等非线性元件的特性。试验结果表明了该仿真手段的可行性和有效性。

接触问题的MPI+OpenMP混合并行计算

针对接触计算问题中需要大量全局通信的特点,结合当前流行的多处理器集群系统,采用了MPI+OpenMP的混合并行模式,实现了接触问题的并行计算。以双重区域剖分并行算法为基础,内力计算部分在采用MPI并行基础上,使用基于分块结构的OpenMP并行编程,使得接触力并行计算中涉及的全局通信时间无需增加,从而进一步提高了并行效率。数值模拟实验表明,这种并行方式能在上百处理器上实现千万自由度接触问题的并行计算。

集装箱码头同贝同步装卸调度的多阶段混合流水线模型

针对同贝同步装卸的无等待、阻塞和批处理等特征,将其抽象为一类特殊的混合流水线问题,建立同贝同步装卸的优化调度模型,并进行模型的下界推导.为求解模型,设计基于禁忌搜索与启发式分配规则的求解算法.最后,通过算例验证模型与算法的有效性.结果表明:所建立的模型有利于实现装卸、以及各环节的同步调度;所设计的求解方法,可以保证调度方案的科学性和有效性.

双频容性耦合CF_4等离子体放电的二维混合模拟

研究了等离子体反应装置内的等离子体密度、粒子能量与角度分布等参量在装置径向与轴向上的分布特性。在研究过程中应用二维混合模型对CF4气体放电进行模拟。计算结果显示:在电极表面与侧壁附近的鞘层区特性有明显的区别。由于装置侧壁处受电源产生的射频电场的影响较小,侧壁处的鞘层主要由双极扩散机制形成,其产生的径向电场强度较弱,鞘层厚度也较薄。而在电极附近,由于受到射频电场的影响,鞘层的厚度显著增加,指向电极方向的轴向电场强度也远大于指向侧壁方向的径向电场强度。在电极区域内,离子通量分布均匀;在电极边缘与侧壁的间隙内,因电场强度减小,离子通量则发生迅速衰减。在射频电极覆盖的范围内离子能量分布大体上保持不变,电极与侧壁的交界处,由于受到侧壁处径向电场的影响,离子能量分布略有不同。在放电装置的中心区域,入射到电极上的离子角度分布基本保持一致,而在电极边界与装置侧壁的交界处,由于径向电场的影响,离子的垂直入射角增加,以大角度轰击电极的离子数量也显著增加。

演绎推理的形式和内容启动加工

聚焦推理加工初期,研究通过指导语操控主观加工倾向,考察不同指导语条件下内容可信度和形式有效性对演绎推理结果的影响,检验内容和形式两类加工过程的启动加工动态变化性。结果表明,指导语条件显著影响推理初期加工。在无提示指导语和形式判定指导语条件下,推理结果受到了形式有效性和内容可信度的影响;内容判定指导语下只受到了内容可信度的影响。证明主观加工倾向影响了内容和形式的启动加工关系,支持了动态变化性的假设。

双转子PMSM无传感器复合控制方法研究

为了使双转子永磁同步电机(双转子PMSM)在全速域实现无传感器精确控制,研究了该种电机双转子位置的复合自检测方法。结合面贴式双转子PMSM的结构,在低速区采用脉振高频电压注入法确保检测精度,高速区采用模型参考自适应法确保动态响应。将两种方法的优势相结合,设计出无传感器复合控制系统,并给出了速度切换区间和加权切换算法。实验结果显示,这种方法能在高低速之间实现平滑切换,在全速域实现转子位置的准确检测,并保持双转子的等速对转。

框架-核心筒混合结构基于刚度退化的反应谱设计方法研究

根据型钢混凝土框架试验数据确定型钢混凝土框架的刚度退化模型,结合钢筋混凝土剪力墙和钢筋混凝土框架的刚度变化规律,提出框架-核心筒等双重结构体系可用基于刚度退化反应谱理论进行三阶段抗震设计。在介绍该方法实现步骤等的基础上,通过算例验证该方法的适用性。最后得到框架-核心筒在地震作用下剪力重分布的一些规律,并对框架柱的可能破坏状态进行讨论。

通用双模式混合动力系统工作分析

为了更准确地理解和分析通用双模式混合动力系统的具体工作模式,采用模拟杠杆法对通用双模式混合动力系统在不同工作模式下各部件的速度关系进行了描述,并图示给出了不同模式下的动力传递关系。

混合桥DC-DC变换器的无电流传感器模型预测控制

为了研究如何提高混合桥式DC-DC变换器的动态性能,减少电流传感器的使用成本,在传统预测控制方法的基础上提出一种基于无电流传感器的模型预测控制方法。针对传统桥式结构在发生短路时电流过大的问题,提出一种高压侧为混合桥结构,低压侧为一种改进半桥结构的混合桥式DC-DC变换器拓扑,这一拓扑能够有效抑制短路电流的上升趋势。针对变换器低成本高可靠性的运行需求,提出一种无电流传感器模型预测控制方法,该方法在不使用电流传感器的情况下保留了传统模型预测控制的优良动态性能。搭建了混合桥式DC-DC变换器的仿真模型和实验平台,对提出的改进型混合桥式双向DC-DC变换器和无电流传感器模型预测控制方法进行了验证。仿真和实验结果表明了所提方法的正确性和有效性。

新型双定子交替极永磁电机宽调速电流控制研究

传统永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)因恒定永磁励磁而扩速困难;新型双定子交替极永磁(dual-stator consequent-pole permanent magnet,DSCPPM)电机,兼具双定子及混合励磁电机优势而更适合高转矩宽调速应用。此外,电流解耦控制器及电流分配策略是实现电机宽调速控制的关键。因此,该文提出一种适合DSCPPM的内模电流控制器,通过滤波带宽的单参数设计,实现复杂电机模型电流解耦控制及动态调节,显著降低多电流控制器参数整定难度。同时,该文提出一种宽调速电流分配策略,其将电机全速域分为恒转矩区、弱磁一区以及弱磁二区,分别以最大转矩电流比、最短路径以及最优弱磁电流为目标对电流轨迹进行优化,来实现电机宽调速运行。最后,通过样机实验结果验证所提控制策略的有效性。