一种数据驱动的预测控制器性能监控方法

提出一种数据驱动的预测控制器性能监控方法.基于马氏距离的综合性能指标,推导了性能指标的基准,以实现对预测控制器性能下降的及时检测.考虑导致预测控制器性能下降的4种常见原因,提出了基于马氏距离性能指标的性能诊断方法,即通过提取过程变量中主元和误差子空间的马氏统计量作为性能特征,利用支持向量机构造分类器,实现了预测控制器的性能诊断.最后,通过Wood Berry过程仿真,验证了所提方法在预测控制器性能监控中的有效性.     

基于典型相关分析和距离度量学习的零样本学习

零样本学习是一类特殊的图像分类问题,是指测试数据的类别在训练数据中没有出现的情况.为了更好地描述语义特征空间中图像特征和语义特征的距离关系,本文将距离度量学习引入零样本学习任务.具体而言,首先利用典型相关分析将样本的图像特征和相应类别的语义特征映射至公共特征空间;然后,利用距离度量学习衡量图像特征和语义特征之间的距离;最后,使用最近邻分类器进行分类.通过在流行的Aw A和CUB数据集中的实验,证明了所提方法的有效性和鲁棒性.     

基于PCA-KLFDA的小样本故障数据集降维方法

针对小样本故障数据集降维问题,提出一种基于主元分析(PCA)和核局部费歇尔判别分析相结合的子空间降维方法.该方法首先应用PCA提取数据集中的关键信息并实施降维,然后将该子空间通过高斯核方法映射至高维线性空间,并在高维空间基于局部费歇尔判别分析训练出一个最有辨别力的低维分类特征集.用双跨转子实验台的一组故障特征数据集进行验证,结果表明:该方法能有效应对小样本的降维问题,达到增大不同故障样本集合间距离、使同类故障样本间的类内距离减小的效果,为基于数据驱动途径实现智能故障辨识技术中涉及的小样本故障数据集类别划分问题提供了一种新方法.     

基于子空间学习算法的单模态生物特征识别系统

建立了一种适用于人脸、步态等生物特征识别的单模态生物特征识别系统.首先,单位化原始生物特征数据,得到新的数据集;然后,利用局部拓扑结构保存映射算法,确定新数据集的内蕴低维子空间;最后,在确定的低维子空间上利用类内距离和执行分类.在这个系统中,局部拓扑结构保存映射算法是一种新颖的子空间学习方法,与其他子空间学习算法相比,判别能力更强,更适合于生物特征识别.此外,对原始数据进行单位化处理以及在确定低维子空间上利用类内距离和执行分类都能有效提高生物特征识别系统性能.实验结果表明：该单模态生物特征识别系统是有效性的.     

基于Gaussian混合的距离度量学习数据划分方法

针对有限样本情况下,多次训练模型时容易出现不稳定和偏差问题,提出一种基于Gauss-ian混合的距离度量学习数据划分方法,通过更合理地划分数据集来解决该问题.距离度量学习依靠深度神经网络优异的特征提取能力,将原始数据提取的特征嵌入到新的度量空间中;然后,在该新的度量空间中基于深层次特征使用Gaussian混合模型进行聚...     

基于PCA/ICA的海洋浮游生物识别

通过海洋浮游生物图像对浮游生物进行识别和分类,有助于合理地开发、管理、利用海洋资源。针对直接使用PCA或ICA形成的特征空间,不能达到各类别元素未能较好分离的问题,提出了一种浮游生物识别算法。采用PCA和ICA相结合的多层混合分类模型,提取WHOI数据集浮游生物样本特征,放入到分类模型中进行测试,并对不同距离度量的识别效果进行了比较。结果表明基于耦合度量的混合分类模型具有良好的分类性能。     

Grassmann流形上半监督特征映射算法及其视频目标识别

将视频集看成Grassmann流形上的子空间集合,结合半监督的拉普拉斯特征映射算法,即基于子空间相似性度量和具有标记子空间的类别信息,将视频集非线性地映射到低维欧氏空间,提出Grassmann流形上半监督特征映射算法对视频目标进行识别,该算法分别在步态视频数据库、人手姿势视频数据库和物体姿势视频数据库上进行了目标识别实验,并和典型的基于子空间相似性的分类算法的识别结果进行对比,证明该算法具有较好的性能。     

协方差测距算法在多维聚类分析中的优化研究

为了在多维聚类分析中运用有效距离度量方法表征数据对象的邻近度,提出一种协方差测距（covariance distance measure analysis,CDM）算法,首先,采用模糊C均值(fuzzy c-means,FCM)方法对数据对象赋予权值,得到每个样本点相对类别特征的隶属度,再依据隶属度计算每个样本的差异度;其次,为了使类别分离最大化,用样本点同关联类别的协方差距离度量代替模糊聚类中欧式距离度量作为优化问题的第一个标准,使相似数据对象更为接近;最后,用样本点间的协方差距离度量作为第二个优化标准,使相异数据相互隔开,交替固定变量迭代计算最优解,使聚类指标和距离度量学习参数同时得到优化,获得更好的聚类结果。在不同数据集上的实验结果表明,与FCM-Sig和UNCA算法相比,CDM算法在聚类准确性和算法收敛性方面均有更好表现。     

度量Boole代数的性质及其在F（S）的近似推理中的应用

进一步讨论了度量Boole代数的性质.给出了度量Boole代数中一个元素到一个滤子的距离刻画,以及不同滤子之间距离的刻画.作为应用,给出了逻辑度量空间(F(S),ρ)中一个公式到一个г推论之集以及不同T推论之集问的距离描述.     

英文科技文档识别中数学公式定位新方法

提出了一种自底向上和自顶向下相结合的定位英文科技文档图像中数学表达式的新方法.首先,利用整幅图像的统计数据计算出用于分类的基准参数,然后利用局部极大成分的水平投影数据进行初步行分割,再利用每行的竖直投影数据将每行的符号分成数个子区域.对每一个子区域依据其性质利用基准参数进行分类,通过对特定类别子区域的适当合并,最终得到文档图像中公式的位置.新方法可以用于处理图文混排的文档图像,能够降低文档中的图片、表格等元素对于公式定位结果的影响.     

一种新型的智能控制器--九点控制器

提出一种新型的智能控制器——九点控制器，分析了其控制策略．采用相平面方法分析了各控制参数如何影响系统稳态性能、动态性能．仿真研究表明调整单个控制参数可使系统性能指标局部最优，从而实现系统性能整体最优．讨论了九点控制器控制参数的整定方法．     

基于Matlab的开关磁阻电机控制系统仿真建模新方法

在分析开关磁阻电机(SRM)数学模型的基础上,利用C语言编写S-函数,提出了SRM控制系统仿真建模的新方法.在Matlab/Simulink中,构造C MEX S-函数的三类简化结构,建立独立的功能模块,如电机本体模块、速度控制模块、电流滞环控制模块等,通过功能模块的有机整合,搭建SRM控制系统快速高效的仿真模型.系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用角位置控制(APC)与电流斩波控制(CCC)相结合的方法,保证了SRM在低速或高速运行时都可获得满意的性能.仿真结果证明了采用C MEX S-函数方式仿真建模的快速性和有效性.     

基于神经元控制器的交流伺服系统

实现了神经元在线参数自学习功能,利用神经元控制器及滞环比较器,智能功率模块实现了基于神经元控制器的交流伺服系统,由仿真和实验结果,可以看出神经元控制器具有较强的自适应性及鲁棒性。     

基于VisSim的单相无刷直流电动机的建模与仿真

基于单相无刷直流电机的数学模型,在VisSim中建立了独立的功能模块:单相BLDCM本体模块、电流滞环控制模块、速度控制模块、脉动转矩模块。将这些功能模块进行有机整合,搭建出单相BLDCM系统的整体仿真模型。仿真结果表明,此模型对实际单相无刷直流电机运行性能模拟效果良好,是研究单相无刷直流电机控制方法的一种有效的辅助手段。     

基于非仿射模型的高超声速飞行器预设性能控制器

针对高超声速飞行器非仿射模型提出预设性能控制方法,设计了一种新型预设性能函数来保证控制器的动态性能和稳态性能,通过构造误差转化函数将最初的受限系统转化为等效的不受限系统来简化控制器设计.将高超声速飞行器纵向动力学模型分解为速度和高度子系统并分别设计控制律.对于高度子系统,使用高阶跟踪微分器对误差进行估计,引入模糊函数对未知项进行逼近,避免了反演控制中的反复求导;对于速度子系统,直接根据预设性能函数设计比例积分控制器.所设计的控制律在参数不确定和干扰的情况下保证了期望的动态性能和稳态精度,同时降低了计算量.最后,通过仿真实验验证了控制器的有效性.      

反向响应时滞过程PID控制器设计新方法

基于常规单位反馈控制结构，研究了工业中常见的反向响应过程的特性，给出了PID控制器的解析设计新方法．通过提出期望闭环传递函数．解析地推导出PID控制器的形式，同时分析了闭环控制系统所能达到的控制性能和鲁棒稳定性．由此给出了控制器参数的调节规则．该PID控制器的突出优点是可以进行单参数整定，通过单调地调节控制器参数，实现闭环系统的标称性能和鲁棒稳定性之间的最佳折衷．仿真实例验证了该方法优于其他方法．     

基于Matlab永磁同步电机控制系统的仿真建模

在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上，提出了PMSM控制系统仿真建模的新方法。在Matlab／Simulink中，建立独立的功能模块：PMSM本体模块、矢量控制模块、电流滞环控制模块、速度控制模块等，同时进行功能模块的有机整合，搭建PMSM控制系统的仿真模型。系统采用双闭环控制：速度环采用PI控制，电流环采用滞环电流控制。仿真结果证明了该方法的有效性，同时该模型也适用于验证其他控制算法的合理性，为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

EMS型高速磁浮列车导向控制系统及其仿真

为了保证高速磁浮列车沿轨道方向安全、可靠的运行,针对其导向控制系统建立了双电磁铁导向系统动态模型,设计了以电压、电流为受控对象的四种闭环控制器,并利用MATLAB/SIMULINK软件分析了各控制器的稳态性能和抗干扰能力.仿真结果表明:电流作为控制对象具有对非线性导向系统更好的模拟性,引入加速度反馈有利于改善系统的抗干扰性能,PID控制器设计方案具有相对更优的控制性能.     

永磁同步电动机电流预测控制

提出一种新型电流预测控制策略(Current Predictive Control,CPC)。综合了矢量控制(Space Vector Modulation,SVM)和直接转矩控制(Direct Torque Control,DTC)的优点,可以有效地提高永磁同步电动机调速系统动态响应速度,同时减小转矩脉动。有别于矢量控制的双闭环速度、电流PI控制结构,CPC通过比较电流预测值与速度控制器提供的电流参考值,根据电流预测误差直接给出电压源逆变器(voltage-source inverter,VSI)最优开关序列,省略了SVM中电流PI控制器和脉宽调制器(pulse width modulation,PWM),提高了系统动态响应速度;同时减小了DTC中由于滞环控制产生的转矩脉动。仿真结果表明了稳定MPC控制器结构简单,计算量小,静、动态性能优异,鲁棒性强。