摘要:煤和矸石的精准辨识是煤矸分选和煤炭清洁高效利用的重要前提,针对传统方法存在效率低、需加装辐射 隔离以及受环境干扰等诸多不足,提出了基于多光谱图像特性和光谱特性来识别煤和矸石,构建黏菌优化极限学 习机(Slime Mold Algorithm Extreme Learning Machine,SMA-ELM)的分类模型。 搭建多光谱数据采集系统完成煤与 矸石的光谱图像采集,通过 LBP 对光谱图像进行特征提取并使用 PCA 主成分分析对提取后的特征向量降维,输入 SMA-ELM 分类模型、蚁狮优化极限学习机(Antlion Algorithm Optimized Extreme Learning Machine,ALO-ELM)分类 模型、鲸鱼优化极限学习机(Whale Algorithm Optimized Extreme Learning Machine,WOA-ELM)分类模型进行对比, 重点研究不同波长响应下煤和矸石的辨识精度来筛选最佳波长,通过多评价指标对优化后的最优波段进行比较。 实验结果表明, SMA -ELM 分类效果最佳,第 6 波段为最优波段, SMA - ELM 在该波段的平均识别准确率为 95. 08%,煤和矸石的识别 F1-Score 分别为 96. 47%和 92. 68%,用时 10. 6 s。 所提出的方法可以实现煤和矸石的精 准识别,这对煤和矸石的智能分选具有重要的研究意义。

摘要:为了将标签间的语义相关性引入多标签图像分类模型中,传统的方法例如 ML-GCN 通过设置单阈值将标 签条件概率矩阵二值化为标签共现矩阵,然而,仅设置单阈值很难归纳所有的标签语义关系情况。 针对这一问题, 提出一种融合标签间强相关性的多标签图像分类方法—MGAN(Multiple Graph Convolutional Attention Networks), 通过设置多个阈值,将传统的标签条件概率矩阵按照不同的相关性程度分割为多个子图;同时,为了提升多标签分 类性能,也引入图像区域空间相关性。 另外,针对传统的“CNN+GCN”方法将标签与特征的融合张量视为预测分数 缺乏可解释性问题,将标签与特征的融合张量视为注意力分数;在 MS-COCO 和 PASCAL VOC 数据集上与其他主 流多标签图像分类方法进行了对比实验,平均准确率分别达到了 94. 9%和 83. 7%,相较于经典 ML-GCN 模型,分 别获得了 0. 9%和 0. 8%准确率提升,且在“Binary”和“Re-weighted”邻接矩阵模式下,MGAN 都有较好的表现,验证 了新的融合方法可以缓解图卷积神经网络过平滑问题对多标签图像分类的影响。

摘要:目的 针对磁悬浮球系统非线性不稳定和滞后性的问题,提出一种基于粒子群优化的自适应灰色预测 PID (Proportion Integration Differentiation)复合控制策略。 方法 通过在 PID 控制模块的反馈环中引入具有等维新息特征的灰色预测器,对系统误差进行及时反馈修正,以提高控制系统的响应速度和鲁棒性;同时,融合粒子群智能算 法对控制器参数迭代优化,以提高控制系统控制精度和抗干扰能力;最后,在 MATLAB / Simulink 环境下搭建仿真 平台进行对比实验。 结果 验证基于粒子群优化的自适应灰预测控制系统模型的超调量、峰值时间、调节时间显著 改善。 结论 证实该策略可以有效抑制系统滞后性,具有良好的稳定性和鲁棒性。

摘要:针对经典霍夫车道线检测方法实用性较差,无法准确区分车道线和路沿与应用道路场景简单等问题,提出 了一种基于消失点和颜色过滤器的车道线检测算法,不仅提高车道线检测的准确率,而且能够应用较复杂行车场 景;首先,对行车视频连续五帧图像进行预处理,获取行车环境下车道线消失点位置,能够自适应选取行车环境图 像的感兴趣区域(Region of Interest,ROI);然后,对 ROI 图像根据车道线颜色特征进行过滤得到二值图像,获取二 值图像中所有连通区域质心和倾斜角等数据,通过结合消失点特征和角度阈值进行限制,筛选记录符合车道线特 征连通区域的数据,接着分割较大区域获取更多质心点,识别漏检符合车道线特征的区域质心点;最后,对获取的 质心点使用最小二乘法进行拟合并标识车道线;实验结果表明:算法能够在多场景道路上快速准确的检测出车道线,与经典霍夫算法进行仿真比较,算法具有一定的鲁棒性和实时性。

摘要:针对 DC / DC 变换器在实际应用中不断扩大,对输入波动、响应速度、稳定性等要求越来越高,而传统的 PID 控制算法无法在复杂的变换器控制系统中获得理想的控制效果,以 Buck 变换器为研究对象,提出了一种改进型自 抗扰控制策略。 在基于传统的线性自抗扰控制的基础上,对其进行广义数学分析,在传递函数中引入自定义的零 点,同时,对输入通道和测量的干扰,设计了测量滤波器,并设计了二阶自抗扰控制器。 最后,搭建以 DSP28377 为 控制器的硬件试验平台,对比分析传统 PI 控制和改进型自抗扰控制受干扰情况下的动态性能,验证了改进型自抗 扰控制的方案可行性,所提出的改进型控制策略不仅将传统的 PID 控制具有的缺点克服,又将其结构简单的特点 保留。 实验结果表明:较传统的 PID 算法而言,加载过程中,调节时间减少 125 μs,超调量较少 0. 8%;减载过程中, 调节时间减少 165 μs,超调量减少 2. 8%。 可以得出改进型自抗扰控制策略不但具备快速和高精度特点,还具有更 好的鲁棒性和抗扰动性能。

摘要:针对使用预测函数控制(Predictive Function Control, PFC)的 DC / DC 变换器在负载切换时产生的扰动对变 换器响应速度有较大影响的问题,提出通过设计观测器观测扰动来优化预测函数控制算法的控制效果;相对于其 他提高系统抗扰动的方法,通过设计观测器来提高变换器抗扰动的方法的优点是实现简单、优化后控制效果好等; 设计 Luenberger 观测器对负载切换时产生的扰动进行观测,将观测值反馈给预测函数控制算法进行最优化分析, 并结合仿真结果对目标函数进行调整,优化后的目标函数能更好地响应扰动并尽快达到稳态;最后将优化后的控 制算法与 PI 双闭环控制方法进行比较,结果显示优化后的控制算法在受到扰动后比双 PI 控制方法动态性能更 好,实现了应对负载切换时提高系统动态性能的目标,增强了 DC / DC 变换器的抗干扰能力;优化后的算法只考虑 了负载切换时的扰动对于系统其他方面的扰动没有考虑进去,可以通过设计整个系统的观测器来进一步提高 DC / DC 变换器抗扰动的能力。

摘要:电池的荷电状态和健康状态是衡量电池续航和寿命的重要指标,为解决电池参数的时变性问题,提高电池 SOC(State of Charge)估算精度,减少硬件计算量,提出一种多时间尺度在线参数辨识双扩展卡尔曼滤波联合算法。 以 18650 三元锂电池为研究对象,采用基于二阶 RC 等效电路模型的多时间尺度 DEKF 算法,针对电池参数的慢变 特性和状态的快变特性进行双时间尺度在线参数辨识和 SOC 估算;通过联邦城市驾驶计划 (FUDS) 测试验证,得 出多时间尺度 DEKF 算法和传统离线辨识 EKF 算法对 SOC 估计的平均绝对误差分别为 0. 97%和 2. 46%,均方根 误差为 1. 19%和 2. 69%,容量估计值对参考值最大误差仅为 0. 007 72 Ah;实验结果表明:所提出的多时间尺度 DEKF 算法,具有更好的鲁棒性和 SOC 估算精度并能实时反应 SOH 变化趋势。

摘要:在碳交易背景下,针对企业单一的减排方式,提出了能源费用托管型合作模式的外包减排,并对两种减排方式 进行对比分析。 构建自主减排与外包减排 Stackelberg 博弈模型,比较分析交叉价格弹性、碳交易价格及减排投资系数 对两种减排方式下企业利润和碳减排量的影响,进一步细化影响选择减排方式的因素,采用算例仿真验证模型的有效 性。 研究结果表明:无论哪种减排方式,企业碳减排量和利润与交叉价格弹性系数成正向变动关系;碳交易价格增长, 会调动制造商减排积极性,产品的碳减排量增加,而对利润产生负效应;减排投资系数的增大,对企业减排起到负向阻 碍作用;节能服务公司与制造商自主减排投资系数比影响供应链选择减排方式,当减排投资系数比小于阈值时,企业 应选择能源费用托管型合作模式的外包减排,同时决策因素的变动会影响其选择减排方式的时机。

摘要:目的 为定量分析城市滨水带状绿地不同下垫面温湿度调节效应,选取安庆滨水带状绿地江滩公园为研究 对象,分析不同下垫面与降温增湿强度之间的关系,旨在为城市滨水带状绿地规划提供理论依据。 方法 于天气晴 朗夏季,选取 6 种下垫面(草地、乔草、乔灌草、水体、硬质铺装、建筑)为研究对象,以开阔的无植被区域作为对照, 测定温度、相对湿度、风速,比较不同下垫面之间降温增湿作用的差异。 结果 6 种下垫面均具有降温增湿作用,温 度日变化呈现出“单峰型”变化规律,湿度日变化呈现出 U 型变化,且各类型下垫面均在中午 11 ∶ 00—13 ∶ 00 达到 高温低湿状态,其中乔灌草与乔草两种下垫面与对照点之间的温湿度差异显著,水体与对照点之间的湿度差异极 显著,温度差异不显著,草地、硬质铺装、建筑与对照点之间的温湿度差异均不显著。 此外,不同类型林地中常绿阔 叶林降温增湿作用最为明显。 结论 不同类型下垫面表现出不同的调节作用,植物群落与水体能有效改善周边环 境小气候,该结果对合理配置滨水带状绿地植物具有实践指导意义。

摘要:目的 研究重庆市首要空气污染物 PM2. 5 与 PM10 、SO2 、NO2 、CO、O3 的动态影响关系,为政府制定防治大气 污染措施及相关政策提供有价值的建议。 方法 收集重庆市 2021-05-01—2021-10-31 日的 PM2. 5 、PM10 、SO2 、 NO2 、CO、O3 这 6 项大气污染物的日浓度数据,利用 Eviews8. 0 软件,对原始数据进行序列平稳性检验;根据 Granger 因果检验结果选择变量,建立时间序列 VAR 模型,并检验模型的稳定性;利用广义脉冲响应分析和方差分 解分析,研究各污染物浓度对 PM2. 5 的动态影响及相对重要性。 结果 Granger 因果检验表明:PM10 、SO2 、NO2 、O3 是 PM2. 5 的 Granger 原因, CO 不是 PM2. 5 的 Granger 原因;广义脉冲响应分析表明:NO2 对 PM2. 5 的影响最大;方差 分解分析表明:NO2 的浓度对 PM2. 5 的影响最大;O3 对 PM2. 5 的影响次之,对 SO2 的影响作用最小。 所以,从长期 影响效应看,NO2 对 PM2. 5 具有长期较大的影响,SO2 对 PM2. 5 的影响最弱。 结论 防治 PM2. 5 对重庆市空气的污染 应着重控制 NO2 的污染,因此,政府应大力发展绿色交通,控制交通污染;大力监管高污染行业,将烟雾、粉尘、颗粒 物等排放量较大的行业作为工业污染源治理的重点;大力发展清洁能源,加快化石燃料替代资源的开发利用。

摘要:针对方案属性值为Vague值且考虑专家评分可信度的多属性群决策问题,提出了一种基于Vague集模糊熵和D-S证据理论的多属性群决策分析方法。该方法充分考虑各专家给出的Vague值评价信息中所蕴含的模糊性与不确定性,借助模糊熵来获取与专家自身意见相匹配的评分可信度序列,其完全由数据驱动,弥补了传统方法对可信度主观统一设定的不足。首先,基于各专家原始决策矩阵获得各属性下的Vague集模糊熵,以构建与专家集相对应的评分可信度矩阵;其次,对经可信度调整后的各专家决策矩阵使用证据合成进行信息集结,利用Vague集记分函数并经可信度调整得到属性权重;最后,将专家群体集结信息经属性权重加权修正后算出各方案最终的Vague评价值,进而使用记分函数获得各方案综合得分,筛选出最优方案。利用证据理论在不确定信息融合方面的优势和Vague集记分函数的信息转化功能,通过证据合成和记分函数集结专家群体的评价信息,所得出的决策结果更加客观、合理,并通过一个具体算例验证了所提方法的可行性和有效性。

摘要:变分不等式问题在经济金融、交通运输、数学规划、力学等领域都有着广泛的应用。 近年来,变分不等式问 题受到许多学者的研究,且这些研究主要集中在求解单调或者伪单调变分不等式问题。 文章在实希尔伯特空间 中,针对非单调变分不等式问题,提出了求解该问题的算法。 借助惯性原理和 Mann 型方法,构造了一个带 Armijo 线性搜索的修正惯性次梯度外梯度算法;在没有 Lipschitz 连续性的假设下,证明了由算法产生的迭代序列强收敛 于变分不等式问题的解,值得注意的是,定理的证明并没有要求映射的任何单调性假设;最后,给出了两个数值实 验,阐明了文章算法的有效性和优越性,所得结果推广和改进了许多最新的结果。

摘要:针对大规模群决策问题(Large-scale Group Decision Problem,LGDP),在多粒度不平衡犹豫语言模糊环境下, 提出了一种决策者评价信息特征提取的方法,同时考虑到决策者们聚类后形成的不同集群间的权重会受其内决策 者差异的影响,定义了离散系数,用于修正集群间的权重;首先,对决策者提供的多粒度语言进行一致化,并得到具 有概率信息的决策矩阵;其次,在计算机视觉分析中,任意图像都是由 RGB 三基色构成,且图像相比于数据更易进 行特征提取,故通过计算决策矩阵中的所有概率数据对应的 RGB 值得到对应的彩色图像,运用特征提取算法提取 决策矩阵中评价信息的特征,避免了现有决策方法难以快速有效提取决策矩阵中关键特征的缺点,且在处理大规 模决策问题时更高效和简洁;之后进一步对决策者进行聚类得到不同的集群,以新定义的离散系数来得到修正后 的集群间权重,然后通过计算净流大小来对方案排序得到最终决策结果;最后,以铁路线路方案的选择为例,说明 了方法的有效性和可行性。

摘要:针对高维数据的建模分析问题,提出一种基于弹性网络法和复合分位数回归相结合的稳健估计方法。 在该 估计方法中,所提出的模型能够有效进行变量选择与系数压缩,并处理数据间的多重共线性与群组效应问题,在大 数据时代下具有较广的适应性。 同时,与已有的惩罚最小二乘估计和惩罚分位数回归估计相比,该估计方法不仅 放宽了对模型误差项的分布要求,而且综合考虑了多个分位点的损失,在面对离群值或呈现尖峰、厚尾分布数据时 能够保持更强的稳健性和抗干扰性。 在一定条件下,对所构建模型估计的相合性与稀疏性进行了理论分析,结果 表明:所提出的模型能够将不相关的变量完全压缩至零,且估计量和真实系数以趋于 1 的概率相同。 此外,在数值 模拟方面,设置了 5 种误差项分布条件,根据设定的 4 项指标,通过与其他惩罚函数模型以及损失函数模型进行比 较,结果表明新提出的方法具备更好的稳健性与有效性。