无线传感器网络中混合簇头选举算法的研究*

针对网络拓扑结构稳定的实际应用,提出了一种混合簇头选举算法,包括以质心(能量中心)为基础的簇头选举方式和以剩余能量为基础的簇头选举方式。通过降低系统内簇头与簇内节点之间通信的总能量和平均传输时延来提高网络的生命周期。仿真结果表明,与GAF算法相比,网络的生命周期得到了较大幅度的提高,并且随着单簇节点数的增加,网络的生命周期也随之增加。实验证明,该方法适用于组建大规模无线传感器网络。     

一种改进的不平衡数据集分类方法

传统的机器学习方法在解决不平衡分类问题时,得到的分类器具有很大的偏向性,表现为少数类识别率远低于多数类。为此,在旋转森林分类方法的基础上,提出一种改进的不平衡数据处理方法——偏转森林。通过对少数类进行过抽样改变训练数据的分布以减小数据的不平衡,采用随机抽取的方式确保生成偏转矩阵的样本间存在差异,从而提高集成分类器的分类精度。实验结果表明,该方法能取得较好的分类性能,具有较高的少数类识别正确率和较低的多数类识别错误率。     

基于二维X射线衍射技术的铝箔织构在线检测

搭建一套基于二维X射线衍射技术的材料微结构在线检测系统,通过对系统实时采集的衍射数据沿方位角方向积分,对电解电容器铝箔材料立方织构进行在线检测,建立了衍射半峰宽、总衍射强度、织构体积量与铝箔立方织构含量间的关系,与传统离线的蚀坑定量检测法对比,立方织构含量绝对误差控制在2%,满足在线检测需求。最后,进行了系统相关因素对在线检测结果影响程度的研究。结果表明:运动速度和样品高度的变化对结果影响较小,而运动方向与轧向夹角以及机构倾角对结果影响较大,实际检测中应严格控制。     

基于信息熵的轧辊裂纹声发射三维定位方法

在平整机的轧制过程中,轧辊表面承受巨大的接触应力、交变应力和摩擦力作用,易产生裂纹。在复杂载荷的作用下,裂纹会成为疲劳核心,其尖端的应力急剧增加并导致裂纹扩展,严重时会造成断辊事故发生。同时,裂纹的不断扩展伴随着应力波的释放,产生声发射(Acoustic emission,AE)现象。利用声发射技术对平整机轧辊裂纹进行定位,不需要全辊身进行逐点扫描,检测效率高,实时性好。针对平整机轧辊的声发射三维定位中存在的定位"多源性"干扰问题,提出基于信息熵的轧辊裂纹声发射三维定位方法。利用信息熵对声发射参数进行权重的量化,进而获得评价轧辊状态的综合指标;根据正常辊综合指标的分布,确定干扰源的指标范围;利用此范围将裂纹辊中的干扰源有效剔除,进而提高裂纹辊的定位精度。利用该方法对某钢厂冷轧平整机的正常辊和裂纹辊的试验数据进行分析,处理前后的结果验证了方法的有效性,为准确及时地检测出裂纹的位置信息、保证轧辊的安全生产提供有力的数据支持。     

ART神经网络集成系统软件的研制

根据自适应谐振理论以及心理学、生物化学和神经生理学研究成果，深入研究了ＡＲＴ神经网络模型并探索出ＡＲＴ１网络、ＦＡＲＴ网络、ＡＲＴ２网络和ＡＲＴ３网络所对应的一套实用基本算法，在此基础上研制完成了ＡＲＴ神经网络集成系统软件并将其应用于轴承的状态监测和故障诊断。     

基于混沌振子的微弱特征信号检测原理及应用

介绍了利用混沌振子检测微弱特征信号的原理和实现方法。实验表明该方法能够在信噪比相当低的情况下检测出微弱的特征信号,并用滚动轴承上测取的振动信号验证了该方法的可行性。     

基于核偏最小二乘的锌层重量预测模型

为了给带钢热镀锌生产的质量控制提供必要的决策支持和分析手段,针对气刀对锌层重量的控制工艺,提出了基于核偏最小二乘回归的锌层重量预测模型。利用核函数将低维空间的非线性回归转化为高维空间的线性回归,克服了实际生产工艺中非线性因素对预测模型的不利影响。应用鞍山钢铁集团公司带钢热镀锌的生产实际数据进行验证,结果表明,基于核偏最小二乘的锌层重量预测方法与线性偏最小二乘、BP神经网络等方法相比,具有更好的预测精度。     

一种基于流形拓扑结构的轴承故障分类方法

根据不同故障类型的轴承信号在高维相空间中呈现不同结构的流形形态,提出了基于流形拓扑结构的轴承故障无监督分类方法.新方法首先将反映轴承状态的一维振动信号重构到高维相空间中,利用相点邻域的切空间信息逼近流形的局部几何结构,从而得到描述流形拓扑结构的矩阵;对所有样本构成的流形拓扑结构作多向主元分析后,将获得的主元信息作为特征集输入到C-均值分类器中进行轴承的状态识别.用轴承在正常状态、内圈故障、外圈故障的试验数据进行验证,结果表明,与传统的利用振动统计量为特征输入的方法相比,新方法能够更完整地刻画信号特征,获得更准确的分类识别率.     

预测树和图形化规则语言在建立故障诊断专家系统知识库时的应用

本文在建立预测树的基础上,首次提出将图形化规则语言与预测树技术相结合。使用这种方法,可以方便而有效地建造现场诊断知识库。在文章中,作者以建立主轴箱轴承故障诊断专家系统知识库为例,说明了其具体应用。本文所述方法,也可以用于武钢其他各种复杂设备的故障诊断专家系统。