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电气信息及自动化论文范文参考 电气信息及自动化毕业论文范文[精选]有关写作资料

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电气信息及自动化论文范文

论文

目录

  1. 第一篇电气信息及自动化论文范文参考:机电系统虚实一体化的创新设计自动化理论与技术研究
  2. 第二篇电气信息及自动化论文样文:基于小波分析及数据融合的电气火灾预报系统及应用研究
  3. 第三篇电气信息及自动化论文范文模板:高速铁路智能牵引变电站自动化关键技术研究
  4. 第四篇电气信息及自动化论文范例:医药大输液可见异物的视觉检测机器人技术研究
  5. 第五篇电气信息及自动化论文范文格式:粒子群优化算法及其在机电设备中的应用研究

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第一篇电气信息及自动化论文范文参考:机电系统虚实一体化的创新设计自动化理论与技术研究

20世纪60年代涌现的虚拟现实技术曾引起各国技术界、产业界以及用户的广泛关注并迅速渗透至人们生活的方方面面.近年来,随着虚拟现实理论与技术研究的逐步深入,虚拟现实系统的应用也日趋成熟,围绕如何有效利用虚拟现实技术进行产品设计以及如何科学的进行虚拟现实系统的设计,成为需要着力研究的课题.

事实上,人类诉求设计理论和设计技术的历程由来已久,终极目标是根据设计思维行为规律实现产品设计全过程的自动化,使设计人员真正从繁琐的手工设计中解脱出来,提高设计效率和设计质量,进而增强产品的市场竞争能力.国内外众多学者在设计自动化领域取得了一些令人鼓舞的成就,然而现有成熟的CAD系统仍未彻底解决长期困扰学术界的需求分析、概念设计、功构映射等难题,对符合设计人员正常设计思维的Top-down设计风范和并行设计等问题的考虑仍显不足,因而导致在人机协同、创新能力等方面的支持依旧有限.作为一种行之有效的设计方法,虚拟设计丰富了设计行为方式,提供了崭新的设计表达形式和设计评价理论,能够在产品设计完成之前形成对产品的具体印象和感受,这些均有助于弥补现有CAD系统的缺陷,但从总体上讲,虚拟设计对设计全过程、特别是对设计过程的早期阶段、对待设计机电系统可能具有的虚实结合功能以及对人在待设计机电系统中的功能体现等问题缺乏考虑,产品设计或使用的体验多是主观的、感性的.

兼及众多先进的设计哲理和方法,并结合对传统设计过程的深刻领悟,基于已取得的分解重构原理和概念产品生长型设计过程模型等研究成果,本文从虚实一体化角度立论,提出了面向机电系统设计自动化的虚实一体化概念创新设计理论,在此基础上,针对计算机描述和处理问题的特点,构建了机电系统虚实一体化概念创新设计平台,在此平台下,进行了棉花打包机、数控车削中心、车辆驾驶和腹腔镜手术训练等虚实结合系统的设计实例验证,其中,棉花打包机和数控车削中心虚拟系统已得到济南星科经贸有限公司面向全国职业技术培训的推广应用,腹腔镜手术虚拟训练系统已获得国家专利并已着手开展临床应用.

机电系统虚实一体化概念创新设计理论是对虚拟设计理论的继承和创新.较之虚拟设计,虚实一体化设计理念更能够诠释产品设计自动化全过程,虚实一体化设计理念从哲学的高度回答设计思维本身的虚实结合、人、机协同设计或应用系统的虚实结合、设计或应用系统自身功能上的虚实结合3方面问题,将产品设计理论概括为设计过程的虚实一体化、产品信息的虚实一体化和系统实现的虚实一体化3方面内容.

在虚实一体化设计过程模型的研究工作中:首先提出以质、能、信息一体化设计信息流有序流动的观点剖析虚实一体化的设计过程,即认知领域关于物质的质、能的信息化描述连同信息本身一体化为设计领域的设计信息并在产品设计的过程中有序流动,从而将产品设计自动化全过程中的认知与设计(实践)、人、机协同决策以及设计自身的进化等问题有机结合起来,使虚实一体化设计理念中“虚”的含义得到进一步具体化.然后以虚实一体化设计过程的需求分析阶段作为研究重点,从需求获取、需求理解、协商和评判、需求管理等3个实现环节展开虚实一体化需求分析的研究:(1)定义了机电系统需求分析模型和感知思维模型,并从两者虚实结合的意义上给出了作为机电系统虚实一体化需求分析出发点和基础的机电系统虚实一体化需求分析模型的定义,即满足感知思维模型与机电系统需求分析模型间虚实结合的需求分析模式,形成虚实结合的结构化信息,表达具有虚实结合行为的系统需求.(2)提出了需求链概念,并详细分析了完整产业链对应的需求链构成,将需求链上的4类用户抽象为3类需求源及视点,给出了用户需求,包括用户特征、需求源特征、用户需求信息模型的BNF范式定义,其中,用户需求信息模型以视觉、听觉、触觉和作业需求作为用户公共的需求定义模板,具备针对机电系统虚实结合行为的表达能力,使用户驱动的需求抽取具有良好的启发性和发散性.(3)提出了设计者进行用户需求校验的定性校验项,结合给出的用户元、设备元、对象元、环境元四元组的设计需求拓扑结构定义,从广度和深度上形成设计需求拓扑结构的BNF范式定义和映射规则;采用改进的层次分析法进行需求可行性的定量化分析,具体包括需求的重要性排序、合理范围划定、效益风险评估等;定义了基于分解重构原理的设计需求进化过程中涉及的需求分解重构、间接递归、需求变更等问题的解决规则.

在虚实一体化产品信息模型的研究工作中:首先定义了与机电系统虚实一体化需求分析模型表述一致的机电系统虚实一体化功构设计模型,具体分析了设计空间中概念产品的质、能、信息的信息化表达形式,给出了设计方案、结构和参数等设计信息熵量度量的一般形式.然后确立了基于具有广阔重构空间的功能表面的功构设计信息表达方式,功能表面具有几何、功能双重属性,既描述产品功能又传递结构信息,从而使设计概念迅速过渡到设计结构、设计参数,能够从根本上解决设计自动化领域中棘手的功构映射问题;进一步将功能表面的功能信息扩展至包含电气信息,从而满足产品功能电气化实现的设计趋势,增强对机电系统概念设计的支持能力;建立了适用于基于功能表面分解重构原理的结构创成的产品信息模型,增强产品设计的创新和综合能力.最后就机、电表现出的认识规律上的参照性、设计过程中的相关性以及功能信息表达的一致性等提出了广义机电一体化的设计思想,全面分析了机、电在原理、功能设计上的相似性,给出了机电系统动力学方程统一性的初步证明,一方面使得功构映射更加丰富,设计推理更加灵活,有助于机电系统设计多方案的产生,另一方面能够针对机、电相似性的设计方案建立统一的物理仿真模型;详细划分了系统级、模块级、器件级3级机电系统设计知识体系,基于机电系统设计知识体系实例的推理有助于降低设计后期的重构难度;进一步建立了人、机、环境大系统观下,适用于概念创新设计的广义执行机构子系统、传感检测子系统、信息处理与控制子系统设计模式功能元的知识表达,其中,广义执行机构子系统归纳为4类设计模式,传感检测子系统归纳为3种设计模式,人、机、环境大系统观下的机电系统设计充分体现了虚实一体化的设计理念,虚实结合的表达方式能够支持具有虚实结合行为的机电系统设计.

在虚实一体化设计系统模型的研究工作中:本文虚实一体化设计系统模型的研究侧重点是,在机电系统虚实一体化概念创新设计理论基础上构建机电系统虚实一体化概念创新设计平台,实现对机电系统虚实结合功能的设计支持.

分析了机电系统用户元、设备元、对象元、环境元等功能四元组中用户元与设备元间以及设备元、对象元、环境元间虚实结合功能的设计表现,给出了虚实结合机电系统虚拟功能引入的判据;提出了用户元与设备元间的虚实结合,即人、机功能合理分配的设计依据,将人的功能纳入待设计机电系统统一考虑;系统归纳了人机界面虚实一体化设计元素,定义了人机界面柔性化设计的基本步骤;结合上述规则,拟定了机电系统虚实结合功能设计方案的评价要素集,采用二级模糊综合评价方法进行设计方案的定量化评价.

构建了支持虚实结合机电系统设计实现的机电系统虚实一体化创新设计平台,设计平台由DARFAD设计环境和Web设计环境组成.DARFAD设计环境采用基于接口的方法进行复杂机电系统的多领域建模,包括:基于Pro/Engineer ECAD的PCB设计,建立了9类电子元件*库,解决MCAD与ECAD间的设计转换;基于Matlab/Simulink的行为性能仿真,尝试基于VRML接口进行虚拟系统动态特性仿真.Web设计环境为基于VRML和Java的Web嵌入式可组态机电系统虚拟平台,实现了机电系统电气控制的三维组态.

第二篇电气信息及自动化论文样文:基于小波分析及数据融合的电气火灾预报系统及应用研究

火推动了人类社会的文明进步,而火灾却给人类带来了巨大的危害.随着现代社会经济的快速发展以及工业的不断繁荣,各种电气化产品的层出不穷,给火灾的发生提供了更大的可能性.多年来电气火灾的数量一直呈现居高不下的局面,而且损失惨重的重特大火灾往往也由电气火灾造成.传统的火灾预报由于探测技术、信号处理方法和理论研究的局限性,在电气火灾监测过程中时常会出现误报及漏报.

论文深入分析了电气火灾形成机理,在分析出电弧(电火花)和高温为电气火灾火源的根本形式的基础上,通过大量实验,深入研究了不同负载形式下的交流故障电弧燃烧时的电弧电压、电流波形特性后发现,交流电弧在燃烧过程中有潜在着的“零休现象”.故障电弧的“零休现象”特性,给故障电弧的检测拓宽了思路.提出了利用故障电弧检测与分析监测及预报电气火灾的方法.

运用小波函数对故障电弧电流信号进行了小波奇异性分析.构造了正交二次样条小波为小波函数,利用多孔算法的二进小波变换实现了快速小波变换算法.故障电弧周期零休现象这一特征信息用小波分析时表现为周期性的奇异点,因此提出了周期性奇异点检测故障电弧的新算法,并分析了该故障电弧检测算法的可行性和有效性.

在检测故障电弧发生的基础上,对电气火灾早期现场的主要特征信号进行了多参数实时监测,运用多信息融合技术完成了对所探测的电气火灾特征信息的融合,实现了电气火灾的准确辨识.设计了基于故障电弧的信息融合的三层模型,并运用我国标准火数据以及典型干扰数据进行了实验仿真,仿真结果表明,该融合模型能够很好地完成电气火灾的快速准确预报,有效地避免了电气火灾的误报和漏报.

采用集散控制方法,完成了基于故障电弧和多信息融合的电气火灾预报系统的系统设计.整个系统分为上下位机,下位机又分为主机和从机.下位机主要完成信号的采集、预处理以及传输,其中的主机可完成一定的信号处理与判断;上位机主要完成各种信号处理算法的实现、存储以及监控系统画面的实现.所研发的“电气火灾预报系统”经过了反复试验、调试并在多家应用单位进行了推广使用,较好地实现了电气火灾的预防.

论文在电气火灾预报方面进行了一定的研究工作,取得了一定的进展,但是,电气火灾仍然有许多值得研究的热点,例如,在故障电弧进一步与电气火灾其他参量的融合方面、电气火灾融合模型结构的优化方面、采用新型探测技术和探测器扩展现有系统的能力方面、其它领域的新技术(如激光图像粒径分群、激光前向/后向散射的应用)引发电气火灾探测技术的新途径方面以及电气火灾监测技术在与自动化、现代通讯技术、智能大厦技术的进一步结合使得电气火灾探测系统更趋于自动化、开放性和模块化等方面还会有更进一步的发展.

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第三篇电气信息及自动化论文范文模板:高速铁路智能牵引变电站自动化关键技术研究

随着京广、京沪高铁的开通运行,我国已成为世界上高速铁路运营里程最长、运行速度最快、建设标准最高的国家.高速铁路牵引负荷的特殊性和供电系统的复杂性,对牵引供电技术提出了更高的要求.智能变电站技术的快速发展对高速铁路牵引供电产生了深刻的影响,可以预见智能牵引变电站是牵引变电站的发展趋势,是提升牵引供电效率、提高供电可靠性的有效措施.

论文围绕构建智能牵引变电站的自动化关键技术展开理论分析与应用研究.首先通过对比分析,研究了牵引变电站一次系统的特殊性对构造二次系统的影响,进而提出了智能牵引变电站的构建模式,在此基础上,重点对牵引变电站通信网络的规划与构建、以供电臂为单元的区域智能协同自治的技术实现方法以及基于开放式架构的间隔层IED的实现技术等方面开展了系统的研究与开发工作.

近年来,有关智能变电站的研究受到了广泛关注并取得长足进步.牵引变电站具有电力系统的一般特点,智能变电站的许多技术和经验可以借鉴到牵引变电站中来,但高速铁路牵引变电站在供电要求、接线方式、一次电气设备参数、用电负荷特征等方面与电力系统变电站相比具有较为明显的差异,这些功能与需求的差异对智能牵引变电站自动化系统的实现技术及构造模式将带来深刻的影响.论文通过对比分析,提出了以供电臂为单元的智能牵引变电站构建模式,该模式充分利用变电站范围内的丰富信息以及易于获得的外部信息,构筑设备级、站级、以供电臂为单元的区域级的层次化控制与保护体系.保护控制设备放置于高压电气设备旁侧,以光纤网络方式代替常规的控制电缆,变电站设备之间、以及供电臂内变电站之间信息高度共享,便于实现以供电臂为单元的各种高级应用功能.该模式简化了牵引变电站自动化系统配置模式,提高了高速铁路牵引供电的安全性、可靠性和经济性.

信息高度共享是智能变电站最主要的特征,规划与构建满足性能要求的通信网络是智能牵引变电站重点研究的关键技术之一.结合牵引变电站自动化应用功能,从理论上分析了通信实时性与延时确定性、可靠性与可用性、安全性与鲁棒性的内涵特征,给出了影响其性能指标的关键因素及其改进方法,总结了智能牵引变电站通信网络的需求特点,提出了针对其功能特点的网络构建方案.该方案把牵引变电站自动化设备划分为系统层与设备层,站控层网络连接系统层设备,过程层网络用于系统层与设备层之间、以及设备层设备之间的互联,采用“网采网跳”模式,具有实时性好、信息共享程度高等特点.针对网络通信中周期性数据、突发性数据和事务性数据的特点,借鉴Internet网络流量模型,提出了智能牵引变电站的网络流量数学建模方法,该方法指出变电站网络中突发数据具有马尔科夫性,服从Poisson概率分布特点,网络中的事务性数据表现出自相似特征和重尾分布特点,使用Heavy-Tailed的Pareto概率分布建模网络流量具有较高的拟合度.利用OPNET仿真软件,对论文提出的通信网络构建方案进行了动态模拟仿真,进一步验证了论文提出的网络构建方案的可行性,总结了具有普遍适用性的组网方案特点与建议.


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作为智能牵引变电站的重要部分,论文对以供电臂为单元的区域智能协同自治功能的实现模式进行了研究,以AT故障测距系统为例,提出了一种基于远程GOOSE机制的AT故障标定方法,该方法把数据同步与网络通信融合在一起,采用GOOSE机制在兼顾通信可靠性的同时,具有较高的实时性、开放性和互操作性.针对“AT中性点吸上电流比”故障标定原理存在区段误判和测距精度不高的问题,结合现场短路试验数据和实际工程应用,分析了造成测距精度误差的原因,提出了针对基于“AT中性点吸上电流比”原理的测距精度补偿方法,通过对牵引变电站侧AT吸上电流的补偿来修正故障区段的判别误差,通过对故障点两侧的AT吸上电流的归并计算来提高测距精度.该方法已成功应用于国内多条高速铁路的AT测距系统,取得了良好的应用效果.

在上述理论研究和仿真分析的基础上,考虑到智能牵引变电站将是一个长期渐进的过程,从间隔层IED的实际需求出发,提出了一种基于开放式平台架构的通用间隔层IED的实现方法,该方法既能兼容既有的常规数据采集和控制输出方案,又能支持面向未来的以信息共享为基础的全数字化的输入输出方案.基于该平台研制的IED装置已通过了国家权威部门的测试和IEC61850互操作试验,并已在实际工程中应用.

最后,论文对所作的工作进行了总结,并对本课题的发展趋势进行了展望.

第四篇电气信息及自动化论文范例:医药大输液可见异物的视觉检测机器人技术研究

医药大输液是我国医药行业五大重要制剂之一,是医疗机构日常必须使用的药品,在现代临床上占据十分重要的地位.但是,由于生产工艺以及封装技术的原因,在灌装过程中,大输液产品中可能含有玻璃屑、纤维、毛发、漂浮物等可见异物,异物的存在将危害用药安全.目前,我国制药企业由于缺乏相关配套技术和生产成本考虑,大部分都没有在瓶装液体药品生产线中引进或建立自动化医药检测装备系统,而基本上都是采用人工灯检的方法,要求工作人员在暗室中进行,配备简单的检测灯箱,通过目视检测药液中的可见异物,这种方法检查速度慢、操作繁琐、可靠性差,还容易对药品造成二次污染,从而危害制药安全.而基于机器视觉的药品检测机器人能够实现药品在线、高速、高精度的自动化检测.我国在灌装后的药品视觉检测设备研究开发方面远远落后于国外发达国家,而这与我国大输液生产使用量世界首位极不相称.

为此,针对现有人工检测方法存在的问题和我国药企的需求,本论文对大输液智能视觉检测机器人技术进行了深入的研究.论文介绍了大输液视觉检测的概念和要求,从大输液视觉检测机器人的检测原理、机械结构、电气控制系统、光学照明与图像获取方案到可见异物的图像检测算法都进行了详细研究,在此基础上,开发出视觉检测机器人并进行了多项指标测试和验证.

本论文的研究工作、主要成果和创新点包括以下几个方面:

1、介绍了医药大输液视觉检测机器人的研究背景与意义,分析了我国医药市场和制药装备的现状,以及大输液药品的生产制造流程,指出在医药检测环节人工灯检存在的问题;概述了医药视觉检测机器人相关的一些重要机器视觉技术,包括光源照明技术、视觉成像等,还介绍了机器视觉在医药、饮料、电子生产线检测中的应用情况;最后分析并总结了国外开发类似检测技术与设备的相关成果.

2、根据医药生产企业对大输液药品在线检测的应用要求,结合我国大输液的实际生产工艺,分析了医药自动化生产线上智能检测机器人的技术可行性.论文提出了模拟人工检测动作,药品高速旋转-急停-跟踪拍摄的视觉检测原理.设计了用于检测100ml以下大输液的机器人机械结构和检测100ml及以上大输液的机器人机械结构及多个重要机械机构,包括:抓瓶机构(药瓶夹持机构)、旋转搓瓶机构、次品剔除机构等;设计了由控制子系统和图像处理子系统两部分组成的总体控制系统.在控制子系统中,开发了基于多PC机并行处理的分布式控制结构,设计了系统中的旋转-急停-跟踪拍摄的控制时序、多段分区域搓瓶时间控制、以及跟踪摆臂运动控制等.在图像采集与处理子系统,从相机镜头选型到光学系统设计,经过反复实验,实现了在高速运动中获取清晰的药品图像.论文还分析了医药大输液视觉检测机器人的系统工作过程及软件构架方案.

3、提出了一种基于FFT频域变换的图像校正与配准方法,测试了多组检测序列图像,完成对序列图像参数的粗略配准,在此基础上,采用Powell最优化搜索算法进一步寻找最佳匹配参数,以图像子集的平均互相关度量值为配准的代价函数,最终获得图像的精确配准参数,配准精度达到了亚像素级.为了减少后续处理的运算量,提出一种基于概率统计的方法对输液图像进行感兴趣区域提取,首先对获得的图像进行直方图均衡化,增强图像整体对比度,然后对药品图像进行二维最大熵阀值分割,最后使用概率统计的方法求出图像中包含药液区域的左右和上下边界位置.为了抑制背景噪声的干扰,提出了一种基于极值的自适应均值滤波算法,与传统的滤波算法比较,该算法能够去除噪声的同时较好地保留边缘等细节信息,降低图像处理后的模糊化程度,可以有效的对检测区域内的药液图像进行了噪声滤除.

4、结合药液中可见异物的检测特点,提出基于细胞神经网络(Cellular neuralnetworks, CNN)的药液图像分割方法,设计恰当的细胞神经网络模板分割图像,然后为改变CNN的线性加权联结方式,引入了非线性模糊运算min/max联结权,设计了模糊细胞神经网络(FCNN)结构,通过实验测试,FCNN分割效果优于传统的CNN,但在边缘检出上其效果尚不理想;本文针对此问题,提出改进型模糊细胞神经网络(IFCNN),研究了其收敛性和稳定性,实验测试结果表明,它能有效的克服现有方法无法解决的边缘检出问题,使得异物分割图像能更好的接近真实图像.

5、根据药液异物图像形态复杂、类型多样等特点,对连续多帧医药图像选取了目标的一系列形态特征、统计特征、运动特征等,介绍了使用的各个特征参数的计算方法,然后针对实验图像,提取各个目标的特征参数,并进行分析.在此基础上,提出了一种改进的ReliefF算法-k个最近邻ReliefF算法来选取特征,通过该特征选择算法滤除无关特征,该算法能在进行权值迭代中用k个最近邻距离的平均代替传统的一个最近邻,从而较大程度的减少了噪声等虚假特征对权值的影响,使得特征的选择更为精确.论文分析了支持向量机和Boosting之后,通过实验比较两者在药液中多种异物分类应用中的优缺点,提出了基于SVM的AdaBoosting多值分类算法,并给出实验结果,该方法集成在药品缺陷检测软件系统中,取得了良好的效果.

6、研制出了一台大输液检测机器人样机和一套软件平台.从工程应用角度,详细介绍了研制的大输液检测机器人硬件系统,对进瓶机构、抓瓶与搓瓶机构以及电气控制等多个组成部分进行了说明,并开发了检测与分析软件各组成模块,在系统性能的测试过程中,通过国际通用测试方法(Knapp-Kushner)对本文设计的药液异物检测系统和算法的有效性进行验证,另一方面也对检测方法的重复性、检测精度、不同种类异物检测性能进行了测试,完全能够满足输液在线检测的要求.

本论文通过理论分析研究和实验证明了提出的大输液医药视觉检测机器人光学、机械、电气结构的合理性,以及大输液可见异物检测方法的有效性和可行性,研制的检测机器人系统做为国家863课题―大型高速医药自动化生产线上的产品检测包装智能机器人‖的重要成果之一,在2011.12.9通过了国家科技部组织的专家验收.检测机器人现场应用表明,本文研制的检测系统解决了实际应用的大部分问题,将在医药自动化检测中发挥重要的作用,具有极高的实用价值和推广应用前景.

第五篇电气信息及自动化论文范文格式:粒子群优化算法及其在机电设备中的应用研究

为适应机电设备智能化、自动化和高可靠性的发展,现代机电设备无论是机械系统还是控制系统都越来越复杂,客观上对机电设备的设计、状态监测和控制方法等都提出了更高的要求,其中的许多问题都可以转化为优化问题用优化算法进行求解.作为一种基于群体智能的随机优化算法,粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法以其简单、易于实现和快速的收敛性能,在工程优化实践中得到广泛应用.本文在对粒子群优化算法基本理论进行研究的基础上,提出了一种改进的粒子群优化算法,并探讨了其在机电设备的设计、状态监控和控制中的应用.主要研究内容包括以下几个方面:

(1)阐述了优化的一般数学模型以及粒子群优化算法产生的背景和研究现状.分析了粒子群优化算法的基本原理和特点,并对基本粒子群优化算法中参数对算法性能的影响进行了简单分析.

(2)针对基本粒子群优化算法存在容易陷入局部最优的问题,基于生物群体的认知和决策过程,提出了一种基于“维信息共享(Dimension Information Sharing)”和“动态认知(Dynamic Cognition)”的改进粒子群优化算法(DDPSO).在速度更新中随机选取粒子某一维的信息复制到其他维,实现“各维之间信息的共享”,同时,为适应不同的优化问题,引入动态认知思想,每一次迭代过程中,针对“认知”的不同阶段,用不同的更新策略对种群中的粒子及粒子的个体最优和整个种群全局最优进行更新.DDPSO算法模拟生物群体的认知过程,将生物群体在不同阶段的认知过程转换为不同的更新策略,从模型结构上对粒子群优化算法进行了改进,使算法更加符合生物群体的思维过程及其社会属性,发挥了不同更新策略的优势,更加能够体现生物群体的智能.通过对标准测试函数集中反映算法不同性能的测试函数的测试、神经网络的训练以及混沌控制系统控制参数的优化,证明了DDPSO算法具有非常好的优化能力.

(3)针对齿轮箱故障状态识别中,BP算法存在的问题(过多的参数需要调节,收敛速度慢,容易陷入局部最优等)和基本粒子群存在的问题,将DDPSO算法引入到了齿轮箱的故障诊断中用于神经网络的训练.以BP神经网络的权值和阈值作为粒子的位置矢量,圴方误差作为粒子群的适应度值,通过粒子群优化算法对权值和阈值进行调整、优化.诊断结果表明,DDPSO算法与BP、PSO-TVIWD、PSO-TVACD和PSO-DV算法相比,更容易跳出局部最优,且具有更高的诊断精度和收敛性能,提高了齿轮箱故障诊断率,为复杂非线性机械系统的故障诊断和状态监测提供了新的思路和方法.

(4)在对火炮身管热护套防护效率测试系统及现场测试数据进行分析的基础上,建立了测试系统热辐射参数调节的数学模型,将热辐射参数的调节转化为组合优化问题,并利用离散二进制粒子群优化算法对该组合优化问题进行求解.同时,探讨了粒子群优化算法在实时控制系统中存在的问题,提出了一种修正方法,弥补了算法的缺陷.结果表明,该方法不仅实现了热辐射参数的自动调节和测试过程的自动化,而且满足了自动控制系统在实时性、稳定性和准确性方面的要求.

(5)针对复杂机电设备电气控制系统设计过程中,电气配线工作主要由设计人员手工依靠经验完成,设计周期长,容易出现错误的问题,将电气配线转化为组合优化问题,研究了利用粒子群算法实现复杂电气控制系统自动配线的方法.主要研究了以下3点:1)电气配线问题数学模型的建立方法,2)粒子群优化算法求解电气配线数学模型的理论、方法和步骤,3)结合科研项目实例及第3章的DDPSO算法对该方法进行了实验验证.结果表明,该方法能够实现电气配线的智能化、自动化,达到缩短设计周期,降低出错概率的目的,为复杂机电设备电气控制系统的自动设计提供了一种新的思路和方法,对提高我国装备制造业信息化和自动化水平具有一定的意义.

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电气信息及自动化引用文献:

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