基于一体化时空模型预测的多工况工业控制方法和系统

    公开(公告)号:CN117170332A

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202311333044.1

    申请日:2023-10-16

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于一体化时空模型预测的多工况工业控制方法和系统,方法包括:基于正交试验的典型工况特征提取方法,构建工况识别器;构建各工况下的时间动态模型和空间分布模型,采用数据驱动和一体化训练方法得到各工况对应的时空模型的最优参数;利用工况识别器实时识别多工况工业系统当前工况,并以当前工况下的时空模型作为预测模型,通过滚动优化的方式得到系统当前最优的控制输入。本发明通过学习可观测点和不可观测点的时空相关性,建立不可观测点的预测模型,并将其融入到预测控制框架中,实现不可观测点的精准控制。

    一种用于压缩光谱检测的自适应编码光源及其自适应编码方法

    公开(公告)号:CN117092026A

    公开(公告)日:2023-11-21

    申请号:CN202310664834.1

    申请日:2023-06-07

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于压缩光谱检测的自适应编码光源及其自适应编码方法,其中自适应编码光源包括聚光部分(1)和发光部分(2),发光部分(2)包括若干LED灯,且所有LED灯发出多个不同波长段的光;所述发光部分(2)根据压缩光谱检测对象自适应地产生观测矩阵,以及根据观测矩阵对所有LED灯的开关状态进行编码控制;所述聚光部分对LED灯发出的光进行聚光输出。本发明的自适应编码方法及光源,输出波段种类多且可以自动切换输出波段,结构紧凑,体积小,方便携带与安装,而且抗干扰能力强,稳定性好。

    一种基于低相干表征的时变光谱化学需氧量在线检测方法

    公开(公告)号:CN116625969A

    公开(公告)日:2023-08-22

    申请号:CN202310652236.2

    申请日:2023-06-05

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于低相干表征的时变光谱化学需氧量在线检测方法,包括:获取多种已知化学需氧量浓度的水样,采集各自在氧化消解过程的时变光谱数据;以时变光谱数据为原始样本数据,向传统字典学习框架中引入低相干表征约束和结构化稀疏约束,学习获得低秩表征子空间和已知浓度水样时变光谱的全局优化稀疏系数矩阵;基于得到的稀疏系数矩阵,以水样的化学需氧量浓度为标签,构建水样化学需氧量浓度与稀疏系数矩阵之间回归模型,将其作为水样在氧化消解过程的化学需氧量快速检测模型,以基于实际待测水样的全局优化稀疏系数矩阵,对实际待测水样的化学需氧量浓度进行快速的精准在线检测。

    四旋翼无人机航向测量器及控制方法

    公开(公告)号:CN110081882B

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN201910333985.2

    申请日:2019-04-24

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种四旋翼无人机航向测量器及控制方法,该四旋翼无人机航向测量器包括:第一超宽带UWB基站、第二UWB基站、第三UWB基站、第一UWB标签、第二UWB标签以及单片机;其中,第一UWB基站、第二UWB基站以及第三UWB基站在四旋翼无人机的飞行环境中呈直角三角形分布,第一UWB标签和第二UWB标签分别设于一印制电路板的两端,印制电路板装设于四旋翼无人机上,单片机设置于印制电路板上,单片机分别与第一UWB标签和第二UWB标签电连接,且单片机通过设置于印制电路板的通信接口与四旋翼无人机的控制器电连接,能在室内为四旋翼无人机精准、快速的确定航向,便于室内四旋翼无人机的定位和导航。

    一种桶形畸变图像自适应矫正方法及相关设备

    公开(公告)号:CN116152084A

    公开(公告)日:2023-05-23

    申请号:CN202211446061.1

    申请日:2022-11-18

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种桶形畸变图像自适应矫正方法及相关设备,包括:获取待矫正的畸变图像;构建桶形畸变矫正网络;将畸变图像输入桶形畸变矫正网络进行自适应矫正,生成矫正图像;桶形畸变矫正网络包括依次连接的对畸变图像进行特征提取和特征压缩的编码器和基于畸变系数张量生成像素流,并通过像素流对畸变图像进行重采样处理,生成矫正图像的解码器;具有操作简单、网络结构轻量化、矫正准确、可以灵活迁移使用场景,具备良好鲁棒性的特点,能够广泛应用于红外热成像摄像机上,以矫正广角镜头拍摄导致的桶形畸变,提高湿法冶金电解过程中电解槽极板短路/开路故障检测的准确率,为智能优化控制提供精准感知基础。

    一种焙烧炉云边协同智能控制方法与系统

    公开(公告)号:CN114646217B

    公开(公告)日:2023-03-21

    申请号:CN202210437886.0

    申请日:2022-04-25

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种焙烧炉云边协同智能控制方法与系统,包括:当云端检测到焙烧炉的组分预报值发生变化时,基于焙烧炉内的反应机理计算当前组分预报值所需的进料速度值,并将进料速度值下发至焙烧炉的边缘端控制器;边缘端控制器基于接收到的进料速度值,控制当前组分预报值对应的进料速度;同时,边缘端控制器根据当前的温度趋势和当前温度相对于温度设定值的温度偏差,对当前进料速度进行微调。本发明实现了云端机理模型和边缘端数据模型的有机融合,解决了由于进料组分波动导致的焙烧温度大波动的问题,提供了对焙烧过程温度控制的稳定性,保障焙烧过程安全平稳运行。

    一种基于多谱线融合的溶液离子浓度检测方法

    公开(公告)号:CN113450883B

    公开(公告)日:2023-03-21

    申请号:CN202110710863.8

    申请日:2021-06-25

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明属于光谱曲线匹配与融合领域,尤其是涉及一种基于多谱线融合的溶液离子浓度检测方法。该方法包括:构建标准吸收光谱曲线库,并在不同位置检测待测样本获得多条待测光谱曲线;计算所述多条待测光谱曲线与标准光谱曲线的MSGA值,对待测光谱曲线进行筛选;将所述筛选后的待测光谱曲线和标准光谱曲线进行波段划分,并按照预设的最优子区间筛选方法进行筛选,获得所述多条待测光谱曲线的最优子区间;将筛选出的最优子区间光谱曲线进行串联融合获得最优待测光谱曲线,并根据所述最优光谱曲线确定待测溶液的离子浓度。该方法消除了溶液中悬浮微颗粒的干扰,为建立稳健的溶液离子浓度的预测模型奠定了数据基础,从而准确测定待测溶液的浓度。

    一种电解槽极板的故障检测方法及其装置、终端和可读存储介质

    公开(公告)号:CN114000178B

    公开(公告)日:2022-11-22

    申请号:CN202111422498.7

    申请日:2021-11-26

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种电解槽极板的故障检测方法及其装置、终端和可读存储介质,所述检查方法包括:获取电解槽内每块极板周围某一特定位置上,包含当前及历史时刻的磁场强度序列;基于holt预测模型,结合每块极板对应的磁场强度序列,计算得到每块极板对应的所述特定位置上磁场强度趋势估计值以及未来时刻的磁场强度预测值;对所述磁场强度趋势估计值以及所述磁场强度预测值进行模糊分析得到每块极板的故障检测结果。通过上述方法,本发明直接探查磁场变化实现故障极板检测,可以有效缩减极板故障检测时间,提高检测效率。

    基于深度互学习和动态特征构建的轴承剩余使用寿命预测方法

    公开(公告)号:CN115293030A

    公开(公告)日:2022-11-04

    申请号:CN202210847076.2

    申请日:2022-07-07

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明属于轴承寿命预测领域,公开了基于深度互学习和动态特征构建的轴承剩余使用寿命预测方法,本发明中选用更稳定的轴承特征RRMS,首先在第一阶段运用由DML改进的卷积神经网络自动提取特征,用来指示轴承的健康情况,当轴承退化到50%时(输出小于0.5)时,通过长短时记忆网络对后50%进行预测,最后,将这两个阶段的结果结合起来,得到轴承的寿命退化曲线,通过上述方法得到的模型输出可以直接用于RUL的计算,该方法避免了对轴承失效阈值的选择,在整个预测过程中,CNN和LSTM分别用于轴承退化的不同阶段,最大限度地利用现有的全寿命数据和当前的轴承历史数据来提高模型的精度。

    一种光谱检测光源功率优化方法和系统

    公开(公告)号:CN114777920A

    公开(公告)日:2022-07-22

    申请号:CN202210198367.3

    申请日:2022-03-01

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本申请公开了一种光谱检测光源功率优化方法和系统,该方法包括:分析不同的光功率对光谱检测的影响,获取受光功率影响最大的至少一个光谱信号指标;以光功率百分比为决策变量,根据所述至少一个光谱信号指标的优化指标设置多目标优化模型;基于所述多目标优化模型,运用多目标粒子群优化方式得到多个帕累托最优解;根据最优解选择策略,从所述多个帕累托最优解中选择所述至少一个光谱信号指标作为一个整体最优时对应的光源功率为最优功率。通过本申请解决了现有技术中难以保证光源功率选择的有效性的问题,从而提高了光源功率选择的有效性,提高了检测精度。

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