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面向生物氧化提金槽温度监测的数据融合策略
1
作者 李海龙 南新元 +1 位作者 蔡鑫 侯登云 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第1期282-289,共8页
为提高生物氧化槽温度估计的准确性,提出一种数据融合策略。利用鲁棒自适应无迹卡尔曼滤波算法对底层采集的数据进行处理,克服噪声对系统性能的影响。利用序贯自适应加权融合算法对滤波后的数据进行局部融合,保证融合结果的一致性与高... 为提高生物氧化槽温度估计的准确性,提出一种数据融合策略。利用鲁棒自适应无迹卡尔曼滤波算法对底层采集的数据进行处理,克服噪声对系统性能的影响。利用序贯自适应加权融合算法对滤波后的数据进行局部融合,保证融合结果的一致性与高精度。利用改进的斑马优化算法优化核极限学习机进行全局融合,提升算法的泛化能力与鲁棒性。实验结果表明,提出的融合方法能够提高生物氧化槽温度估计的精度,为后续的控制决策提供有力的数据保障。 展开更多
关键词 生物氧化提金 温度监测 多传感器数据融合 无迹卡尔曼滤波 序贯分析 自适应加权融合 核极限学习机
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智能驾驶场景下的中小型障碍物检测方法
2
作者 龙小羽 南新元 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第9期3778-3787,共10页
针对智能驾驶场景下路面中小型障碍物易发生漏检、小目标障碍物难检测、模型参数量大等问题,提出了改进YOLOv8n的障碍物目标检测算法。在主干网络中融入分布移位卷积(distribution shifting convolution,DSConv),将浮点运算替换为整数运... 针对智能驾驶场景下路面中小型障碍物易发生漏检、小目标障碍物难检测、模型参数量大等问题,提出了改进YOLOv8n的障碍物目标检测算法。在主干网络中融入分布移位卷积(distribution shifting convolution,DSConv),将浮点运算替换为整数运算,减少了冗余计算量,通过量化和分布移位的方式模仿原始卷积层,维持了准确率;通过添加小目标检测层,更好地捕捉小目标的特征信息,适配小目标的尺度特征;结合SimAM无参数注意力机制,引入SPPF-SimAM模块,提高特征表示的质量与多样性,在不增加参数量的情况下实现了检测精度的提升;通过组合鬼影混洗卷积(ghost-shuffle convolution,GSConv)和VoV-GSCSP模块的方式轻量化颈部特征融合网络,降低了模型的参数量和计算量。实验结果表明,改进后模型的准确率、召回率、平均精度均值相较于原始模型分别提升了1.6%、8.0%、6.2%,参数量降低了6.7%,所提算法有效提升了智能驾驶场景下中小型障碍物的检测精度,并且在检测性能与模型轻量化之间达到较好的平衡。 展开更多
关键词 障碍物检测 YOLOv8n 智能驾驶 小目标检测 注意力机制
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室内障碍环境下空气质量监测异构WSN部署 被引量：1
3
作者 赵建豪 宋华 南新元 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期91-100,共10页
针对室内空气质量中污染性气体众多、浓度分布不均,单一传感器无法有效监测,而且室内障碍物会对传感器部署位置造成影响的问题,通过改进北方苍鹰优化算法(improved northern goshawk optimization,INGO)对障碍下异构传感器进行部署研究... 针对室内空气质量中污染性气体众多、浓度分布不均,单一传感器无法有效监测,而且室内障碍物会对传感器部署位置造成影响的问题,通过改进北方苍鹰优化算法(improved northern goshawk optimization,INGO)对障碍下异构传感器进行部署研究。首先,采用SPM混沌映射对种群进行初始化,以解决原始北方苍鹰算法初始化种群多样性不高、覆盖率低、冗余度高的问题;其次,使用非线性步长权重改进Lévy飞行策略,对种群位置进行更新;最后,融合柯西变异和反向学习,解决算法后期种群易陷入局部最优的问题。结果表明,改进的优化算法在无障碍和障碍环境下覆盖率分别达到了94.2%和93.0%,与其他学者在无障碍环境下提出的算法进行对比,覆盖率分别提高了0.8%,1.2%,2.8%,7.1%。INGO算法能够对室内障碍环境下的空气质量监测传感器进行最优部署,为室内空气质量监测等复杂环境异构传感器的部署问题提供科学依据。 展开更多
关键词 环境质量监测与评价 无线传感器网络部署 北方苍鹰优化算法 室内障碍环境 异构无线传感器 Lévy飞行
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面向畜禽舍温度监测数据融合算法改进研究 被引量：1
4
作者 刘雅楠 南新元 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第1期193-201,共9页
在现代化大型智能畜禽养殖中,由于畜禽舍内温度分布不均匀、传感器采集数据效率低下等原因,无法全面、准确及时反映畜禽舍内温度变化情况。为提高畜禽养殖温度监测系统的性能,提出一种分层无线传感器网络(WSN)实时融合策略。该策略设计... 在现代化大型智能畜禽养殖中,由于畜禽舍内温度分布不均匀、传感器采集数据效率低下等原因,无法全面、准确及时反映畜禽舍内温度变化情况。为提高畜禽养殖温度监测系统的性能,提出一种分层无线传感器网络(WSN)实时融合策略。该策略设计的无线传感器网络分为两层,首先将底层传感器采集的温度数据利用改进的无迹卡尔曼滤波器(IUKF)进行预处理,然后融合中心利用改进蜣螂算法优化核极限学习机(IDBO-KELM)对预处理后的数据进行实时融合。试验结果表明,在数据预处理方面改进的无迹卡尔曼滤波器能够有效抑制畜禽舍内噪声干扰,克服采集数据出现异常和发散现象;在多传感器数据融合方面本文建立的IDBO-KELM算法其训练集与测试集准确率分别是99.15%和98.12%,相较于原始算法准确率提升6.98%,数据融合用时3.36 s,保证禽畜舍内温度监测的效率和准确性,同时减少运算时间。 展开更多
关键词 畜禽舍 多传感器数据融合 环境监测 改进无迹卡尔曼滤波
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时变多参数不确定性下室内环境的节能控制
5
作者 赵建豪 宋华 +1 位作者 南新元 蔡鑫 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第6期597-608,共12页
为解决当前室内环境受多种时变参数影响不确定性较大,且现有控制设备无法根据室内环境对工作功率进行自适应调节造成的能源浪费问题,采用在深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)中融入优先经验重放(prioritized... 为解决当前室内环境受多种时变参数影响不确定性较大,且现有控制设备无法根据室内环境对工作功率进行自适应调节造成的能源浪费问题,采用在深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)中融入优先经验重放(prioritized experience replay,PER)的方法,合理优化控制设备功率,对室内空气质量(indoor air quality,IAQ)和热舒适度进行控制。结果表明:DDPG-PER算法能够在冬夏两季不同室外空气质量条件下,结合多时变参数,将室内环境控制在要求范围之内;与定风量控制系统相比,能源成本降低了13.30%,用户全年可节约2000元左右电费。研究结果对中国“碳中和”策略和绿色低碳建筑行业的发展具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 环境质量监测与评价 强化学习 深度确定性策略梯度 优先经验重放 节能控制
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融合SVMD和IGJO-LSTM的污水处理曝气量预测
6
作者 侯登云 南新元 +2 位作者 夏斯博 陈浩辉 李海龙 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第26期11323-11331,共9页
污水处理过程中,曝气量数据波动大、周期性不明显,现有模型难以对曝气量进行准确的预测。因此,提出了一种优化模型,此模型利用逐次变分模态分解提取曝气数据特征,并采用改进的金豺算法优化长短期记忆网络的超参数,以提升模型预测能力。... 污水处理过程中,曝气量数据波动大、周期性不明显,现有模型难以对曝气量进行准确的预测。因此,提出了一种优化模型,此模型利用逐次变分模态分解提取曝气数据特征,并采用改进的金豺算法优化长短期记忆网络的超参数,以提升模型预测能力。首先,针对实际污水数据复杂的问题,利用逐次变分模态分解算法分解重构原始曝气数据序列。其次,用长短期记忆网络分别对每个序列依次预测,并采用柯西反向学习混合变异策略改进金豺算法对长短期记忆网络参数进行优化。最后,将各个序列预测结果进行重组,得到最终预测值。利用实际污水水质数据对该模型进行验证,结果表明该模型有效提高了曝气量的预测精度,具有很好的应用前景,能很大提升污水处理厂的经济效益。 展开更多
关键词 污水处理 曝气量预测 逐次变分模态分解 金豺优化算法 长短期记忆网络
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基于改进YOLOv7-tiny算法的多种类不均衡样本水稻害虫检测
7
作者 李鑫 南新元 《山东农业科学》 北大核心 2024年第6期133-142,共10页
为实现基于机器视觉的田间水稻害虫检测,本研究结合IP102农业害虫数据集及网络资源,建立了含有26类标签的不均衡样本水稻害虫数据集;改进YOLOv7-tiny单阶段目标检测算法,以部分卷积PConv作为主要卷积核,结合极化自注意力机制(Polarized ... 为实现基于机器视觉的田间水稻害虫检测,本研究结合IP102农业害虫数据集及网络资源,建立了含有26类标签的不均衡样本水稻害虫数据集;改进YOLOv7-tiny单阶段目标检测算法,以部分卷积PConv作为主要卷积核,结合极化自注意力机制(Polarized Self-Attention),将提取到的特征进行复杂双向多尺度特征融合,建立了适合多种类不均衡样本的水稻害虫检测模型。结果表明,在加入迁移学习和多尺度训练的条件下,改进后的YOLOv7-tiny检测算法在自建水稻害虫数据集的平均检测精度达到96.4%,单张图片的检测时间为8.8 ms,模型大小为9 055 kb,可实现对田间水稻害虫的快速准确识别,为水稻害虫的智能化检测和防治提供了技术支持。 展开更多
关键词 水稻害虫检测 改进YOLOv7-tiny算法 部分卷积 极化自注意力机制 特征融合 迁移学习
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基于YOLOv7-tiny改进的交通标志小目标实时检测算法
8
作者 牟家宇 南新元 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第30期13072-13079,共8页
在自然环境下精确实时地检测交通标志小目标对自动驾驶和智慧交通有着重要意义,然而现有算法难以平衡速度与精度的问题。基于YOLOv7-tiny算法,提出了一种改进YOLOv7-tiny的交通标志小目标实时检测算法,即YOLO-T算法。采用条件参数化卷积... 在自然环境下精确实时地检测交通标志小目标对自动驾驶和智慧交通有着重要意义,然而现有算法难以平衡速度与精度的问题。基于YOLOv7-tiny算法,提出了一种改进YOLOv7-tiny的交通标志小目标实时检测算法,即YOLO-T算法。采用条件参数化卷积(CondConv)结构,提升了骨干网络的特征提取能力。为增强对小目标的定位准确度并保证检测速度,设计了TinyFPN特征融合网络结构和ELAN-P网络聚合层。为了验证YOLO-T算法的有效性,在TT100K数据集上做了消融实验和对比实验。实验结果表明,在训练样本及训练设备参数相同的情况下,YOLO-T比YOLOv7-tiny算法的均值平均精度(mAP)提升了16.8%,并且单张图片的检测时间仅10.2 ms。可见,所提的YOLO-T算法能够平衡交通标志小目标的检测速度与精度。 展开更多
关键词 交通标志检测 小目标 YOLO-T算法 YOLOv7-tiny算法
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改进型MobileNetV3轻量级人脸活体检测算法
9
作者 李俣彤 宋伟 南新元 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第9期195-200,共6页
为了解决人脸识别系统中的欺诈攻击问题,以及目前基于深度学习的活体检测方法大多以大型卷积网络作为主干网络,导致模型结构复杂、计算量大等问题,提出一种改进型MobileNetV3的轻量级人脸活体检测算法。对MobileNetV3中利用全局平均池... 为了解决人脸识别系统中的欺诈攻击问题,以及目前基于深度学习的活体检测方法大多以大型卷积网络作为主干网络,导致模型结构复杂、计算量大等问题,提出一种改进型MobileNetV3的轻量级人脸活体检测算法。对MobileNetV3中利用全局平均池化计算通道注意力权重和使用双非线性全连接层存在的不足进行讨论,提出新的注意力机制EFCANet,并利用EFCANet网络对MobileNetV3轻量级卷积神经网络进行改进。实验结果表明,改进后轻量型活体检测算法,在检测精度、网络模型大小、损失值和等错误率等方面有着不错的表现。 展开更多
关键词 活体检测 深度学习 注意力机制 轻量级网络
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高寒地区某金矿生物氧化预处理过程温度控制研究 被引量：13
10
作者 南新元 陈飞 孔军 《贵金属》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期38-42,共5页
传统的生物氧化预处理过程温度控制算法参数整定过程复杂,且受干扰后会使控制漂离最佳状态。针对这一问题,以某金矿生物氧化预处理工艺为研究背景,分析了氧化槽内生物氧化反应热、冷/水阀循环热、氧化槽与外界发生热传递的流失热之间的... 传统的生物氧化预处理过程温度控制算法参数整定过程复杂,且受干扰后会使控制漂离最佳状态。针对这一问题,以某金矿生物氧化预处理工艺为研究背景,分析了氧化槽内生物氧化反应热、冷/水阀循环热、氧化槽与外界发生热传递的流失热之间的平衡关系,构建了以冷/热水调节阀开度为控制目标,以环境温度、矿浆温度、冷/热水水温为状态参数的温度控制模型。经过验证,该模型有效地解决了传统温度控制系统存在的问题,实现了氧化槽温度的稳定控制。 展开更多
关键词 冶金技术 生物氧化预处理 温度控制 反应机理 热量平衡 热传导
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基于模糊PID控制的电锅炉温度过程控制系统 被引量：25
11
作者 南新元 陈志军 程志江 《自动化仪表》 CAS 2008年第5期5-8,共4页
针对办公楼、学校等供暖场所采用的蓄热式电锅炉,提出一种新的控制方法。将模糊控制和PID控制相结合,以实现室内恒温控制和节能的目的。给出了系统的整体结构和模糊控制单元的硬件实现电路及其软件设计思路。系统的仿真结果表明,该系统... 针对办公楼、学校等供暖场所采用的蓄热式电锅炉,提出一种新的控制方法。将模糊控制和PID控制相结合,以实现室内恒温控制和节能的目的。给出了系统的整体结构和模糊控制单元的硬件实现电路及其软件设计思路。系统的仿真结果表明,该系统实时性好、控制精度较高、鲁棒性强,较好地解决了室内温度控制问题。并充分利用电力部门的电价政策,取得了显著的社会效益和经济效益,具有很好的发展和应用前景。 展开更多
关键词 蓄热式电锅炉 温度控制 PID控制 模糊控制 仿真
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S7-300 PLC在番茄酱杀菌自动控制系统中的应用 被引量：12
12
作者 南新元 陈志军 高丙朋 《自动化仪表》 CAS 北大核心 2010年第5期34-36,39,共4页
番茄酱杀菌温度控制是番茄酱加工生产线中的关键环节。基于西门子S7-300 PLC,研究开发了番茄酱杀菌自动控制系统,利用Step7编程软件设计了杀菌温度PID控制器,并通过组态软件WinCC对控制器进行了模拟仿真,验证了算法的有效性。仿真研究... 番茄酱杀菌温度控制是番茄酱加工生产线中的关键环节。基于西门子S7-300 PLC,研究开发了番茄酱杀菌自动控制系统,利用Step7编程软件设计了杀菌温度PID控制器,并通过组态软件WinCC对控制器进行了模拟仿真,验证了算法的有效性。仿真研究和工程应用表明,该控制方法经济可靠,达到了预期效果,具有一定的推广应用价值。 展开更多
关键词 番茄酱 杀菌 PLC 温度控制 PID控制 仿真
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完善自动化专业实践教学体系,加强工程实践与创新能力培养 被引量：16
13
作者 南新元 陈志军 解成喜 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2010年第8期147-150,共4页
结合学院自动化专业的特点与新疆新型工业化建设的需求,对实践教学体系进行了探讨,针对自动化专业学生的工程实践与创新能力培养,提出了一些改革方案和具体实施办法,为新一轮自动化专业人才培养计划与课程体系的制订提供依据。
关键词 自动化专业 实践教学 工程教育 创新能力
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融合改进的鱼鹰算法和ATT-CNN-LSTM的瓦斯浓度预测
14
作者 秦辉辉 南新元 毛同一 《煤炭技术》 CAS 2024年第9期194-199,共6页
为了降低瓦斯浓度时间序列数据中众多空间特征对预测准确度所产生的不良影响,提出一种融合了注意力机制的卷积神经网络与长短期记忆网络的预测策略(ATT-CNN-LSTM)。首先,通过ATT-CNN-LSTM模型对输入影响因素进行权重分配、时序数据空间... 为了降低瓦斯浓度时间序列数据中众多空间特征对预测准确度所产生的不良影响,提出一种融合了注意力机制的卷积神经网络与长短期记忆网络的预测策略(ATT-CNN-LSTM)。首先,通过ATT-CNN-LSTM模型对输入影响因素进行权重分配、时序数据空间特征提取及瓦斯浓度预测;其次,为了提高瓦斯浓度的预测精度,提出一种基于鱼鹰优化算法(OOA)的改进预测模型。通过加入Bernoulli混沌映射、莱维飞行及随机反向学习策略,避免算法陷入局部最优的同时提高全局搜索能力和收敛速度。最后,实验结果表明:IOOA-ATT-CNN-LSTM模型预测精度更好,模型的均方根误差、平均绝对误差和平均绝对百分误差分别降至0.007527、0.005785和0.034669。 展开更多
关键词 注意力机制 卷积神经网络 长短期记忆神经网络 鱼鹰优化算法 瓦斯浓度预测
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S7-300 PLC软冗余系统性能实验研究 被引量：7
15
作者 南新元 陈飞 李泉 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2013年第6期17-19,23,共4页
软冗余系统在工业现场使用越来越广泛。分析了西门子S7-300 PLC软冗余系统的实现原理及理论性能指标,并设计了以MM440变频器和S7-200PLC来测试软冗余切换时间的实验。测试的数据表明,该软冗余系统的切换时间与理论性能指标相符,为用户... 软冗余系统在工业现场使用越来越广泛。分析了西门子S7-300 PLC软冗余系统的实现原理及理论性能指标,并设计了以MM440变频器和S7-200PLC来测试软冗余切换时间的实验。测试的数据表明,该软冗余系统的切换时间与理论性能指标相符,为用户提供了可靠的实验依据。 展开更多
关键词 S7-300 PLC 软冗余系统 切换时间
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基于改进蛙跳算法优化的支持向量回归机ORP预测 被引量：3
16
作者 南新元 曾庆凯 孟宪强 《新疆大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第4期393-398,共6页
氧化还原电位是生物氧化提金预处理过程中的一个重要工艺参数,为了实现对氧化还原电位的准确预测,提出一种基于改进的蛙跳算法优化支持向量回归机的预测方法.该算法是在标准蛙跳算法的基础上,参照反向差分的思想对种群进行初始化,将粒... 氧化还原电位是生物氧化提金预处理过程中的一个重要工艺参数,为了实现对氧化还原电位的准确预测,提出一种基于改进的蛙跳算法优化支持向量回归机的预测方法.该算法是在标准蛙跳算法的基础上,参照反向差分的思想对种群进行初始化,将粒子群个体认知引入算法的局部寻优.通过改进的算法优化支持向量回归机的关键参数,并以新疆某金矿的实际生产数据进行仿真,结果表明该方法具有较高的预测精度. 展开更多
关键词 蛙跳算法 支持向量回归机 参数优化 氧化还原电位 预测
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变频器在流速仪检定车中的应用 被引量：6
17
作者 南新元 梁岚珍 +1 位作者 陈志军 陈亮 《华北水利水电学院学报》 2001年第4期40-41,共2页
介绍了采用交流变频器构成的一种速度精确控制系统 .该系统结构简单 ,响应速度快 ,速度调节精度高 .
关键词 变频器 变频调速 速度反馈 明渠 流速仪检定车
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恒温擦膜蒸发器的控制研究与实现
18
作者 南新元 徐威 李晓海 《化工自动化及仪表》 CAS 2012年第12期1553-1556,1625,共5页
以废润滑油再生装置中的恒温擦膜蒸发器为研究对象,使用MATLAB中的辨识工具箱对模型进行了辨识,采用PID、DMC(动态矩阵控制)与模糊自适应PID 3种方法在SIMULINK中搭建控制模型。比较仿真结果可知:模糊自适应PID为该装置的最佳控制策略,... 以废润滑油再生装置中的恒温擦膜蒸发器为研究对象,使用MATLAB中的辨识工具箱对模型进行了辨识,采用PID、DMC(动态矩阵控制)与模糊自适应PID 3种方法在SIMULINK中搭建控制模型。比较仿真结果可知:模糊自适应PID为该装置的最佳控制策略,为控制实现提供了理论基础。 展开更多
关键词 恒温擦膜蒸发器 SIMULINK 模糊自适应PID 动态矩阵控制
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变频调速技术在生活供水中的应用
19
作者 南新元 陈志军 +1 位作者 梁岚珍 陈亮 《电工技术杂志》 2002年第3期27-28,40,共3页
概述了变频调速器在生活区恒压供水中的几种构成方式，介绍了采用ｉＰＦ变频器（内置ＩＷＳ恒压供水控制基板）组成的恒压供水控制系统。
关键词 恒压供水 控制系统 单片机 变频调速技术 生活供水
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光电编码器在控制系统中的应用 被引量：16
20
作者 陈志军 梁岚珍 南新元 《自动化仪表》 CAS 北大核心 2003年第6期61-62,共2页
介绍了光电编码器脉冲四倍频电路及与计算机的脉冲接口。具体介绍了光电编码器在车速检定系统 (设定值控制 )中的应用。设计中 ,为了消除小车运行中的振动带来的运算误差 ,设置了减振电路 ;采用了PCL - 83 6计数板作为计算机的接口电路 。
关键词 控制系统 光电编码器 脉冲 滤波 车速检定系统
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