懸移質(zhì)含沙量檢測的Kalman-GORBF多源數(shù)據(jù)最優(yōu)融合模型研究
發(fā)布時間:2021-08-15 23:18
針對懸移質(zhì)含沙量在線檢測易受環(huán)境因素的影響,提出基于卡爾曼(Kalman)濾波和遺傳算法優(yōu)化的徑向基函數(shù)(Genetic Optimized Radial Basis Function,GORBF)神經(jīng)網(wǎng)絡的多源數(shù)據(jù)最優(yōu)融合模型.首先簡述Kalman濾波的基本原理,將基于音頻共振法傳感器的信號進行Kalman濾波;對懸移質(zhì)含沙量、水溫、電導率以及深度信息進行綜合分析,找出對懸移質(zhì)含沙量檢測有關(guān)聯(lián)的環(huán)境因素;并應用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡對懸移質(zhì)含沙量數(shù)據(jù)進行多源數(shù)據(jù)處理,融合了影響懸移質(zhì)含沙量檢測的環(huán)境因素;最后探討遺傳算法(Genetic Algorithm)優(yōu)化徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(RBF Neural Network)參數(shù)的方法,提出遺傳算法來優(yōu)化RBF的半徑和離散尺度,獲得了懸移質(zhì)含沙量檢測的多源數(shù)據(jù)最優(yōu)融合效果,有效地減少環(huán)境因素對懸移質(zhì)含沙量檢測的影響.為了比較Kalman-GORBF多源數(shù)據(jù)融合模型的處理效果,在相同環(huán)境下還進行了Kalman-RBF,GORBF、多元線性回歸和一元線性回歸方法的處理,并進行懸移質(zhì)含沙量測量的誤差分析.試驗結(jié)果表明,基于Kalman-GORBF多源數(shù)據(jù)最優(yōu)...
【文章來源】:應用基礎與工程科學學報. 2020,28(03)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【部分圖文】:
RBF神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)
含沙量測量試驗是在高1m、半徑為1m的塑料圓桶中進行的.實驗材料選取了粉煤灰作為材料.其平均粒徑為33.29μm,中數(shù)粒徑為21.87μm,其粒度分布如圖2所示.2.2 硬件平臺架構(gòu)搭建
本文設計了基于可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)的懸移質(zhì)含沙量檢測系統(tǒng),同時也能采集環(huán)境量信息,如水體的溫度、深度、電導率等信息.多傳感器信息傳送到監(jiān)控電腦上進行實時顯示,如圖3(a)所示.音頻共振傳感器結(jié)構(gòu)如圖3(b)所示.圖3(b)中,1為音頻共振體由音頻共振左臂;1-1為音頻共振右臂;音頻共振體的共振激勵器為2和201組成;3為溫度傳感器、4為壓力傳感器、5為可延長軸上;可延長軸5通過塑膠防振套6和固支體螺旋絲7相連接.8為保護圓盒;9為密封蓋9;10為電源線的進線孔.3 結(jié)果分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]在線實時含沙量觀測系統(tǒng)構(gòu)建及其應用[J]. 王海申. 中國水運(下半月). 2018(01)
[2]紅外泥沙測量中的多種影響因素對比分析[J]. 李勇濤,陳英智,李立新,焦寶明. 水土保持應用技術(shù). 2017(05)
[3]徑流泥沙監(jiān)測方法研究現(xiàn)狀與展望[J]. 展小云,曹曉萍,郭明航,趙軍. 中國水土保持. 2017(06)
[4]懸移質(zhì)泥沙自動監(jiān)測儀設計[J]. 劉玉潔. 電子測試. 2017(07)
[5]基于OBS 3+傳感器的實驗室含沙量測量系統(tǒng)開發(fā)和應用[J]. 欒潤潤,張瑞波. 水道港口. 2017(01)
[6]利用ADCP回波強度估算河流懸移質(zhì)含沙量的應用研究[J]. 楊惠麗,羅惠先,于奭. 水利水電技術(shù). 2017(01)
[7]基于Kalman-BP協(xié)同融合模型的含沙量測量[J]. 劉明堂,田壯壯,齊慧勤,張成才,劉雪梅. 應用基礎與工程科學學報. 2016(05)
[8]黃河泥沙變化研究現(xiàn)狀與問題[J]. 穆興民,王萬忠,高鵬,趙廣舉. 人民黃河. 2014(12)
[9]河流含沙量在線測驗技術(shù)對比研究[J]. 李德貴,羅珺,陳莉紅,李學春. 人民黃河. 2014(10)
[10]單傳感器多尺度狀態(tài)融合估計算法[J]. 章濤,吳仁彪,李月敏. 信號處理. 2013(08)
博士論文
[1]基于多源多尺度數(shù)據(jù)融合的黃河含沙量檢測模型研究[D]. 劉明堂.鄭州大學 2015
碩士論文
[1]懸移質(zhì)含沙量在線檢測的多傳感器數(shù)據(jù)融合研究[D]. 齊慧勤.華北水利水電大學 2018
[2]時空Kalman濾波及其在變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理中的應用[D]. 潘家寶.中南大學 2014
本文編號:3345119
【文章來源】:應用基礎與工程科學學報. 2020,28(03)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【部分圖文】:
RBF神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)
含沙量測量試驗是在高1m、半徑為1m的塑料圓桶中進行的.實驗材料選取了粉煤灰作為材料.其平均粒徑為33.29μm,中數(shù)粒徑為21.87μm,其粒度分布如圖2所示.2.2 硬件平臺架構(gòu)搭建
本文設計了基于可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)的懸移質(zhì)含沙量檢測系統(tǒng),同時也能采集環(huán)境量信息,如水體的溫度、深度、電導率等信息.多傳感器信息傳送到監(jiān)控電腦上進行實時顯示,如圖3(a)所示.音頻共振傳感器結(jié)構(gòu)如圖3(b)所示.圖3(b)中,1為音頻共振體由音頻共振左臂;1-1為音頻共振右臂;音頻共振體的共振激勵器為2和201組成;3為溫度傳感器、4為壓力傳感器、5為可延長軸上;可延長軸5通過塑膠防振套6和固支體螺旋絲7相連接.8為保護圓盒;9為密封蓋9;10為電源線的進線孔.3 結(jié)果分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]在線實時含沙量觀測系統(tǒng)構(gòu)建及其應用[J]. 王海申. 中國水運(下半月). 2018(01)
[2]紅外泥沙測量中的多種影響因素對比分析[J]. 李勇濤,陳英智,李立新,焦寶明. 水土保持應用技術(shù). 2017(05)
[3]徑流泥沙監(jiān)測方法研究現(xiàn)狀與展望[J]. 展小云,曹曉萍,郭明航,趙軍. 中國水土保持. 2017(06)
[4]懸移質(zhì)泥沙自動監(jiān)測儀設計[J]. 劉玉潔. 電子測試. 2017(07)
[5]基于OBS 3+傳感器的實驗室含沙量測量系統(tǒng)開發(fā)和應用[J]. 欒潤潤,張瑞波. 水道港口. 2017(01)
[6]利用ADCP回波強度估算河流懸移質(zhì)含沙量的應用研究[J]. 楊惠麗,羅惠先,于奭. 水利水電技術(shù). 2017(01)
[7]基于Kalman-BP協(xié)同融合模型的含沙量測量[J]. 劉明堂,田壯壯,齊慧勤,張成才,劉雪梅. 應用基礎與工程科學學報. 2016(05)
[8]黃河泥沙變化研究現(xiàn)狀與問題[J]. 穆興民,王萬忠,高鵬,趙廣舉. 人民黃河. 2014(12)
[9]河流含沙量在線測驗技術(shù)對比研究[J]. 李德貴,羅珺,陳莉紅,李學春. 人民黃河. 2014(10)
[10]單傳感器多尺度狀態(tài)融合估計算法[J]. 章濤,吳仁彪,李月敏. 信號處理. 2013(08)
博士論文
[1]基于多源多尺度數(shù)據(jù)融合的黃河含沙量檢測模型研究[D]. 劉明堂.鄭州大學 2015
碩士論文
[1]懸移質(zhì)含沙量在線檢測的多傳感器數(shù)據(jù)融合研究[D]. 齊慧勤.華北水利水電大學 2018
[2]時空Kalman濾波及其在變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理中的應用[D]. 潘家寶.中南大學 2014
本文編號:3345119
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