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潘红光: 作品数：32 被引量：69H指数：4; 供职机构：西安科技大学电气与控制工程学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金青年科技基金更多>>; 相关领域：自动化与计算机技术矿业工程电子电信文化科学更多>>

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基于D-S证据理论的矿工精神状态融合评估算法: 2023年; 针对矿工异常精神状态导致生产事故问题,在处理脑电信号的多域特征基础上,提出一种基于D-S证据理论的矿工精神状态融合评估算法。在采用矿区环境模拟装置模拟矿工的工作环境的基础上,采集被试者脑电信号,构建数据集,并进行数据预处理与精神状态标定;提取脑电信号的时域、频域和空间域特征并对精神状态进行分类,同时通过主成分分析和特征可视化2种方法对特征降维;基于单一域子模型分类结果,采用D-S证据理论融合3个子模型的各类别精神状态概率输出,进而提高评估精度。结果表明:融合评估算法精度达到90.50%,具有较高的准确性。相比于单一域子模型分类结果,该融合算法评估效果更好,为煤矿企业评估矿工精神状态和研究智慧矿山领域提供更加可靠的依据。; 杨木林童蓍庾潘红光; 关键词：脑电信号 D-S证据理论

基于改进DeepLabV3+的煤尘图像分割方法被引量：2: 2022年; 采用传统的语义分割网络对煤尘颗粒这种较小的目标进行分割时存在深层信息易丢失、细节提取不明显等问题。针对该问题,提出了一种基于改进DeepLabV3+的煤尘图像分割方法。从3个方面对DeepLabV3+网络模型进行改进:(1)在编码器中,用CA-MobileNetV3轻量化模块代替Xception实现特征提取,确保特征提取更加细致、准确。(2)在空洞空间卷积池化金字塔(ASPP)模块中对空洞率进行改进,使其更适合小颗粒煤尘提取。(3)在解码器中引入全局注意力上采样(GAU)模块,在计算量较小时对低层特征信息进行加权,用高层特征信息指导低层特征信息,实现特征融合。GAU模块用全局上采样机制代替解码器的上采样机制,使煤尘颗粒的特征信息经过长距离传输后不衰减,更加有利于捕捉煤尘颗粒的边缘细节信息。实验结果表明,改进DeepLabV3+网络模型在煤尘数据集上的召回率为90.26%,准确度为89.23%,相比于其他网络模型,改进DeepLabV3+对煤尘特征的学习能力更强,能获取更多细节信息,并大幅缩短训练时间,对小目标的分割效果更优。; 左纯子王征张科潘红光; 关键词：煤尘图像分割金字塔结构

基于5G+UWB和惯导技术的井下人员定位系统: 2024年; 针对煤矿井下人员定位系统在实际应用中存在因设备算力与存储资源不足导致无法使用复杂测距与定位算法,定位数据即时传输与响应性能不足,在系统部署方面人力物力损耗较大等问题,提出了一种基于5G+UWB和惯导技术的井下人员定位系统。在末端部署能耗低、抗干扰性强的UWB定位基站,定位基站与5G基站以级联的方式连接,定位基站采集UWB与惯导数据,利用5G网络回传至计算平台,在计算平台上完成定位信息的解算和存储。将基于惯导的人员位置估计作为预测值,将基于UWB的三边定位算法获取的人员位置估计作为观测值,利用卡尔曼滤波器将预测值和观测值进行融合,降低定位误差。在煤矿主体实验基地搭建测试系统,模拟真实煤矿井下环境并进行对比实验。结果表明:(1)在x轴和y轴,融合惯导的卡尔曼滤波算法得出的位置信息和真实位置信息的重合度最高,说明融合惯导的卡尔曼滤波算法得出的位置信息最接近真实位置,平均误差为22.192 cm。(2)5G+UWB和惯导技术组合的井下人员定位系统的位置信息和真实位置信息的重合度最高,误差为[15 cm,20 cm],x轴最大平均误差为26 cm,y轴最大平均误差为24 cm,超过目前大多数井下人员定位系统精度。; 李明锋李䶮刘用吴学松徐继盛常建明王涛潘红光; 关键词：井下人员定位 UWB 卡尔曼滤波

自适应抗差卡尔曼滤波对井下定位NLOS时延抑制方法的研究被引量：4: 2020年; 针对矿井巷道NLOS(Non Line Of Sight)时延影响矿井TOA(Time Of Arrival)定位精度的问题,通过分析巷道NLOS时延形成方式,将巷道NLOS时延分为随机和固定两类,结合两类巷道NLSO时延的特性,提出了一种基于自适应抗差卡尔曼滤波的巷道NLOS时延抑制方法。对于巷道随机NLOS时延,通过在经典卡尔曼滤波算法的基础上引入了自适应抗差概念,使系统在线性滤波的基础上增加了对随机脉冲误差的抑制能力;对于巷道固定NLOS时延,通过在巷道NLOS误差模型的基础上,构建巷道中信号传播距离与传播环境间的函数模型,并结合几何定位算法完成系统对固有误差的有效抑制。实验结果显示,包含有巷道NLOS时延的原始定位数据,误差在2.1~8.1 m之间,平均误差为3.7 m;原始数据经自适应抗差卡尔曼滤波算法处理后,误差在1.9~3.6 m之间,平均误差为2.5 m,定位曲线与实际移动曲线基本保持平行;再经参数拟合和几何算法处理,误差在0~1.0 m之间波动,误差平均值为0.27 m,且所提方法较原始定位数据,平均定位误差减小了3.43 m.从而表明,所提方法对巷道NLOS时延具有较明显的抑制作用,能够提高TOA井下人员定位系统的精确度。; 李康乐邵小强潘红光郭德锋郑润洋卫晋阳; 关键词：NLOS TOA

基于遗传算法LS-SVM直接逆模型的闭环脑机接口单关节控制被引量：4: 2018年; 脑机接口系统通过大脑—计算机接口技术和控制理论的组合来弥补由于肌体的受损部分而造成的信息缺失.本研究基于心理生理皮质神经元放电率电路模型,在脑机接口控制理论分析的基础上进行自发单关节运动任务,采用自适应ESN(echo state network)设计非线性解码器,并引入FORCE(First Order Reduced and Contrdled Error learning)算法更新网络输出权值,通过仿真有无自然本体反馈信息情况下的解码器的性能来验证所设计的解码器的有效性.最后,通过基于遗传算法LS-SVM(least squares support vector machine)的直接逆模型框架,设计近似大脑皮层感觉区神经元放电率的最佳人工本体反馈去刺激大脑皮层感觉区神经元.仿真结果发现,所设计的闭环脑机接口(BMI)系统框架能够很好地恢复在线自发单关节自然运动任务性能,这也为当系统模型未知时,根据对象的输入输出数据恢复闭环系统的性能提供了新的研究思路.; 孙京诰王硕杨嘉雄薛瑞潘红光

城市污水处理过程污泥膨胀识别与抑制综述: 污泥膨胀在采用活性污泥法的污水处理厂中尤为常见,污泥膨胀的发生会导致出水水质不达标,对城市污水处理过程具有严重的危害性,是被广泛关注的一类异常工况.因此,了解污泥膨胀的特点、分类和成因,研究识别和抑制方法,准确识别污水处...; 潘红光张莹婷折洋洋钟伟民; 关键词：污泥膨胀活性污泥法; 文献传递

煤炭行业自动化人才知识结构研究与培养实践——以西安科技大学为例被引量：1: 2017年; 随着生产自动化技术突飞猛进,煤炭行业对综合应用型自动控制专业人才需求持续旺盛。在对煤炭领域不同类型生产企业实际调研和典型生产系统案例分析、对最新自动化技术发展现状及趋势的广泛调研的基础上,凝练出现代煤炭领域各类自动化生产系统对专业知识的需求特点,确立有针对性的自动化技术专业知识体系和相应各专业层次的知识结构,补充和增加有关煤炭领域行业背景知识、课程内容和典型工程案例。通过在实验教学、实践教学、课程设计、毕业设计、工业现场实践、毕业论文等实践教学环节引入行业案例教学,在学生综合专业素质提高方面取得了显著效果,有利于满足现代煤炭企业对自动化专业人才知识结构的要求。; 王再英彭倩潘红光王广恒杨勇; 关键词：煤炭行业自动化专业知识结构案例教学

基于改进差分进化粒子群的煤尘颗粒图像辨识被引量：2: 2020年; 为实现煤尘融合区域内单个颗粒准确分离,进一步明确煤尘特性参数图像分析内在机理,构建改进差分进化粒子群模型(IDE-PSO,全称Improved Differential Evolution Particle Swarm Optimization)对煤尘颗粒群基本形态特征进行研究。指出颗粒分离过程可分为3个阶段:①分析煤尘特性参数变化规律,建立图像特性模型,根据煤尘物理特性参数确定颗粒群重叠域;②推导图像参数和煤尘特性的关系表达式,定位边缘特征点,实现边缘平滑处理并在重叠域边缘特征点内提取重叠颗粒交点计算模型;③确定粒子群各行粒子适应度函数值,更新粒子群位置矩阵,获取粒子群全局最优位置交点,运用改进差分进化粒子群算法实现煤尘重叠颗粒分离。结果表明:通过参数模型建立颗粒群基本形态特征判定规则;通过特征点定位,可剔除大多数干扰点,交点提取计算量明显降低,利于寻找有效交点;理论计算模型加入变异算子可保证粒子群多样性,避免粒子过早收敛。当粒径<20μm时,提出算法模型的识别率为80.85%,随粒径范围增大到粒径<75μm时,提出算法模型的识别率为86.54%,当75μm<粒径<200μm和粒径> 200μm时,提出的模型算法的识别率分别为88.04%和91.16%,与其他识别算法相比,改进算法对煤尘颗粒图像识别精度具有明显优势。在煤尘物理特性分析的基础上,建立图像特性分析模型,推导出其图像参数和煤尘特性的关系表达式,易于编程实现,在矿山实际运用中具有较强的可行性,也为以后煤尘爆炸浓度检测可靠性研究提供了借鉴。; 王征潘红光; 关键词：全局最优

状态耦合大规模系统的分布式预测控制: 2018年; 研究带有状态耦合的大规模系统的分布式预测控制,这类大规模系统一般可由若干子系统构成。在每个子控制器中均考虑其他子控制器的状态轨迹,这些状态轨迹的假设值可基于历史数据获得。为限制各子系统假设预测轨迹和真实轨迹之间的不确定性偏差加入了相容性约束,并通过在线收紧此约束使得其带来的保守性更小;为消除不确定性偏差,通过对未来轨迹约束的逐步收紧保证物理约束在未来时刻均被满足的;针对真实系统在线优化性能指标,具有更优的控制性能。最后,采用3个弹簧-阻尼小车子系统相互连接而成的系统,通过与已有算法比较,得到了文中算法的计算量更小,控制性能更优的结论,证明了所提方法的有效性。; 潘红光米文毓高海南江能前; 关键词：分布式预测控制

基于Actor-Critic和神经网络的闭环脑机接口控制器设计被引量：4: 2018年; 在皮层神经元放电活动模型的基础上进行单关节自发运动的研究,从控制理论的角度分析闭环脑机接口的工作原理.使用卡尔曼滤波器和人工神经网络设计系统的解码器替代原系统的脊髓电流,并且比较这两种解码器的优劣.由于在无感知反馈的信号下,解码器的性能下降得比较明显,使用强化学习中Actor-Critic算法结合人工神经网络设计PID控制器,用以产生刺激信号来刺激大脑皮层神经元,使其能够跟踪有感知反馈信号时皮层神经元的放电活动,从而恢复解码器的性能.最后,通过与其他控制算法对比,验证了基于强化学习算法的人工感知反馈信号设计的有效性.; 孙京诰杨嘉雄王硕薛瑞潘红光; 关键词：神经网络解码器控制器设计

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