In the complex and variable deep-sea environment,the compensation control of ship motion ensures the safety and efficiency of equipment installation and transportation in offshore wind farms.However,the ship motion po...In the complex and variable deep-sea environment,the compensation control of ship motion ensures the safety and efficiency of equipment installation and transportation in offshore wind farms.However,the ship motion posture compensation control system is severely affected by uncertainties,which significantly impact the accuracy of compensation control.In this paper,we propose a ship three-degree-of-freedom(3-DoF)motion posture stabilization control method based on the DTW-LSTM-MATD3 algorithm.We use the multi-agent twin delayed deep deterministic policy gradient(MATD3)to control a platform with six electric cylinders to achieve stable control.However,owing to random noise affecting the ship’s motion posture,we use a dynamic time warping(DTW)algorithm to distinguish between high-frequency noise and low-frequency tracking signals.Further,we embed a long short-term memory(LSTM)network into the MATD3 network to better align the Critic network’s training with the true Q-value.We use a combined reward function to enhance the agent’s exploration capability in complex dynamic environments.Finally,verification was conducted under sixth-level,abrupt sea conditions with high-frequency noise,as well as under real abrupt sea conditions,and a generalization test was also carried out.Simulation results show that the proposed DTW-LSTM-MATD3 method has great compensation control ability.展开更多
针对传统地磁匹配中动态时间规整算法(Dynamic Time Warping,DTW)应用于地磁定位时存在误差较大、匹配速度较慢的问题,提出一种基于改进的DTW算法和边界搜索策略的地磁匹配定位方法。首先将传统地磁数据序列变换为一阶导数序列,其更能...针对传统地磁匹配中动态时间规整算法(Dynamic Time Warping,DTW)应用于地磁定位时存在误差较大、匹配速度较慢的问题,提出一种基于改进的DTW算法和边界搜索策略的地磁匹配定位方法。首先将传统地磁数据序列变换为一阶导数序列,其更能反应地磁场的变化趋势,以提高匹配的准确性。引入有限窗口对DTW算法计算单元数进行限制,以加快匹配速度。同时,采用边界搜索策略进行局部筛选,约束相邻两次定位点间的距离,避免出现不合理匹配点的现象。实验结果表明,所提算法相比传统DTW算法在室内环境下定位精度最高可提升87%,处理速度提升15%;室外环境下定位精度可提升17%,处理速度提升52%。研究成果满足地磁定位的实时性、高精度的需求,具有很强的实用性和广阔的发展空间。展开更多
为了解决10 kV馈线的线变关系问题,提出基于动态时间规整(dynamic time warping,DTW)联合贝叶斯压缩感知算法的配变线变关系辨识方法。首先,分析线变不一致的运行场景,建立配变线变关系的辨识模型——电压、电量混合模型;其次,采用DTW...为了解决10 kV馈线的线变关系问题,提出基于动态时间规整(dynamic time warping,DTW)联合贝叶斯压缩感知算法的配变线变关系辨识方法。首先,分析线变不一致的运行场景,建立配变线变关系的辨识模型——电压、电量混合模型;其次,采用DTW算法辨识母线与配变的隶属关系,实现配变线变关系的初步快筛;然后,采用贝叶斯压缩感知算法求解混合模型中的电量方程,求解隶属矩阵的值,实现配变线变关系的辨识;最后,采用实际运行数据验证该算法辨识的准确性与普遍性。展开更多
针对体育教学过程中,单纯依靠教师人工观察识别学生的体育动作容易出现反馈不及时、主观评价等问题,提出一种基于融合姿态特征与动态时间规整算法(dynamic time warping,DTW)的体育动作识别方法.基于OpenPose的骨骼点特征输出,融合学生...针对体育教学过程中,单纯依靠教师人工观察识别学生的体育动作容易出现反馈不及时、主观评价等问题,提出一种基于融合姿态特征与动态时间规整算法(dynamic time warping,DTW)的体育动作识别方法.基于OpenPose的骨骼点特征输出,融合学生在体育动作中的重心、肢体角度、朝向等特征,并采用DTW进行规整和评价.实验结果显示,在训练数据集的400份动作样本中,OpenPose+DTW模型正确识别样本数为372,总识别率为93%.高于其他模型.同时广播体操教学的50个动作实验中,OpenPose+DTW模型的误判样本为5个,识别精度为90%.结果表明,基于融合姿态特征以及DTW的体育动作识别模型具备优秀的识别性能,能够满足在线体育教学的应用场景.展开更多
由于虚拟电厂内部聚合多种灵活性资源,其调节能力呈现出了随机波动且难以量化的特性。基于数据驱动模式实现虚拟电厂(virtual power plant,VPP)的可调潜力评估变得愈发重要。首先,该文基于VPP实际工程案例数据,利用改进Canopy算法和DTW-...由于虚拟电厂内部聚合多种灵活性资源,其调节能力呈现出了随机波动且难以量化的特性。基于数据驱动模式实现虚拟电厂(virtual power plant,VPP)的可调潜力评估变得愈发重要。首先,该文基于VPP实际工程案例数据,利用改进Canopy算法和DTW-Kmeans++算法进行聚类分析,得到虚拟电厂典型运行模式。接着,从虚拟电厂本体性能、电网运行交互和用户主观行为特性3个维度选取了代表性指标,对虚拟电厂的调节性能和典型运行模式进行了刻画。在此基础上,提出一种基于协同过滤思想的虚拟电厂潜力用户特征画像评估方法,使用轮廓系数和加权Pearson相关系数实现新接入潜力用户调节性能的精确刻画,旨在解决虚拟电厂并网检测评估等实际业务场景中新用户在档记录历史数据欠缺等现实问题。算例研究验证了所提出的方法可以用于评估虚拟电厂实际工程数据的可行性,并且可以有效协助构建多类型差异化虚拟电厂用户画像。展开更多
基金supported by the National Natural Science Foundation of China(No.52105466).
摘要In the complex and variable deep-sea environment,the compensation control of ship motion ensures the safety and efficiency of equipment installation and transportation in offshore wind farms.However,the ship motion posture compensation control system is severely affected by uncertainties,which significantly impact the accuracy of compensation control.In this paper,we propose a ship three-degree-of-freedom(3-DoF)motion posture stabilization control method based on the DTW-LSTM-MATD3 algorithm.We use the multi-agent twin delayed deep deterministic policy gradient(MATD3)to control a platform with six electric cylinders to achieve stable control.However,owing to random noise affecting the ship’s motion posture,we use a dynamic time warping(DTW)algorithm to distinguish between high-frequency noise and low-frequency tracking signals.Further,we embed a long short-term memory(LSTM)network into the MATD3 network to better align the Critic network’s training with the true Q-value.We use a combined reward function to enhance the agent’s exploration capability in complex dynamic environments.Finally,verification was conducted under sixth-level,abrupt sea conditions with high-frequency noise,as well as under real abrupt sea conditions,and a generalization test was also carried out.Simulation results show that the proposed DTW-LSTM-MATD3 method has great compensation control ability.
摘要针对传统地磁匹配中动态时间规整算法(Dynamic Time Warping,DTW)应用于地磁定位时存在误差较大、匹配速度较慢的问题,提出一种基于改进的DTW算法和边界搜索策略的地磁匹配定位方法。首先将传统地磁数据序列变换为一阶导数序列,其更能反应地磁场的变化趋势,以提高匹配的准确性。引入有限窗口对DTW算法计算单元数进行限制,以加快匹配速度。同时,采用边界搜索策略进行局部筛选,约束相邻两次定位点间的距离,避免出现不合理匹配点的现象。实验结果表明,所提算法相比传统DTW算法在室内环境下定位精度最高可提升87%,处理速度提升15%;室外环境下定位精度可提升17%,处理速度提升52%。研究成果满足地磁定位的实时性、高精度的需求,具有很强的实用性和广阔的发展空间。
摘要为了解决10 kV馈线的线变关系问题,提出基于动态时间规整(dynamic time warping,DTW)联合贝叶斯压缩感知算法的配变线变关系辨识方法。首先,分析线变不一致的运行场景,建立配变线变关系的辨识模型——电压、电量混合模型;其次,采用DTW算法辨识母线与配变的隶属关系,实现配变线变关系的初步快筛;然后,采用贝叶斯压缩感知算法求解混合模型中的电量方程,求解隶属矩阵的值,实现配变线变关系的辨识;最后,采用实际运行数据验证该算法辨识的准确性与普遍性。
摘要针对体育教学过程中,单纯依靠教师人工观察识别学生的体育动作容易出现反馈不及时、主观评价等问题,提出一种基于融合姿态特征与动态时间规整算法(dynamic time warping,DTW)的体育动作识别方法.基于OpenPose的骨骼点特征输出,融合学生在体育动作中的重心、肢体角度、朝向等特征,并采用DTW进行规整和评价.实验结果显示,在训练数据集的400份动作样本中,OpenPose+DTW模型正确识别样本数为372,总识别率为93%.高于其他模型.同时广播体操教学的50个动作实验中,OpenPose+DTW模型的误判样本为5个,识别精度为90%.结果表明,基于融合姿态特征以及DTW的体育动作识别模型具备优秀的识别性能,能够满足在线体育教学的应用场景.
摘要由于虚拟电厂内部聚合多种灵活性资源,其调节能力呈现出了随机波动且难以量化的特性。基于数据驱动模式实现虚拟电厂(virtual power plant,VPP)的可调潜力评估变得愈发重要。首先,该文基于VPP实际工程案例数据,利用改进Canopy算法和DTW-Kmeans++算法进行聚类分析,得到虚拟电厂典型运行模式。接着,从虚拟电厂本体性能、电网运行交互和用户主观行为特性3个维度选取了代表性指标,对虚拟电厂的调节性能和典型运行模式进行了刻画。在此基础上,提出一种基于协同过滤思想的虚拟电厂潜力用户特征画像评估方法,使用轮廓系数和加权Pearson相关系数实现新接入潜力用户调节性能的精确刻画,旨在解决虚拟电厂并网检测评估等实际业务场景中新用户在档记录历史数据欠缺等现实问题。算例研究验证了所提出的方法可以用于评估虚拟电厂实际工程数据的可行性,并且可以有效协助构建多类型差异化虚拟电厂用户画像。