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[发明专利]基于强化学习的工业过程时空因果有向图建模方法-CN202310804418.7在审
发明人： 宋春跃;张祥瑞 -专利权人：浙江大学
申请日： 2023-07-03 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G05B19/418 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于强化学习的工业过程时空因果有向图建模方法。在对工业过程进行时空过程数据的采集和预处理后，考虑从原因变量到结果变量的因果关系和时间延迟，采用时空因果有向图描述工业过程变量之间的时空因果性，其中过程节点代表过程变量、有向边表征因果关系、虚拟节点表征时间延迟；为了从过程数据中发现时空因果关系，将时空因果有向图的辨识过程描述为马尔科夫决策过程，并开发了一种基于强化学习的时空因果有向图的辨识方法，通过近端策略优化算法离线训练得到最优辨识策略，通过在线应用获得工业过程最优的时空因果有向图。本发明所提出的时空因果有向图能够捕捉复杂工业过程的时空维度上完整的因果性，具有很高的可解释性。
基于强化学习工业过程时空因果建模方法

[发明专利]基于多尺度自适应更新的多元状态高斯过程自回归的空分装置早期故障检测方法-CN202310640934.0在审
发明人：徐祖华;刘严;赵均;宋春跃;邵之江 -专利权人：浙江大学
申请日： 2023-06-01 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G06F18/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多尺度自适应更新的多元状态高斯过程自回归的空分装置早期故障检测方法，根据空分工艺中存在的多尺度时变特性，采取了针对快慢两个尺度的批次自适应和样本自适应的更新方法对关键历史矩阵进行了多尺度自适应更新。在故障诊断阶段，结合留一重构策略设计了适用于故障诊断框架下的多元状态高斯过程自回归的故障检测模型用以解决传统基于多元状态估计故障诊断方法的线性局限性，最终获得空分装置故障检测结果，用以辅助指导现场的相关诊断工作。本方法采用多尺度自适应更新方法解决了空分生产过程的时变问题。与现有的方法相比，本发明具有更好的准确性且可以实现故障提前预警，能够实时地为运行人员提供故障诊断和排查指导。
基于尺度自适应更新多元状态过程回归装置早期故障检测方法

[发明专利]基于迁移学习的城市路网无检测器路段流量实时估计方法-CN202310534909.4在审
发明人： 宋春跃;曹姗;张杰 -专利权人：浙江大学
申请日： 2023-05-12 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G08G1/065 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于迁移学习的城市路网无检测器路段流量实时估计方法，属于智能交通系统领域。本发明的方法包括城市局部路网相似性评价步骤和模型迁移学习步骤，城市局部路网相似性评价步骤通过对影响路段流量的多维度路网特征进行量化分析和权重赋值，建立相似性评价系统，用以寻找与无检测器路段路网流量分布相似的有检测器路段路网，模型迁移学习步骤以需要估计的无检测器路段路网为迁移学习目标领域，以相似性评价系统寻找出的有检测器路段路网为源领域，使用fine‑tuning方法进行流量估计模型的迁移学习，从而完成对无检测路段的流量实时估计；本发明充分挖掘了城市路网对流量的影响规律，以一个全新的数据驱动思路实现了无数据路段高精度流量估计。
基于迁移学习城市路网检测器路段流量实时估计方法

[发明专利]一种基于模型度量指标的分程控制系统性能评估方法-CN202211467258.3在审
发明人：赵均;王子杨;徐祖华;宋春跃 -专利权人：浙江大学
申请日： 2022-11-22 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： G05B23/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于模型度量指标的分程控制系统性能评估方法，属于控制系统评估领域。包括：采集分程控制系统输出值、分程控制系统的控制器输出值、分程控制系统的候选分程点值，根据分程控制系统的控制器输出值与候选分程点值的比较结果，将采样时间段内获得的分程控制系统的输出值分为两个数据集；采用预测误差算法，建立两个时间序列自回归模型并从离散域转为连续域，以候选分程点为界，计算两个连续域自回归模型的模型度量指标值，该指标反映了分程控制系统性能，从而判断候选分程点选取是否合理，确定最优候选分程点。本发明解决了复杂控制系统中分程控制系统性能评估问题，通过确定最优分程点能使分程控制系统保持良好的控制水平。
一种基于模型度量指标程控系统性能评估方法

[发明专利]一种PI控制器参数劣化溯源方法-CN202210868080.7在审
发明人：徐祖华;林志义;赵均;宋春跃 -专利权人：浙江大学
申请日： 2022-07-22 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： G05B11/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种PID控制器参数劣化溯源方法，包括判断系统性能是否劣化、系统整定过快还是整定过慢；针对控制器整定过快的回路，判断回路是否存在振荡；若整定过快的回路存在振荡，使用基于互相关函数的同异相程度指数追溯PID控制器劣化的原因是比例作用过强主导还是积分作用过强主导；针对控制器整定过慢的回路，使用基于粒子群优化算法的分段曲线拟合方法对闭环脉冲响应序列进行拟合；计算所得拟合曲线比例主导区内的下降幅度指数，同时计算拟合曲线的下降时间，追溯PID控制器劣化的原因是比例作用过弱主导还是积分作用过弱主导。本发明的方法能及时发现、识别控制系统和回路的缺陷，优化控制系统参数，从而提升系统的可靠性和运行性能。
一种 pi 控制器参数溯源方法

[发明专利]一种基于ν-gap metric的装置系统健康度在线监测方法-CN202110490698.X有效
发明人： 宋春跃;王娇娆;徐祖华 -专利权人：浙江大学
申请日： 2021-05-06 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： G05B23/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于ν‑gap metric的装置系统健康度在线监测方法，包括以下步骤：传感器在线采集输入输出数据，采用即时学习辨识更新系统模型，将数据映射到算子空间；在算子空间度量在线更新模型与系统参考模型之间的距离，其中，度量方式选用ν‑gap metric；最终根据模型之间的距离是否超出设定阈值判断系统是否产生故障，阈值是根据离线辨识获得的参考模型的置信区间计算得出。该方法在线计算更新模型与参考模型的差异性，不同于其他数据度量方法，创新地提出了从模型层面度量系统动态特性的变化，有效地监测系统在所有运行阶段包括暂态过渡阶段和稳态运行阶段的健康度。本发明为装置系统的健康度动态监测提供了全新的思路，为其安全运行提供了有力保障。
一种基于 gap metric 装置系统健康在线监测方法

[发明专利]知识与数据驱动的大规模工业系统分布式状态监测方法-CN202110565642.6有效
发明人： 宋春跃;吴炜强;徐祖华 -专利权人：浙江大学
申请日： 2021-05-24 - 公布日： 2022-04-01 - 主分类号： G05B23/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种知识与数据驱动的大规模工业系统分布式状态监测方法。首先，基于系统拓扑知识建立大规模工业系统的有向图模型，并根据复杂网络的社区分团方法将有向图模型分解成多个独立的子系统。其次，考虑系统的动态性，利用各子系统之间的通信信息，在每个子系统中分别建立典型变量分析模型进行故障检测，然后将所有子系统的检测结果通过贝叶斯推理融合成最终的全局检测结果。最后，针对检测出的故障，利用分布式贡献图分析方法确定故障负责变量，并通过有向图推理法进行故障溯源，定位故障发生的根源。本发明结合系统知识与数据，实现了对大规模工业系统的分布式状态监测，提高了故障检测的准确度，验证了故障溯源的可行性。
知识数据驱动大规模工业系统分布式状态监测方法

[发明专利]基于多项式特征LSTM粒度计算的空分管网氧气长期预测方法-CN202110814011.3在审
发明人：徐祖华;周鹏威;赵均;宋春跃;邵之江 -专利权人：浙江大学
申请日： 2021-07-19 - 公布日： 2021-10-29 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多项式特征LSTM粒度计算的空分管网氧气长期预测方法，该方法首先根据凹凸性和单调性对需氧量时间序列数据进行自适应粒度划分，然后对每个数据粒形成基于二次多项式的粒度特征描述。在预测阶段，通过长短期记忆网络对各粒度特征进行长期预测，然后再通过反粒度化获得最终的氧气需求量长期预测结果，辅助指导现场的氧气调度工作。本方法可以通过长短期记忆网络考虑需氧量数据的长短期依赖并通过预测粒度特征获得氧气需求量的长期预测。与现有的方法相比，本发明具有更好的准确性且可以在线实施，能够实时地为调度人员提供指导。
基于多项式特征 lstm 粒度计算管网氧气长期预测方法

[发明专利]一种结合注意力机制的PR-LSTM算法的空中交通延误预测方法-CN202110138631.X在审
发明人： 宋春跃;张杰 -专利权人：浙江大学
申请日： 2021-02-01 - 公布日： 2021-05-07 - 主分类号： G06F16/215 文献下载
摘要：本发明公开了一种结合注意力机制的PR‑LSTM算法的空中交通延误预测方法。该方法中包含四个模块，分别为PageRank算法模块，基于序列到序列的LSTM模块，注意力机制模块和延误预测结果展示发布模块。本发明同时考虑了空中交通的时间相关性和空间相关性，采用PageRank算法计算空间相关性系数的大小，采用序列到序列的LSTM模型实现了机场延误的多步预测，采用注意力机制确保了在多步预测中模型的预测精度。
一种结合注意力机制 pr lstm 算法空中交通延误预测方法

[发明专利]一种驾驶培训智能教练系统-CN201710851836.6有效
发明人： 宋春跃;杨雨安 -专利权人：浙江大学
申请日： 2017-09-19 - 公布日： 2019-12-10 - 主分类号： G09B9/052 文献下载
摘要：本发明公开了一种驾驶培训智能教练系统。包括在驾驶模拟器上安装的四个摄像头、操作传感器、数据采集卡、计算机，四个摄像头和操作传感器均经数据采集卡和计算机连接；计算机接收摄像头获取的图像和操作传感器采集的电信号，实时识别驾驶者的驾驶操作并提醒，对车辆的运动情况进行动力学仿真，实时根据所采集的操作传感器数据得出驾驶建议进行提醒，通过扬声器发出语音信号告知驾驶者。本发明用于拓展驾驶模拟器的功能，使计算机能像驾驶教练一样给驾驶学员作出指导，提高驾驶学员在使用驾驶模拟器进行训练时的学习效果。
一种驾驶培训智能教练系统

[发明专利]一种考虑社会车辆的土石坝工程的土石方调配优化方法-CN201510396791.9有效
发明人：周瑞园;宋春跃;王慧 -专利权人：浙江大学
申请日： 2015-07-03 - 公布日： 2018-09-07 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑社会车辆的土石坝工程的土石方调配优化方法。通过收集路网信息和各种工程施工信息计算道路路阻函数，建立结合路径优化的土石方平衡规划模型，为求解模型，先遍历路径组合，对每种路径组合利用序列二次规划方法求解最优土石方平衡规划方案，比较得到最优解。上述求得的解作为机械配置的输入，从而考虑交通因素和社会车辆建立土石方机械配置模型。为求解该模型，在交通仿真软件设置仿真环境，并二次开发设计仿真控制器建立土石方调配运输的仿真系统，然后利用仿真控制器和粒子群优化算法相结合求得最优机械配置方案。该发明考虑了交通因素和社会车辆，精确高效的求解了土石方调配优化方案。
一种考虑社会车辆土石工程土石方调配优化方法

[发明专利]一种智能分布式驾驶模拟训练共享网络系统-CN201710851588.5在审
发明人： 宋春跃;杨雨安 -专利权人：浙江大学
申请日： 2017-09-19 - 公布日： 2017-12-29 - 主分类号： G09B9/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种智能分布式驾驶模拟训练共享网络系统。智能驾驶模拟系统进行驾驶模拟训练，向云端服务器发送使用状态数据；智能驾校教练系统装在智能驾校教练系统上，检测用户动作数据获得驾驶模拟训练使用状态信息发送到云端服务器；智能手机远程连接云端服务器，向云端服务器发送针对智能驾驶模拟系统的模拟训练预约信息；云端服务器远程连接上述各个系统和设备，向智能手机发送智能驾驶模拟系统的使用状态数据。本发明能降低驾驶培训的成本，节约驾驶训练的场地，并且有效避免利用实车进行培训时带来的环境问题；避免在传统驾校培训模式下的时间浪费，有效提升时间的利用效率。
一种智能分布式驾驶模拟训练共享网络系统

[发明专利]一种小型工业机械手的学习控制方法-CN201710127842.7在审
发明人： 宋春跃;林清钊 -专利权人：浙江大学
申请日： 2017-03-06 - 公布日： 2017-07-21 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种小型工业机械手的学习控制方法。针对特定的重复性任务，获取抓手的期望运行轨迹之后，根据已知的机械手模型参数计算各关节角期望变化轨迹；执行单次任务的过程中，根据实际关节角大小与期望关节角大小之差实时修正初始控制信号，并将其设定为下一次任务的初始控制信号；利用执行任务过程中测得的抓手及各个关节角的实际轨迹，使用参数估计方法更新机械手模型参数，之后重复执行上述过程。本发明使用了学习控制方法，使得机械手在处理重复性任务时能够快速完成对期望轨迹的自动跟踪；另外，本发明通过参数估计方法，有效解决了机械手模型不准确时的自动控制问题，使得控制系统对于机械手模型精度的要求大大降低。
一种小型工业机械手学习控制方法

[发明专利]一种连续搅拌釜式反应器的一体化多模型控制方法-CN201510315584.6有效
发明人： 宋春跃;夏炳蔚 -专利权人：浙江大学
申请日： 2015-06-10 - 公布日： 2017-06-23 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种连续搅拌釜式反应器的一体化多模型控制方法，适用于非线性系统的控制问题，尤其是一阶反应CSTR的控制问题，能保证该工业过程能快速、准确、稳定地从某一稳定工作点转换到另一个稳定工作点。由于本发明考虑了控制反馈对系统动态特性的影响，与现存的一阶反应CSTR多模型控制方法相比，优势尤其显著。
一种连续搅拌反应器一体化模型控制方法

[发明专利]一种混合动力公交车在线自学习能量管理方法-CN201510073124.7有效
发明人： 宋春跃 -专利权人：浙江大学
申请日： 2015-02-11 - 公布日： 2017-02-01 - 主分类号： B60W20/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种混合动力公交车在线自学习能量管理方法，该方法首先根据出厂时设置的初始能量管理策略控制发动机和电动机的转矩分配，随着公交车在固定路线上的运行，获得初始策略对应的动作值函数后，可以从该动作值函数出发，通过公交车在道路上的往复运行，在线、自主地学习适合于公交车运行路况的能量管理策略；本发明充分利用混合动力公交车在同一路线上往复运行的特点，采用自学习的方法来获得适用于公交车运行路况的能量管理策略，具有能源分配合理、燃油经济性高、尾气排放少、鲁棒性好、节能环保的特点。
一种混合动力公交车在线自学习能量管理方法

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