基于双子空间PCA降维的脑力负荷分类

人类社会至今的飞速发展使得大量体力劳动被机械工程替代,工作者的任务重心也从体力劳动逐渐转变为脑力劳动,对操作者脑力负荷进行实时评估以增强工作效率在当下有着重大意义。目前人类对于脑力负荷评估共有3种方式,有研究表明,采用生物电信号进行脑力负荷分类效果较其余两种方法更客观。但脑电信号经过特征提取后维数极高,所需数据量和运算量巨大,需要对其进行降维。目前降维方面最广泛运用的两种算法为主成分分析(principal component analysis,PCA)和线性判别分析(linear discriminate analysis,LDA)。针对PCA的非监督性和LDA的特征冗余敏感性,提出一种二分类下基于双子空间主成分分析的降维算法,分别对不同类别的训练集数据进行主成分分析,并将所有训练集数据映射到生成的空间中,再次进行PCA-LDA降维,以此提高降维后数据的可分性。实验结果表明,双子空间PCA-LDA降维算法在二分类任务下测试集精度整体高于单子空间PCA-LDA算法,以此为脑力负荷分类领域和高维数据降维领域提供了新思路。

基于RLLE算法的脑力负荷分类

近年来,随着人工智能领域技术的不断发展,脑机接口(brain-computer interface,BCI)吸引了更多学者的关注。实时监测高强度脑力工作者的脑力负荷水平并根据其任务做出动态调整是保护国家财产和操作人员安全的重要手段。研究表明由脑电图(electroencephalogram,EEG)提取的特征功率谱密度对于脑力负荷的变化比较敏感,但由于其维数过高,容易造成数据灾难。传统的主成分分析降维(principal component analysis,PCA)算法会损失数据的部分非线性特征。局部线性嵌入(locally linear embedding,LLE)是常用的非线性降维算法,但该算法对噪声的敏感性高,降维结果受参数影响较大。稳健局部线性嵌入算法RLLE(robust locally linear embedding),在LLE优化权重矩阵时添加了正则项优化,不仅增强了模型的抗噪能力,也解决了解模型过程中可能会出现的矩阵病态和奇异性问题。实验结果表明,经过RLLE降维后的数据使用支持向量机(support vector machine,SVM)分类精度普遍高于经过PCA和LLE的降维方式,具有更强的抗干扰能力。

尾部喷流对飞行器阻力影响的数值模拟分析

底阻在弹类飞行器阻力中占比较大,准确预示底阻对于弹类飞行器飞行性能评估至关重要,而发动机尾部喷流对底阻影响明显。采用基于雷诺平均Navier-Stokes方程的流场仿真方法研究了飞行器底部发动机喷流和外流干扰流场特性,主要分析了喷流对飞行器阻力的影响。飞行器安装了两台推力可调的液体火箭发动机,发动机在不同飞行工况下采用不同推力工作。分别研究了亚音速、跨音速和超音速典型飞行工况下弹体底部无喷流状态、单喷管喷流状态和双喷管喷流状态时,飞行器阻力变化情况。结果表明:不同马赫数下,发动机喷流对底部阻力影响情况基本一致,与无喷流情况相比,当发动机工作时,无论单喷管喷流还是双喷管喷流状态,底部发动机喷流引射效应明显,弹体阻力系数明显增加。

基于改进蚁群算法的移动机器人动态路径规划方法

本文提出了基于改进蚁群算法的移动机器人动态路径规划方法.首先针对蚁群算法收敛速度慢,容易陷入局部最优的缺点,提出了根据目标点自适应调整启发函数,提高算法的收敛速度;借鉴狼群分配原则对信息素进行更新,避免搜索陷入局部最优.其次为了优化改进蚁群算法的性能,提出用粒子群算法对改进蚁群算法的重要参数进行优化选择.最后实现了基于改进蚁群算法的移动机器人动态路径规划并完成了仿真实验,实验结果证明了该方法的可行性和有效性.

构建“需求导向、校企合作”行业特色型大学人才培养模式

在信息化变革时代的影响下,行业企业在规模、技术和结构上飞速发展,培养与之相适应的高素质人才成为迫切需求。行业需求是人才培养模式改革的价值导向,华北电力大学依托能源电力行业特色,从行业企业急需人才类型、人才培养标准、培养途径等方面对八家校理事会成员单位进行了调研。在此基础上,从人才培养目标、专业与课程体系、培养途径、评价方式以及保障条件等五个方面,构建了可持续发展的校企深度融合的人才培养新模式。

自由飞行空间机器人研究综述

本文对自由飞行空间机器人的研究进行了介绍 .首先 ,论述了自由飞行空间机器人的概念、用途和运动特性 .其次 ,分别从基本理论、地面实验平台和空间实验系统三个方面阐述了自由飞行空间机器人的研究现状 .最后 ,给出了结论和展望 .

蚁群算法在无人机航路规划中的应用

蚂蚁算法是一种新的源于大自然生物界的仿生随机优化方法。吸收了昆虫中蚂蚁的行为特征,通过其内在的搜索机制,在一系列组合优化问题求解中取得了成效。将蚁群算法应用于无人机(UAV)航路规划,提出了一种适用于航路规划的优化方法,可以为在敌方防御区域内执行攻击任务的无人机规划设计出高效的飞行航路,保证无人机以最小的被发现概率及可接受航程到达目标点,提高了无人机作战任务的成功率。仿真结果初步表明该方法是一种有效的航路规划方法。

无人机的侦察航路规划

针对无人机 ( UAV)侦察任务的两个目标 :( 1 )发现尽可能多的目标 ;( 2 )获得对所有目标尽可能多的有效侦察时间 ,提出了一种优化方法 ,包括航路规划和航路光顺两部分。首先由基于遗传算法 ( GA)的航路规划器根据选定的任务目标制定出优化航路 ,然后由航路光顺器对优化航路进行光顺以形成可供无人机飞行的航路。最后给出了仿真结果 。

基于蚁群算法的无人机航路规划

为了提高无人机(UAV)作战任务的成功率,在执行敌方防御区域内攻击任务前必需规划设计出高效的无人机飞行航路,保证无人机能够以最小的被发现概率及可接受的航程到达目标点。针对这一问题,对新近发展的蚁群算法进行了讨论,提出适用于航路规划的优化方法,并对无人机的攻击任务航路进行了仿真计算。仿真结果表明该方法是一种有效的航路规划方法。

无人机的协同侦察航路规划

无人机将成为侦察卫星、有人驾驶侦察机的重要补充与增强手段 ,成为未来战场上广泛应用的一种侦察工具。为了提高无人机 (U AV)的侦察效率 ,在执行侦察任务前必需规划设计出高效的无人机侦察飞行航路。针对这一问题 ,提出了一种侦察效率指标评估的计算方法 ,解决了航路规划中的侦察效率量化问题。考虑在大范围任务区域内进行侦察航路优化存在计算的复杂性和收敛等问题 ,采用遗传算法对侦察航路进行了优化处理。通过该方法得到的侦察航路可以有效地提高无人机的侦察效率。

差动驱动式移动机器人的运动规划

提出了差动驱动式移动机器人的运动规划算法.推导出差动驱动式移动机器人的运动学模型,给出了基于广义雅可比矩阵的差动驱动式移动机器人分解运动速度控制算法.计算机仿真验证了该算法的正确性.

多架无人机协同航路规划方法研究

根据敌方防御区域内雷达、导弹等威胁阵地的具体分布情况 ,采用划分 Voronoi多边形的方法制订初始航路 ,然后对初始航路进行了合理的离散处理 ,最后采用动态链类比法调整航路、航程并对航路进行光顺处理 ,提出了一种协调多架无人机 (UAVs)于同一时间到达目标点的航路规划方法。用数字仿真技术对该方法进行了验证 ,结果表明该方法是可行的。

攻击无人机的协同航路规划

在空中进攻战役计划制订时应充分考虑敌方目标的有关因素及其周围防御力量的水平 ,合理选择进攻目标、确定攻击航路以及分配恰当的突击力量于突击目标。针对这一问题提出了目标分配及航路选择的优化模型 ,并改进了遗传算法的编码方式。在此基础上采用遗传算法对基于目标分配的无人机协同作战任务进行了仿真检验 ,确定了各无人机的攻击目标及相应的回避威胁的协同航路。通过该方法可以有效地提高无人机的协同作战效能。

机器人足球防守算法研究

为了提高机器人足球的防守成功率,在分析了简单防守不足的基础上,对防守进行了位置的调节,提出了一种改进的双重守门策略和定点守门策略,并在此基础上得出了防守的全策略.仿真模型的测试结果表明,采用以上两种策略后,其球门的"安全率"有很大程度提高.

基于模糊综合决策的足球机器人策略子系统

研究了模糊综合决策在足球机器人策略子系统中的应用,提出了机器人足球场上信息无关量的概念.在策略子系统中采用了模糊综合决策算法,给出了该算法的应用条件以及算法的实现过程,并对算法的确定隶属函数进行了讨论.计算机仿真验证了该算法的可行性和正确性.

自由飞行空间机器人地面实验平台硬件系统

介绍了双臂自由飞行空间机器人地面实验平台系统。在阐述了整个平台系统组成的基础上 ,重点介绍了该系统的硬件构成 ,分别对各个子系统的硬件组成进行了具体论述。

进气道俯仰振荡状态的非定常数值仿真

为研究进气道俯仰振荡状态时的性能,耦合求解俯仰振荡运动和非定常Navier-Stokes方程,对平衡攻角为0°、振荡幅值为15°的进气道非定常流场进行了数值仿真。结果表明:在俯仰振荡状态下,进气道的性能发生周期性变化,存在一个类似于领结形状的滞环。

差动驱动式移动机械手的运动规划

提出了差动驱动式移动机械手的运动规划算法。首先推导出差动驱动式移动机械手的运动学模型,其次给出了基于广义雅可比矩阵的差动驱动式移动机械手分解运动速度控制算法,最后用计算机仿真验证了该算法的正确性。

冲压发动机转级流场数值仿真研究

冲压发动机需要利用助推发动机加速到接力马赫数,然后动力系统进行转级,实现冲压发动机接力工作。为了提高空间利用率,目前的冲压发动机多采用整体式设计方案,要求在冲压发动机设计时必须考虑助推发动机退出冲压发动机燃烧室的分离过程对发动机转级的影响。采用CFD技术对冲压发动机转级的分离过程进行了数值仿真计算,显示分离过程对冲压发动机的转级有很大影响。

多臂自由飞行空间机器人运动学特性研究

研究了在空间微重力环境下多臂自由飞行空间机器人协调操作的运动学特性 ,建立了多臂自由飞行空间机器人协调操作的运动学模型 ,在推导运动方程的基础上对多臂自由飞行空间机器人协调操作的运动学特性进行了分析 ,给出了计算机仿真实验结果 .