Leader trajectory planning method considering constraints of formation controller

To ensure safe flight of multiple fixed-wing unmanned aerial vehicles(UAVs)formation,considering trajectory planning and formation control together,a leader trajectory planning method based on the sparse A*algorithm is introduced.Firstly,a formation controller based on prescribed performance theory is designed to control the transient and steady formation configuration,as well as the formation forming time,which not only can form the designated formation configuration but also can guarantee collision avoidance and terrain avoidance theoretically.Next,considering the constraints caused by formation controller on trajectory planning such as the safe distance,turn angle and step length,as well as the constraint of formation shape,a leader trajectory planning method based on sparse A^(*)algorithm is proposed.Simulation results show that the UAV formation can arrive at the destination safely with a short trajectory no matter keeping the formation or encountering formation transformation.

基于混合果蝇算法的双边装配线平衡问题研究

为求解以最小化工位数为目标的第Ⅰ类多约束双边装配线平衡问题,构建多目标数学模型,并提出混合果蝇算法的求解算法。在算法设计中,将果蝇个体的生成过程分为编码、解码和分配3个阶段,提出面向全部约束的作业分配方法,设计了预分配机制和重置机制;在迭代搜索阶段,引入邻域变换思想,设计多种插入和交叉算子构建邻域进行局部搜索;此外,算法提出最小化加权空闲时间作为适应度函数辅助寻优。最后基于多个不同规模的标杆算例设计了对比实验,实验结果表明所提混合果蝇算法能有效求解第Ⅰ类多约束双边装配线平衡问题,且具有一定的优越性。

应用主频带约束高精度Radon变换的多次波压制方法

Radon变换是地震资料处理中常用的一种算法,通过特定路径求和实现地震数据插值、多次波压制和波场分离。然而,由于采集数据和算法限制,变换域的分辨率较低,提高Radon域分辨率一直是研究的热点。最常用的提高分辨率方法是多次迭代重加权算法,通过迭代更新权重,将加权值聚焦到地震数据曲率上,但很难将加权值聚焦到真实曲率位置。文中提出了一种优化提高变换域分辨率的新方法,即在地震数据的主频带内求取一个加权矩阵,并将加权值聚焦至真实地震曲率位置。首先,计算地震数据的主频,并以主频为中心频率,向低频和高频方向各取一个范围作为约束频带;对主频带内的地震数据采用低频约束策略,从低频到高频迭代计算加权矩阵;从主频带的最后一个加权矩阵得到最终的加权矩阵,并应用于所有其他频率的计算。主频带数据的信噪比高、振幅强,因此,该方法更加稳定,得到的加权矩阵可以显著增强变换域的分辨率。此外,与其他迭代方法相比,它避免了每个频率加权矩阵的迭代过程,计算效率更高。合成数据和实际数据的测试结果证明了该方法的在多次波压制方面的有效性和优势。

舵机大动作测试数据关联判读方法

针对电动舵机大动作测试数据人工关联判读工作量大、效率低、故障诊断难的问题,提出一种基于离散小波变换和多约束特征点提取的关联判读方法。根据测试数据量大、类型多的特点,分别采用离散小波变换以及多约束特征提取算法对不同类型的测试数据进行特征提取,剔除异常值,准确定位各个数据的大动作时刻,提取出特征值;使用时间关联判读方法对提取的特征点进行判读,给出了判读异常情况下的故障诊断结果并自动生成判读报表。为验证关联判读方法的有效性,进行了自动判读算法的实验测试验证。结果表明:该方法可在45 s内完成舵机测试数据的关联自动判读和故障诊断,而依赖专业技术人员的人工判读方法至少需要335 s,每个大动作点的数据判读效率提高了6倍以上。

高分辨率Radon变换方法及其在地震信号处理中的应用

Radon变换方法在地震资料处理中广泛采用,在地震同相轴识别和估计方面具有良好效果.无论是倾斜叠加,还是广义Radon变换方法,一般采用最小二乘反演方法实现.目前,在提高反演算法的效率和分辨率方面仍值得研究.本文从倾斜叠加的定义出发,阐明Radon变换分辨率问题的来源和解决办法.采用最小二乘反演方法研究高分辨率抛物线Radon变换和双曲Radon变换时,给出稀疏约束预条件共轭梯度法求解的高分辨率Radon变换的实现方法,同阻尼最小二乘方法相比,分辨率和精度明显提高,文中给出了模型算例.根据有效波和多次波NMO后剩余时差不同,采用高分辨率抛物线和双曲Radon变换可以压制多次波,分别给出了方法原理,最后给出应用实例.研究表明,稀疏约束预条件共轭梯度法可以有效实现高分辨率Radon变换;数值算例表明,算法计算效率和精度较高,可以更好地实现多次波压制.

基于一维卷积神经网络的高分辨率Radon变换反演方法研究

高分辨率Radon变换是地震资料处理常用的方法之一,其反演通常涉及矩阵求逆、多次迭代等环节,这些因素导致Radon变换反演计算量大,收敛速度慢等问题.本文在分析Radon变换分辨率降低原因基础上,提出基于一维卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的高分辨率Radon变换反演方法.该方法通过卷积神经网络的非线性表征能力实现低分辨率Radon参数到高分辨率Radon参数的映射,分析了基于反褶积原理的串联映射模型和基于残差学习的并联映射模型提高分辨率的原理.将上述CNN网络得到的特定频率Radon参数约束其他频率参数的反演,避免了分频训练的弊端.模拟数据和实际数据的多次波压制实验表明,本文提出的基于一维卷积神经网络的高分辨率Radon变换可以较好地压制多次波,且计算效率高.

基于三维抛物线Radon变换的多次波压制算法对比分析

抛物线Radon变换是地震数据多次波压制的常用算法。三维Radon变换考虑了地震波场的三维传播特性,可更精确地描述波场的传播特征,能取得更好的效果。但受离散采样和有限采集孔径的影响,传统最小二乘三维Radon变换存在着分辨率低的问题,影响一次波和多次波的分离。为此,对多次波压制中的几种高分辨率抛物线Radon变换算法进行了对比分析研究。首先详细介绍了三维Radon变换的最小二乘算法,之后分别给出了迭代重加权、低频约束以及迭代阈值收缩三种高分辨率Radon变换算法,并用模拟数据测试了每种算法的计算效果、计算效率,分析了各算法的抗噪性能及对小剩余时差多次波的压制能力。结果表明,频率域高分辨率算法只能提高变换域横向分辨率,时间频率混合域算法可以同时提高横向和纵向分辨率;各高分辨率算法均具有较好的抗噪能力,且低频约束高分辨率算法在小剩余时差多次波压制方面效果最佳。

静定桁架结构截面最优化设计的功定向配置法

以Kuhn-Tucker函数的极值条件为出发点,证明多节点位移与多杆内应力约束下结构重量最轻化问题可转化为单约束问题来求解,可将位移—重量分配准则和应力—重量分配准则转化为功定向分配准则。利用功能互等定理,将位移与应力约束统一为功的定向约束,以此为基础构造出功定向配置法,以各承受节点载荷的节点位移作为约束控制点,组成具有正定性质的位移约束;或用位移约束与应力约束的组合,构成具有正定性质的位移与应力约束;结合位移极射法和满应力法获取最优解。并用二杆和六杆静定桁架结构的算例验证相关理论和算法。

基于低频约束的高分辨率Radon变换多次波压制方法研究

抛物线Radon变换是地震资料处理中常用的一种多次波压制方法,常规Radon变换由于采用最小二乘算法的原因,对不同的曲率值采用相同的加权值进行求解,分辨率较低。为提高Radon域数据的分辨率,应采用对不同曲率值应用不同的加权值的方法。一般的思路是利用前一次迭代的结果得到加权矩阵,该算法需要迭代进行,运算量较大。这里拟采用低频约束的方式提高Radon变换的分辨率,即利用前一个频率的运算结果对下一个频率的计算进行约束,该算法分辨率高,计算速度快。模拟数据和实际数据的测试表明,本文方法在多次波压制处理中,可以快速有效地完成多次波去除。

中药穴位贴敷对不同证型多病共存老年失眠症临床研究

目的:观察中药穴位贴敷对不同中医证型多病共存老年失眠症的临床疗效。方法:纳入符合肝郁化火、痰热内扰、阴虚火旺、心脾两虚、心虚胆怯型的多病共存的老年失眠症患者各60例,均随机分成对照组与观察组各30例。2组患者基础疾病均给予西医常规治疗、生活习惯及心理状态的指导。对照组给予艾司唑仑片,观察组给予中药穴位贴敷。观察2组近期临床疗效、匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)、疲劳量表-14 (FS-14)评分,以及药物不良反应情况。结果:临床疗效总有效率观察组64.00%,对照组30.00%,2组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。不同证型睡眠疗效比较,观察组肝郁化火型、痰热内扰型、阴虚火旺型睡眠疗效分别与对照组比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。观察组入睡时间、睡眠障碍、日间功能评分均低于对照组(P<0.05);观察组肝郁化火型、阴虚火旺型、痰热内扰型PSQI总分低于对照组(P<0.05);不同证型观察组入睡时间评分均低于对照组(P<0.05);除心脾两虚型外其余证型睡眠障碍评分观察组也低于对照组(P<0.05);观察组肝郁化火型、痰热内扰型睡眠质量评分低于对照组(P<0.05);观察组痰热内扰型、阴虚火旺型日间功能评分低于对照组(P<0.05)。观察组肝郁化火型、痰热内扰型、心虚胆怯型FS-14评分均低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。2组治疗期间均未出现相关不良反应。结论:多病共存老年失眠症采用中药穴位贴敷治疗疗效显著,尤其适合存在阳亢及痰热等证候特征的老年失眠人群,可缩短入睡时间,减少睡眠障碍的发生,不良反应少。

多因素约束韦伯型设施的选址问题

在实际应用中,设施的选址往往会受到多种因素制约,通过构建二级权重集成方法,确定综合因素权重,解决多因素约束问题,再运用PGSA算法,求取全局最优解。以无锡市家乐福超市配送中心的选址问题为研究背景,进行了实证,找到全局最优的配送点。

Delaunay三角剖分和仿射约束的特征相同多物体同名点立体匹配

针对野外大视场、远距离、随机出现的特征相同多物体定位的实际需求,构建了基于双目立体视觉原理的三维坐标测量系统。为了高精度定位随机出现的特征相同多物体,需要正确匹配多物体同名点,因而提出了一种基于Delaunay三角剖分和仿射约束的立体匹配方法。利用具有抗仿射变换的仿射尺度不变特征变换(ASIFT)算法获得左右背景图像匹配点;通过Delaunay三角剖分算法对抽样后的匹配点生成三角网格,对左右图像每一对匹配三角形区域计算仿射矩阵;根据多物体同名点在不同匹配三角形内的分布,利用仿射约束实现对多物体同名点的匹配。实验结果表明,提出的方法对特征相同多物体同名点实现了快速高精度的匹配,多物体同名点提取以及实时匹配时间约为30ms,满足相机25frame/s的实时处理要求,较好地解决了超大三维空间中弧形坡面上随机出现的特征相同多物体同名点的匹配问题。