Calibration of the Width of Micro－Step with Two－Mode Laser Heterodyne Interferometer

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变宽度凸组合变阶数LMS自适应滤波算法

为了进一步改善凸组合变阶数最小均方(convex combination variable fractional tap-length leastmean square,CFTLMS)自适应滤波算法的稳态性能,在证明其稳态性能的基础上,提出了一种变宽度凸组合变阶数(variable width-CFTLMS,VW-CFTLMS)自适应滤波算法,并给出参数的选择依据。仿真结果验证了低信噪比情况下,VW-CFTLMS算法稳态性能和参数选择依据的正确性;同时该算法的稳态性能要优于CFTLMS算法,其额外均方误差相比于CFTLMS算法降低约1.8dB,具有实用价值。

电动力鱼雷推进无刷直流电机参数在线辨识研究

电动力鱼雷推进电机在运行过程中环境温度不断地变化,由此而引起电机参数(包括电阻、电感及永磁体等)的变化会对位置/速度伺服性能造成不确定性影响,在线参数辨识成为提高控制性能的重要方法。提出了一种无刷直流电机的离散化递推可辨识模型,该模型以无刷直流电机的全微分方程为基础,以定、转子的相对位置构造反电势位置函数,推导了逆变器输出电压与电机相电压关系,辨识中输入量为逆变器端口电压、电流及电机转速信号,输出为定子电阻、电感、转动惯量及与负载有关的参量。基于该模型的最小二乘辨识法原理简单,运算量小,实时性高,适用范围广。特别是无需特定的激励源,仅仅采用PWM激励源就可以得到理想的辨识效果,避免了伪随机序列激励对系统运行造成的影响。

基于正交投影特性的带状目标检测

图像中带状目标在行列上具有规则的几何特性,其边缘映射图在笛卡儿坐标系下的正交投影具有显著性特征。由此提出了一种基于正交投影特性的带状目标检测方法。基于Hough变换的思想,引出一种投影变换,利用投影宽度谱的局部峰值定位边缘映射图中的带状目标。为减小噪声点影响,给出一种距离约束准则下的序贯最小二乘直线拟合方法。对两组图像数据进行了算法验证,实验结果表明,算法识别精度高、实时性好,具有很强的鲁棒性。

拉东域基于最小二乘反演的斜缆数据鬼波压制方法

斜缆采集资料中鬼波的陷频特征限制了地震记录的频带宽度和分辨率,给地震资料反演、解释带来困难。通过压制鬼波,可获得高分辨率的宽频数据。基于拉东域的水平拖缆鬼波压制方法,结合斜缆鬼波随偏移距变化的特点,推导出一次波和鬼波在频率-拉东域的逆变换算子,建立检波器处总波场和海表面处上行波场之间新的关系式,利用最小二乘反演精确求解获得海表面处上行波场,并延拓得到拖缆处鬼波压制后的记录。通过考虑鬼波延迟时间受偏移距和出射角的影响,弥补鬼波延迟时间估计中存在的误差,无需进行反演迭代求取最优鬼波延迟时间,提高了计算效率。合成数据及海上实际斜缆数据测试结果表明,研究方法能较好地压制鬼波,达到拓宽地震记录频带的目的。

近红外光谱分析中建模光谱宽度的选择

为选择生化样品近红外光谱分析中最优的建模光谱宽度,结合样品特征波长与光谱学原理开展研究.收集348份血清样品,以血清中胆固醇、甘油三酯为例进行分析.根据光谱学原理及2 mm厚度血清的光谱吸光度,选择一级倍频区域作为分析波段,考察该区域内不同宽度光谱范围的模型效果.优选出胆固醇与甘油三酯的最优光谱宽度分别为70 nm和100 nm,并建立相应分析模型,分析的预测标准差和相对预测误差分别是0.17 mmol/L,3.0%和0.14 mmol/L,10.3%,效果不弱于他人建立模型的最好结果,使用的光谱范围更窄.

改进的变阶数LMS自适应滤波算法

为了减小分数阶数变阶数最小均方算法(FTLMS)稳态滤波器阶数误差,提出了一种变误差宽度的变阶数LMS算法,并对该算法进行稳态理论分析,给出参数选择的依据.为了验证该算法性能,设置了3种仿真环境:信噪比(SNR)为20 dB、0 dB及冲击响应权系数呈稀疏分布.仿真结果表明,与FTLMS算法相比,在SNR为20 dB及冲击响应权系数呈稀疏分布仿真条件下,当收敛速度相同时,滤波器阶数稳态误差减小为10%,在SNR为0 dB时,滤波器阶数稳态误差减小为1/3.

水泥浆材料粒度分布宽度的定量表征

为及时了解水泥浆材料颗粒分布状态,恰当选择满足不同需求的材料,定量表征了以粉磨材料G级水泥和未经粉磨材料微硅为代表的水泥浆材料的粒度分布宽度。提出了一种通过回归系数大小判断对粒度分布函数适用性的方法。通过计算粒度分布函数中相应参数来表征粒度分布宽度。针对RRB分布采用了对原始数学表达式,直接根据最小二乘法原理计算得到均匀性系数n。结果表明:回归系数法确定出G级水泥和微硅两种材料均符合RRB分布模型。根据最小二乘法原理得到均匀性系数,表明粒度分布较窄,对水化速率较有利,但单种材料的颗粒级配效果会较差。

一种单能高斯峰解析方法

针对核能谱解析中,单能峰会受到低能拖尾和高能拖尾的影响,给出了先根据单能峰半高宽读数值来确定数据拟合窗,再运用快速迭代算法进行高斯函数拟合的方法。文中先进行了含噪高斯信号拟合实验,然后在实测X荧光能谱中对不同含量的单能峰进行快速高斯拟合应用。实验表明,本方法对高含量核素的单能峰拟合效果良好,对高背景低含量核素的单能峰需先进行平滑处理再做拟合。

自适应参数的有源电力滤波器SVPWM控制方法研究

比较有源电力滤波器(active power filter,APF)两种常用空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)控制方法,两者计算时都用到补偿回路串联电抗器的参数,该参数精确程度对APF的补偿效果有一定的影响。针对这一问题,提出自适应参数的SVPWM控制策略。利用整体最小二乘法(total least squares,TLS)对电抗器的参数进行识别,结合次元分析(minor component analysis,MCA)线性神经元求解整体最小二乘法的超定方程,将修正后的电抗器参数再用于SVPWM算法中。为验证所提出自适应参数SVPWM算法的正确性,分别在Matlab仿真和试验平台上测量数据识别补偿回路中电抗器的参数,对比校正电抗器参数前后电源电流的畸变率。仿真和实验数据的分析结果表明了自适应参数SVPWM算法的合理性。

开关磁阻电机神经网络自适应PWM转速控制

开关磁阻电机调速系统(SRD)作为1种交流无级调速系统以其宽广的调速范围和优越的调速性能而倍受关注。但由于开关磁阻电机高度的非线性和多变量的特点,很难建立其精确的数学模型,使得SRD的控制存在较大难度。针对这一问题,提出1种基于径向基函数(radial basis function, RBF)神经网络的开关磁阻电机自适应PWM转速控制方法。该方法利用RBF神经网络极强的逼近能力和快速的收敛性,将离线训练好的网络构成转速控制器,并结合网络的在线训练,让控制器在电机运行中自适应地调节网络参数,使之适应环境的变化。同时构造另一个RBF网络对控制对象进行在线辨识,为控制网络的在线学习提供所需的梯度参数。通过实验,证明了该方法具有响应速度快、控制精度高、适应性强等优点。

一种基于可编程计数阵列和最小二乘法的模数转换器

设计了一款软硬件结合的八位模数转换器。分析了脉宽调制波形的特性,研究了可编程计数阵列的工作原理,建立了系统实现的理论模型。经过理论分析和实际测试,设计了系统硬件电路。对硬件系统进行了抽样测试,并将抽样数据与理论值进行对比研究。采用最小二乘法对抽样数据进行拟合,对拟合结果进行对比分析研究,建立了优化的模数转换数学模型。在Keilv4平台上,设计了模数转换的软件系统。在某钢化玻璃加热炉上得到应用,系统工作稳定可靠。

改进的凸组合变阶数LMS自适应滤波

滤波器的参数设置和信噪比强弱会影响变阶数自适应最小均方(leastmean square,LMS)算法的性能,在噪声环境未知的情况下,变阶数LMS的稳态性能是衡量滤波器好坏的重要指标.在分析凸组合分数阶变阶数LMS自适应滤波算法稳态性能的基础上,提出一种变宽度凸组合变阶数自适应滤波算法.理论分析和仿真结果表明,在噪声环境未知情况下,所提算法相比于凸组合分数阶变阶数自适应滤波算法和变误差宽度的分数阶变阶数自适应滤波算法而言,有更好的环境自适应能力、更快的收敛速度和更好的阶数稳定性,具有实用性.

一种基于最小二乘法的鱼雷推进电机参数辨识方法

鱼雷推进电机在运行过程中,由环境温度改变引起的电机参数(包括电阻、电感、风阻系数等)变化会对控制性能造成不确定的影响。本文以电机的微分方程为基础,直接构造基于最小二乘法的目标函数,从而得到电机参数。该方法原理简单、运算量小、实时性高、适用范围广,特别是无需特定的激励源,只需采用脉宽调制激励源就可以得到理想的辨识效果,避免了伪随机序列激励对系统运行造成的影响。

离散傅里叶变换在异步电机参数辨识中的应用

矢量控制系统中需要用到的参数较多,能否获得良好的调速性能往往取决于电机参数的准确性。由此,对一种采用离散傅里叶变换的参数辨识方法进行了研究。通过空间电压矢量算法实现相应的电压激励的产生,并注入电机,根据电机等效特性辨识出电机参数。为了提高定子电阻的辨识精度,利用最小二乘法对传统的直流实验进行优化。针对单相交流实验和空载实验中,检测电压和电流信号可能出现的干扰信号,利用离散傅里叶变换的方法以减少误差,实现对电机的电流幅值、电压幅值及其功率因数的测量,进而准确辨识电机定转子电阻、定转子漏感和互感。为了对辨识参数的准确性进行验证,将所辨识参数在异步电机矢量控制系统进行应用。实验结果表明:所辨识的参数具有较高的准确性。本辨识方法模型简单,易于实现,具有广阔的应用前景。

基于多元半参数回归建模的机械加工过程误差分析

机械加工过程的误差分析对于消减误差源、提升工序质量具有重要的实际指导意义.研究者们尝试了多种误差分析方法用于获得误差源对加工质量的作用规律,然而由于加工误差的复杂性,各有局限性.本文则根据工程经验和数学推导建立了用于一般机械加工过程误差分析的多元半参数回归模型,基于测量数据详细讨论了所建立模型的参数估计和非参数规律辨识问题.仿真实例证明,与现有方法相比,本文所提方法能够准确估计上游工序传递误差,有效辨识当前工序系统误差的作用规律,研究成果为一般机械加工过程的误差分析奠定了基础.

一种恒定束宽的宽带自适应波束形成算法

宽带波束形成是相控阵雷达数字信号处理的难点。针对目前宽带波束形成只能满足单一恒定束宽或自适应情况,为兼具两种优势使雷达工作状态更佳,文中基于最小二乘算法提出了一种自适应波束形成方法,该方法通过获得自适应参考波束图,确定波束图恒定范围根据最小二乘算法求取其他频点权值,并进行宽带波束形成。该方法不仅能保证恒定束宽,而且可实现自适应零陷控制。仿真实验证明了算法的有效性。

基于车道线宽度滤波和抽样行扫描的车道线检测

车道线检测是汽车驾驶安全辅助系统的关键技术之一.针对现有检测算法存在的算法复杂度高、检测结果不稳定且容易受周围车辆和远方景物影响的问题,提出了一种基于车道线宽度滤波和抽样行扫描的应用于高速或快速公路的车道线快速检测算法.该算法以单目摄像机拍摄的视频为研究对象,首先对视频图像进行预处理生成二值图像,其次进行车道线宽度滤波去除非车道线噪声,然后采用抽样行扫描和特征点筛选的方法确定拟合特征点,最后采用最小二乘拟合的方法提取车道线.车道线宽度滤波和特征点筛选步骤保证算法的准确性,基于抽样行扫描的车道线识别方法保证算法实时性.实验结果表明,本算法在不同场景下平均准确率达96%以上,具有很好的鲁棒性和实用性.

建筑物防震缝宽度确定方法的建议

由于场地限制和建筑物功能的需要,地震区所建的高层建筑往往难以满足我国现行抗震规范关于“平、立面宜规则对称”的要求,防震缝的设置不可避免。深入研讨了合理的防震缝宽度以及简便、实用的防震缝宽度的确定方法。针对我国现行抗震设计规范,对防震缝最小宽度的规定进行了讨论,建议改变传统的防震缝最小宽度的确定方法,宜采用顶点位移法来确定防震缝的最小宽度。

基于最优窗宽核密度估计的短期负荷区间预测

针对确定性短期负荷预测难以满足电力需求中可变性决策问题,提出一种基于最优窗宽高斯核密度估计的短期负荷区间预测方法。该方法利用最小二乘支持向量机对负荷进行确定性预测,根据对历史负荷相对误差特征的统计分析,采用核密度估计方法及最优窗宽选择,对各区域内的相对误差建立密度函数,实现短期负荷的区间预测。以浙江某地区的负荷数据为例,给出了不同置信度下的负荷区间预测,将所提出的方法与固定窗宽的负荷区间预测效果做比对,在相同置信度下所提出方法的区间覆盖率有明显提高并且区间宽度有所降低。