改进中值递推算法在流阻仪测试信号滤波中的运用

流阻测试仪器体积从大改进成小后,紧密型的布置使得电子元件相互干扰和设备内部气流波动较大,造成测试系统稳定性变差。通过对干扰原因的诊断,运用简单的滤波方法使测试失真度较大。根据上述问题,运用中值算法限阀有效值原理消除脉冲信号,递推平均算法消除流阻仪进气的周期性变化和真空泵振动干扰,由平均绝对误差和均方误差定义算法最优值,降低数据输入低通滤波后的失真度。实验结果表明,运用改进中值递推算法的测试系统有更好的稳定性,但测试系统响应速度较慢。改进中值递推算法能有效消除周期性、脉冲和抖动干扰信号,适用于对测试稳定性与测试精度要求高但测试实时性要求较低的静态测试系统。

自适应红外目标跟踪算法

针对传统的红外目标跟踪算法对被跟踪目标出现形变、部分或全部遮挡后目标易发生丢失的问题,提出一种新的红外目标跟踪算法。该算法采用双边滤波处理方式并结合中值光流法,建立一种自适应红外目标模型,以达到准确、稳定跟踪目标的目的。实验结果表明,该算法能够有效跟踪变形或遮挡目标,且实时性强,准确率高,鲁棒性好。

基于中位数众数理论的Tennant法改进与应用

在河流生态径流计算中Tennant法应用比较广泛,但其多年平均流量的确定一直是该方法应用的一个难点,以往使用的平均数有时并不能准确反映总体分布的集中趋势。针对这一问题,通过研究实测数据的统计特性,引入中位数及众数理论,对原Tennant法进行改进,有效地去除了极端数据对统计规律的影响,找出了典型流量过程。将其应用在滦河下游生态径流计算中,通过新老方法的比较,认为采用改进后的计算方法得到的结果更加科学合理。该方法具有原理简单、计算过程"透明"等特点,对河流生态环境研究和水资源合理利用具有指导意义。

小位移光流计算的中值公式

光流场反映了图像上每一点灰度的变化趋势,其计算的可靠性和效率已成为运动跟踪领域研究的热点问题。变分方法是用来实现光流计算的主流方法之一,但其计算效率较低。利用对偶方法虽然克服了变分方法中引入小规则参数的问题,计算速度有所提高,但并未有实质性改进。引入了中值公式计算光流,避免了复杂的迭代计算过程,提高了计算效率。首先简单介绍了光流计算模型中数据项和光滑项的不同模型假设,然后利用中值公式计算小位移光流场。通过实验对对偶方法和中值公式的实验时间进行比较,验证了中值公式的有效性和效率。

耦合梁中高频抖动的行波分析与主动控制

为研究中高频扰动下耦合梁结构的动力学响应与主动控制,基于Timoshenko梁理论,考虑梁中转动惯量和剪切变形的影响,采用行波方法分别建立梁结构纵向运动、弯曲运动的单元模型与结点散射模型,进而获得耦合梁的行波动力学模型及其精确的中高频抖动响应;引入'功率流'的分析思想,并以此为目标函数,优化得到了最优控制力的大小与相位,然后对结构施加最优控制力,实现耦合梁结构的功率流主动控制。在此基础上,进行数值仿真分析,并与Euler-Bernoulli梁理论计算结果进行对比。结果表明,采用行波方法计算耦合梁结构的动力学响应准确可靠;Timoshenko梁模型较Euler-Bernoulli梁模型在中、高频段更为精确,且更接近工程实际;功率流主动控制可以明显降低耦合梁结构全频域内的抖动,验证了基于行波方法功率流主动控制的正确性与有效性。

光流法及其在临近预报中的应用

介绍了一种全新的对流临近预报外推算法——光流法。主要是通过计算雷达回波的光流场得到回波的运动矢量场,并基于运动矢量场对雷达回波进行外推从而达到预报的目的。光流法立足于变化,在计算光流场时既考虑连续时次回波的变化,又考虑相邻位置回波的变化。因此,基于该算法的外推临近预报具有一定的物理意义。利用中值滤波等方法对雷达资料进行质量控制,有效地抑制了噪声等的影响。个例对比分析表明:经过中值滤波等质量控制后回波更平滑,边沿更清晰,回波质量明显改善,能够获得比较真实的雷达回波,也得到了方向更加一致、更加平滑的回波运动矢量场。光流法给出的30、60 min内雷达回波的位置、形状的外推预报和对应时次实况较接近,预报结果具有较好的业务指示意义。对光流法和交叉相关法预报结果进行的定量对比评价表明,对移动型局地生成及强度和形状随时间变化很快的回波,光流法预报效果优于交叉相关法。光流法可以弥补传统的交叉相关法的缺陷,能提升对流临近预报系统的性能。

基于改进Tennant法的南渡江生态基流计算

Tennant法作为生态基流的一种计算方法在我国广泛应用。根据南渡江的独特的气候地理特征,通过引进季节修正系数,并运用中位数理论改进Tennant法。然后分别运用传统Tenant法和改进的Tenant法,对南渡江的生态基流量进行对比。通过对比分析可得:改进的Tennant法所得到生态径流量均小于传统Tennant法的计算结果,更好地反应了南渡江季节性的变化,有效的去除极端数值对计算结果的影响,对南渡江的生态环境和水资源的合理分配具有指导作用。