信号插值对归一化变步长FxLMS算法的影响研究

自适应滤波算法是主动控制系统的核心部分,为进一步优化归一化变步长滤波x-最小均方(NVSS-FxLMS)算法,本研究引入信号插值概念,构建结合信号插值与归一化变步长理念的INVSS-FxLMS算法,以进一步改善控制效果及算法收敛速度,并探究了信号插值数量对算法性能的影响。仿真结果表明,信号插值可改善NVSS-FxLMS算法的控制效果及收敛速度,且插值数量存在最佳范围,当插值数量为10左右时,控制效果及收敛速度较好,总声压级/加速度级降低率达18%,而计算时间仅增加约9.6%,为NVSS-FxLMS算法的发展提供了新思路,并为主动控制系统的改进奠定基础。

复杂空间参数曲线加工的插补算法

以一阶泰勒展开式插补算法和平面参数曲线插补算法为基础,提出引入误差补偿值的复杂空间参数曲线插补算法(IAIECCS).该算法是在粗确定插补点参数后,引入误差补偿值,通过求解矩阵方程提高插补点的计算精度.根据IAIECCS算法与一、二阶泰勒展开式算法在对插补点参数值计算时产生误差的原因,给出3种算法的插补点参数值误差表达式.Nurbs曲线仿真实例表明该算法所计算的插补点参数值误差小,实时性好.

基于Kriging算法的隧道衬砌稳定可靠度分析

根据以往的变形压力理论增加了塑性-分离阶段,由此提出了围岩变形压力发展过程的4个阶段,并在上述理论基础上建立了隧道衬砌结构稳定的功能函数,指出了该功能函数的隐式特征在求解可靠度时的困难。利用Kriging算法中变异函数对随机变量特征的表达能力和Kriging算法的插值技术,结合拉丁超立方试验设计抽样方法,推导出了隧道围岩最小支护阻力的变异函数建立方法以及隧道衬砌结构稳定功能函数的插值方法,并给出了建立变异函数和实现隐式函数插值的具体操作流程,从而解决了当隧道衬砌结构稳定功能函数为隐式函数时无法直接求解其可靠度的问题。将此算法分析结果与Monte-Carlo算法精确解相比较,其迭代次数大大减少,而失效概率的绝对误差仅为0.0049%,相对误差为2.523 8%,表明Kriging算法不仅计算效率高,并且能够满足计算结果的精度要求。

CT图像校正算法性能影响研究

在分析简单线性插值的基础上,使用简单线性插值、二次多项式插值和四次多项式对采集来的含有金属伪影的CT图像进行校正并对校正结果从定量和定性两个角度进行比较.实验结果表明,简单线性插值算法运行速度最快,二次多项式插值次之,四次多项式最慢.均方根差(RMSE)方面,原始含有金属伪影的CT图像最大,一次线性插值校正方法次之、二次线性插值校正方法再次之,四次线性插值校正方法最小.

基于试飞数据的固定翼飞机盘旋性能仿真分析技术

针对飞行试验过程中的盘旋性能分析问题,提出一种以试飞数据为基础的盘旋性能仿真分析方法。首先依据拉依达准则识别试飞数据中的异常值,并根据提出的移动基准区间牛顿插值方法对异常值修正;然后建立飞机盘旋运动的动力学计算模型,采用欧拉角法通过坐标变换矩阵求解飞机盘旋动力学方程,计算结果应用中心插值算法进行平滑处理。最后基于某型固定翼飞机实际飞行试验中记录的试飞数据进行算例分析,依据能量机动理论绘制完整的盘旋性能飞行包线,将理论计算结果与仿真结果进行对比表明了所建模型与仿真分析方法的有效性与正确性,为飞机的反馈设计及飞行性能的改进提供方法及依据,在工程实际应用上具有一定的可行性。

飞机起飞性能计算中发动机推力确定方法的改进

为准确计算飞机起飞滑跑距离和起飞航迹,应用数值插值方法,对起飞性能计算中发动机推力的确定方法进行了改进,提出以发动机推力曲线图所给推力为基础,利用分片双二次插值函数法确定发动机推力。基于改进算法对某型飞机发动机推力和起飞航迹进行了实际计算,计算结果表明,改进后的方法比原有方法更准确。

离心泵性能曲线三次样条遗传算法求解

随着离心泵性能参数测试技术的发展,曲线拟合方程化已不再适应高精度的测试点,而应采用三次样条函数的曲线插值方程化,针对三次样条函数中斜率难以确定的问题,提出采用MATLAB语言编写的遗传算法程序进行斜率求解的方法,通过实例表明,遗传算法求解非常有效、准确和快捷。

遗传算法求解变循环发动机稳态性能参数研究

以双涵道变循环发动机为研究对象,在一定简化条件下采用部件级建模法在MATLAB平台上建立了整机的稳态数学模型,开发了该模型的求解程序进行数值仿真。为求得满足平衡方程和约束条件下稳态发动机的性能参数,将发动机性能参数作为设计变量,平衡方程相对偏差的和作为目标函数,用遗传算法(GA)对加入插值法出错机制的模型进行求解。计算结果表明:在GA程序中加入出错处理机制的程序,可有效解决多连通、小范围连续的可行域,以及插值法产生的问题,进而求得该工况下的稳态发动机性能参数。

星载高分辨率红外触摸屏的设计与实现

针对航天电子产品特殊的应用环境,为优化航天仪表产品人机交互方式,研究了基于现场可编程门阵列(FPGA)+数字信号处理(DSP)架构的星载高分辨率红外触摸屏的设计与实现方法。在介绍了星载红外触摸屏系统整体架构的基础上,详细阐述了星载红外触摸屏的硬件设计、FPGA设计、图形用户界面(GUI)设计以及基于拉格朗日插值的DSP算法设计。针对星载红外触摸屏的特殊用途,分析了星载红外触摸屏的可靠性设计;对装配完成后的星载红外触摸屏进行了系统性能测试。测试结果表明,该系统简单可靠、工作稳定、屏幕分辨率高,可以满足航天仪表产品的特殊需求。

固体助推性能参数插值方法研究

运载火箭固体发动机的内弹道曲线一般以给定偏差下随时间变化的推力等参数表示,其推力大小和工作时间长短等性能参数受到多种偏差因素的同时影响,给出一种基于自变量与因变量同时变化的性能参数插值方法,采用双线性插值方法,对给定的少数几组偏差下的性能参数进行研究,得到任意偏差下的随时间变化的固体发动机推力等性能参数,为相关飞行器研制提供了重要的支撑。

基于样条曲线的压气机特性内插算法研究

针对压气机特性曲线中未知转速数据难以精确计算问题,提出了基于样条曲线的内插算法。在分析压气机性能曲线特点基础上,通过制作压比/效率-流量、流量-转速2组辅助线,并使用样条曲线对其进行拟合,基于拟合结果计算测试转速下的特性数据,进而完成了对某型压气机压比/效率特性的内插计算。结果表明:基于样条曲线的内插算法比RBF神经网络算法准确性更高,并具有良好的工程应用价值。

基于FPGA的逐点比较法直线插补算法设计与实现

根据插补算法的原理,通过模块设计和顶层设计,在FPGA上实现了四象限逐点比较法直线插补算法,并进行仿真测试。结果表明:基于FPGA的数控系统具有很高的实时性和较快的运算速度,具有很高的应用价值。