Homoclinic orbits of first order discrete Hamiltonian systems with super linear terms

In this paper we consider the first order discrete Hamiltonian systems {x1（n＋1）-x1（n）=Hx2（n,x（n））,x2（n）-x2（n-1）=Hx1（n,x（n））,where x（n） = （x2（n）x1（n））∑ R^2N, H（n,z） = 1/2S（n）z. z ＋ R（n,z） is periodic in n and superlinear as {z} →4 ∞. We prove the existence and infinitely many （geometrically distinct） homoclonic orbits of the system by critical point theorems for strongly indefinite functionals.

THE NEW SUPER-HIGH-SPEED DIGITAL CIRCUIT BASED ON LINEAR AND-OR GATES

The paper reveals the relation between the linear AND-OR gate and the emitter function logic. With theoretic calculation and PSPICE simulation, the paper proves that the linear AND-OR gates can work at super-high-speed and can be multi-cascaded. On the basis of analyzing the high-speed switch units which coordinate with linear AND-OR gates, two kinds of emitter coupled logic circuits are designed. The paper also discusses the design principles of super-high-speed digital circuits, and some examples of combinational and sequential circuits using linear AND-OR gate are given.

超大粒径沥青混合料的黏弹特性及温度影响

为精准表征超大粒径沥青混合料(LSAM-50)柔性基层路面的动态黏弹力学响应,对LSAM-50进行动态模量试验,分析了温度对LSAM-50黏弹参数的影响,构建了基于广义对数Sigmoidal模型的黏弹参数主曲线以及基于广义Maxwell模型的黏弹性本构关系.结果表明:温度对LSAM-50黏弹参数的影响显著,温度升高后LSAM-50模量的变化由集料嵌挤力主导,动态模量与存储模量随着温度的升高逐渐降低后趋于稳定;由于LSAM-50具有更大的粒径和集料嵌挤力,其高温抗变形能力比AC-20和AC-13更强;可用广义Maxwell模型构建LSAM-50的黏弹本构关系,其相关性不低于0.99.

永磁直线同步电机改进预测电流控制

永磁直线同步电机(PMLSM)预测电流控制(PCC)时存在易受参数变化和延迟以及负载扰动影响,为此提出基于二阶超螺旋滑模观测器(STSMO)的改进型PCC。首先,建立包含不确定性的PMLSM动态数学模型。然后,为了补偿参数变化以及延迟的影响,采用二阶STSMO估计下一周期的电流和参数变化造成的扰动电压,估计值用以计算下一周期的给定电压,以提高电流跟踪精确度,通过李雅普诺夫函数证明观测器的稳定性。同时,采用基于改进指数趋近律的自适应滑模控制器(ASMC)对速度进行跟踪,将状态变量和滑模面加入到指数趋近律中,不仅削弱了电流抖振,且进一步提升了系统的鲁棒性。半实物仿真实验结果表明,与传统PCC相比,提出方法能有效地抑制不确定性对系统影响,使系统具有更好的跟踪性能和鲁棒性。

基于超像素快速模糊聚类的印刷品图像分割方法

针对当前彩色印刷品色差检测过程中效率低、复杂性高等问题,提出了一种基于超像素快速模糊聚类的印刷品图像分割方法(SFFCM)。先用简单线性迭代聚类(SLIC)算法将图像分割为紧密相邻的超像素区域。每个超像素区域被视为一个独立的聚类单元。随后,将模糊C均值聚类(FCM)算法应用于超像素的归属关系计算中,即引入隶属度值,允许超像素归属于多个聚类中心,并通过权衡归属度值来实现模糊聚类。实验结果表明,相对于其他算法,本文方法在保持良好实时性的同时,实现了较好的分割效果,有效平衡了算法复杂度与分割效果之间的关系。

基于改进型超螺旋滑模线性自抗扰的永磁同步电机速度控制研究

为提升永磁同步电机调速系统中的动态响应性能和抗扰性能,提出了一种改进型超螺旋滑模线性自抗扰控制(STSM-LADRC)策略。该策略利用滑模变结构原理对LADRC中的线性扩张状态观测器(LESO)和线性状态误差反馈(LSEF)控制律进行优化。首先,设计了STSM-LESO,采用STSM控制算法对LADRC中的LESO进行改进,以提高观测器观测性能从而增强控制器的抗干扰能力;其次,利用STSM控制算法代替原有的LSEF控制律,提高控制器的动态响应性能,同时使用tanh函数替换超螺旋滑模算法中的sign函数进一步削弱滑模固有抖振,提高系统的稳定性;然后,使用李雅普诺夫理论对所提控制策略进行稳定性分析;最后,基于Matlab/Simulink仿真平台进行验证。仿真结果表明,与传统的LADRC和其他控制器相比,所提控制策略具备更好的动态响应性能和抗扰性能。

基于模糊聚类的超像素图像分割算法

针对传统的模糊聚类算法在图像分割时出现的信息保留不足和抗噪性差等问题,提出一种基于模糊聚类的超像素图像分割算法。该算法首先在全局范围利用抑制式模糊c均值聚类算法确定像素的所属分类,然后在局部范围利用简单线性迭代聚类算法融合图像中物体的边界信息,最后通过计算超像素分割网格划分下的均值隶属度完成图像分割。算法既保留模糊聚类的粗模块分割优势,又利用超像素提高对边界信息的融合能力,达到优化分割效果的目的。在数值实验部分,分别在人工合成图像和Berkeley数据集等真实图像上检测算法效果,验证了边界分割能力和抗图像噪点能力。

一种改进的字典学习的教室图像超分辨率重建方法

目前,教室的成像因受设备性能低和环境复杂的影响,会出现教学环境下对师生认识不全的情况。为了充分利用图像信息,全面细致地了解教学情况,文章提出一种改进的字典学习的教室图像超分辨率重建方法。通过采用字典学习算法训练自构的教室图像数据集得到对应的低秩字典和稀疏字典,使用训练的两个字典重建训练集图像,再参与训练,得到残差字典,然后运用训练得到的三个字典重建低分辨率图像,最终得到高分辨率图像。将提出的算法与几种经典算法进行对比实验,可视化和量化结果均表明,提出的算法在PSNR和SSIM上都获得了显著的提升。

Face Super-resolution Reconstruction and Recognition Using Non-local Similarity Dictionary Learning Based Algorithm

One of the challenges of face recognition in surveillance is the low resolution of face region. Therefore many superresolution (SR) face reconstruction methods are proposed to produce a high-resolution face image from one or a set of low-resolution face images. However, existing dictionary learning based algorithms are sensitive to noise and very time-consuming. In this paper, we define and prove the multi-scale linear combination consistency. In order to improve the performance of SR, we propose a novel SR face reconstruction method based on nonlocal similarity and multi-scale linear combination consistency (NLS-MLC). We further proposed a new recognition approach for very low resolution face images based on resolution scale invariant feature (RSIF). A series of experiments are conducted on two public face image databases to test feasibility of our proposed methods. Experimental results show that the proposed SR method is more robust and computationally effective in face hallucination, and the recognition accuracy of RSIF is higher than some state-of-art algorithms. © 2014 Chinese Association of Automation.

联合改进LBP和超像素级决策的高光谱图像分类

高光谱图像在有标签样本数目较少的情况下进行分类时,除了利用光谱特征外,空间纹理特征也是必不可少的。本文提出了一种利用多尺度多方向局部二值模式(LBP)描述子获取纹理特征,并结合超像素级指导决策的支持向量机分类方法。首先,本文方法将传统LBP描述子改进为多尺度多方向LBP描述子,一方面充分考虑了邻域像素之间的关系,另一方面在计算时分别考虑了水平垂直方向和对角方向。其次,在利用统计直方图获得纹理特征时,采用了多个尺寸窗口组合的方式,以获得多范围、高精度的纹理特征。第三,对传统的简单线性迭代聚类(SLIC)超像素分割方法进行改进,重新定义了光谱距离并引入了纹理特征距离,获得更精确的超像素分割图。最后,利用超像素分割图结合多数投票策略,对分类结果进行进一步的指导校正。实验表明,本文方法能够更有效的提取纹理特征,再结合超像素分割图的指导决策,进一步提升高光谱图像的分类性能。

双边型直线电机控制策略研究与仿真

针对双边型永磁式直线电机在位置控制方面存在控制精度不高,以及在转速控制方面存在响应速度慢和伺服性差等问题,提出一种基于电流、速度和位移三参数的三闭环控制策略,以提高直线电机控制系统的鲁棒性和动态性能,从而使相应的伺服系统具有良好的稳定性和可靠性。控制方案中,结合SVPWM控制中id=0的思想,电流控制器采用二阶的超螺旋滑模控制算法实现对电流环的控制;位置控制器采用基于指数趋近规律的一阶滑模控制跟踪轮廓误差来实现位置控制,并具有减弱高频抖振的功能,从而提高控制过程的动态性能。利用Matlab/Simulink软件对控制系统的控制策略在直线电机的不同工作状态以及工作突变的过程进行了仿真,结果表明,仿真波形变化趋势以及参数之间的关系与实际电机运行的物理参数一致。仿真波形的变化过程、平缓程度证明了该控制系统性能良好。

直接转矩Super-Twisting滑模异步发电控制

为提高宽转速范围、冲击性负载条件下笼型异步电机自激取力发电系统(EDS-CAGS)的稳定控制能力,降低直接转矩控制脉振,采用电压–磁链外环强扭曲(Super-Twisting)控制与电流内环含K类函数直接反馈线性化控制相结合的方法,给出一种基于电压空间矢量调制的异步发电系统直接转矩控制新方法。EDS-CAGS仿真实验结果表明,在负载冲击和转速大范围变化条件下,相对于传统电压外环–电流内环直接转矩控制方法,基于新的控制方法,直流输出电压超调明显降低,电磁转矩响应速度加快、超调降低,滑模面变量及其导数能够较快收敛,EDS-CAGS鲁棒稳定能力得到加强。

基于线型回归的快速点扩散函数参数提取算法

现有基于迭代算法的超分辨显微技术通过收敛到极值的方式实现荧光显微镜的超分辨成像得到荧光图像中各点中心的精确值,面临着图像数据处理过程较为复杂、对算力要求较高等问题。为了提高计算速度,提出了基于线型回归的快速点扩散函数参数提取算法,不需要涉及迭代过程。实验结果表明:与现有能够精确计算出图像点中心位置和半高宽的对比算法相比,虽然计算精度稍低,但是该算法计算时间仅不到对比算法的20%。而且,算法得到的计算结果可以作为更为精确的对比算法的初始参数,能够使对比算法的整体计算时间降低30%。算法也可以作为一种实时的点扩散函数半高宽计算算法,应用在显微镜自动聚焦中。

武汉江城之门大跨刚性连体超高层混合结构收缩徐变分析

武汉江城之门为双塔高位连体的门形超高层建筑,建筑高度241.9m,采用钢管混凝土柱框架+核心筒+加强层+连体巨型跨层桁架结构体系,核心筒角部及相交处内嵌钢骨,部分楼层内嵌钢板。采用SAP2000软件分别建立基于CEB-FIP 90、CEB-FIP 2010、GL2000理论的分析模型和无连体单塔模型,进行了考虑收缩徐变的非线性阶段施工模拟分析,对比了典型竖向构件变形和内力重分布结果。分析结果表明,伸臂桁架可有效平衡外框柱和核心筒的竖向变形差异;高位刚性连体的布置加大了外框柱和核心筒的竖向变形差异,其差异主要为弹性变形,收缩徐变引起的附加变形差异较小;混凝土收缩徐变带来的竖向构件轴力重分布表现为核心筒剪力墙卸载,外框柱和剪力墙内嵌钢骨加载,轴力变化最大值位于连体相邻下部楼层;对伸臂桁架和腰桁架内力影响主要体现为弦杆轴力的增大。

基于多任务卷积神经网络的红外与可见光多分辨率图像融合

红外与可见光图像融合一直是图像领域研究的热点,融合技术能弥补单一传感器的不足,为图像理解与分析提供良好的成像基础。因生产工艺以及成本的限制,红外探测器的分辨率远低于可见光探测器,并在一定程度上因源图像分辨率的差异阻碍了实际应用。针对红外与可见光图像分辨率不一致的问题,提出了用于红外图像超分辨率重建与融合的多任务卷积网络框架,应用于多分辨率图像融合。在网络结构方面,首先设计了双通道网络分别提取红外与可见光特征,使算法不受源图像分辨率的限制;其次提出了特征上采样模块,先用双线性插值方法增加像素个数,再通过多层感知器精细化拟合像素平滑空间与高频空间的映射关系,无需重新训练模型即可实现任意尺度的红外图像上采样;接着将线性注意力引入网络,学习特征空间位置间的非线性关系,抑制无关信息并增强网络对全局信息的表达。在损失函数方面,提出了梯度损失,保留红外与可见光图像中绝对值较大的滤波器响应值,并计算该值与重建的融合图像响应值的Frobenius范数,无需理想的融合图像作为真值监督网络学习就能生成融合图像;此外,在梯度损失、像素损失的共同作用下对多任务模型进行优化,可以同时重建融合图像和高分辨率红外图像。算法在RoadScene数据集上进行训练,与其他4种相关算法在TNO数据集上进行对比,主观性能上该方法可以输入任意分辨率的源图像,融合图像红外目标突出、可见光细节纹理丰富,在源图像分辨率相差较大时能重建特征清晰的高分辨率红外图像,模型泛化性能强;客观性能上在信息熵、差异相关性总量、空间频率等多个评价指标上表现优异,结果表明重建的融合图像信息丰富、信息转化率高、清晰度高,验证了算法的有效性。

某大型医院直线加速器机房施工关键技术

为了解决直线加速器机房施工过程中的重难点,本文结合“平疫结合”大型医院的工程实例,从混凝土原材料设计、大体积混凝土早期温度场分析、大体积混凝土测温管控、BIM技术辅助高大支模、预留预埋深化设计等方面进行了详细分析,总结了相应的施工操作要点,从而保证了直线加速器机房的施工质量,可为类似工程提供借鉴。

一种采用负反馈超级源随器的无片外电容LDO设计

为了解决无片外电容低压差线性稳压器(LDO)频率稳定性和瞬态响应特性较差的问题,设计了一种包含负反馈机制的超级源随器,作为误差放大器输出端的缓冲级。通过缓冲级降低误差放大器的输出阻抗,利用极点分裂从而实现稳定性的提高。通过负反馈机制增大功率管栅极的驱动电流,从而提升电路的瞬态响应特性。电路基于SMIC 0.18μm CMOS工艺进行设计,仿真结果表明,在1.5 V至3.3 V电源电压下能够稳定输出1.2 V电压,在负载电流为1 mA至100 mA范围内正常工作,且与普通源跟随器作缓冲级的LDO相比,稳定性和瞬态特性均有提升。经蒙特卡洛仿真分析得出,所设计的LDO在最差条件下的相位裕度为74.5°,且过冲电压小于260 mV,下冲电压小于140 mV,恢复时间为1.2μs,电路在最大的工艺误差和失配条件下仍保持较好的稳定性和瞬态特性。

简单线性迭代聚类的超像素算法

当前,图像分割处理中存在过程繁琐、效率低下等问题,加上图像超像素形状及大小不均等影响因素,难以适应高性能计算要求。基于此,本文提出了简单线性迭代聚类改进算法。首先预处理获得像素信息,减少算法执行过程中的计算耗时;其次,通过一系列算法优化,降低访存时间,使其更有利于后续并行化的操作;最后依据像素点的处理之间互不产生依赖的情况,使用向量化和并行化的手段,对算法进行整体加速,进一步提升算法效率。实验结果表明,本文提出SLIC改进算法相比基准模型,在计算速率和算法性能方面得到提升。

线性液动压抛光流场的循环交变动压力衍生机制

针对线性液动压抛光过程中结构化抛光辊子与抛光工件表面之间形成的周期性流场,研究了该流场中工件表面的动压力作用规律。基于流体动力润滑理论,以楔形槽抛光辊子流场为例推导了工件表面的动压力数学模型,并建立了工件表面动压力随时间变化的全局性数学模型,采用MATLAB语言编程绘制了该全局性数学模型的动压力分布曲线,并与流体力学仿真结果进行了比较验证。基于抛光工艺参数(抛光转速、抛光间隙和抛光液浓度)对动压力幅值的影响,并结合不同转速下工件进给速度对动压力周期的调节作用,建立了线性液动压抛光流场的循环交变动压力衍生机制,实现抛光工件表面动压力大小及其分布均匀性的可调节。

基于超螺旋滑模观测器的永磁同步直线电机无模型控制

针对永磁同步直线电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)在运行过程中因参数失配和外部扰动导致控制性能下降的问题,提出一种基于超螺旋滑模观测器的永磁同步直线电机无模型控制策略。根据PMLSM在dq旋转坐标系下参数摄动时的数学模型建立电机对应的新型超局部模型,以避免参数失配。基于该新型超局部模型,结合滑模控制设计了无模型滑模速度控制器,通过Lyapunov稳定性理论证明该控制器的稳定性。同时,为削弱传统扩展滑模观测器对新型超局部模型中未知量观测的抖振,提高控制精度,设计超螺旋滑模观测器(super-twisting sliding mode observer,STSMO)对未知量进行在线辨识并实现前馈补偿。最后,将传统滑模控制、基于传统扩展滑模观测器的无模型控制算法与所提方法进行仿真和硬件在环实验对比,结果表明所提方法改善了PMLSM控制系统的动态响应性能,具有较强的鲁棒性。