考虑参数非线性的内置式永磁同步电机半实物实时仿真

内置式永磁同步电机(IPMSM)功率密度高,电感参数非线性变化较显著,针对此情况,基于高速FPGA芯片建立IPMSM的非线性模型,与真实控制器连接,构建硬件在环半实物平台。利用两台产品级车用永磁电机组成共直流母线的对拖平台,与所构建的硬件在环半实物平台进行对比,测试转速范围从恒转矩区到弱磁区,测试转矩从轻载到额定负载。试验结果表明:考虑电感饱和效应的电流查找表是有效的;在高速、重载运行时,系统获得较好的稳态性能,硬件在环平台是有效的,两个平台的平均误差为4.15%。

基于最小二乘法的欠驱动水面船舶模型预测控制

针对欠驱动水面船舶轨迹跟踪控制问题,根据模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)原理,提出一种基于参数化模型的非线性模型预测控制(Parameterized Model-Nonlinear Model Predictive Control, PM-NMPC)方法。采用最小二乘法对船舶的参数化模型进行辩识,设计PM-NMPC控制器。对环境干扰下的某集装箱船艏向角控制和轨迹跟踪进行试验,验证控制算法的有效性,并将该控制器与比例积分微分控制器(Proportional plus Integral plus Derivative cotroller, PID cotroller)控制器进行对比。仿真结果表明,PM-NMPC控制器轨迹跟踪效果更好,对未知干扰具有更强的稳健性。

一种基于非参数特征分析的非参数人脸识别方法

由于非参数子空间分析的非参数方法(KNSA)的运算法则还是有一定的限制性:首先,该方法中的类内散步矩阵Sw还是和LDA一样,如此对识别结果就会有很大的影响.其次,该方法在计算类间散步矢量时,未考虑到不同的KNN点会产生不同的类间散射矩阵.本文提出了一种非参数特征分析的非线性(核)鉴别分析方法(KNFA),并在ORL和XM2VTS人脸库上验证了该方法在识别性能上优于KDA和KNSA方法.

求解大规模优化问题的改进正弦余弦算法

针对正弦余弦算法(sine cosine algorithm,SCA)在求解大规模优化问题时收敛精度低、收敛速度慢和易陷入“维数灾难”的不足,提出一种带Lévy飞行的正弦余弦算法(sine cosine algorithm with Lévy flight,SCAL).SCAL算法通过将Lévy飞行分布与正弦余弦种群个体位置向量进行对应元素相乘运算,使Lévy飞行分布的特征和信息融入正弦余弦种群个体信息中,使其拥有Lévy飞行随机游走的特性,增强了个体局部开发和逃离局部极值的能力;采用基于空间距离的非线性参数调整方法,平衡算法的局部开发和全局搜索,提高了算法的收敛速度.在14个经典测试函数上,维度分别为100、1 000和5 000维时,与SCA、花授粉算法(flower pollination algorithm,FPA)、粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法、麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)和鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)5种群体智能算法进行仿真对比实验.结果表明,SCAL算法在收敛精度、收敛速度和鲁棒性上较5种群体智能算法优势明显.与解决大规模优化问题的改进狼群算法(improved wolf pack algorithm,IWPA)、改进花授粉算法(improved flower pollination algorithm,IFPA)、鲸鱼算法的两种改进版本IWOA(improved whale optimization algorithm)和MWOA(modified whale optimization algorithm)进行比较,发现SCAL的整体寻优结果优于对比算法,在求解大规模优化问题上具有显著优势和竞争力.

P91钢蠕变损伤的非线性超声检测方法研究

针对现有的非线性超声评价金属高温蠕变状态的方法中存在的问题,借鉴了高频段能量与低频段能量之比作为非线性参数的定义方式及兰姆波应力波损伤因子表达式,提出利用一定频带范围内非线性参数的累积效应表征金属蠕变损伤程度的新方法。根据非线性能量从低频向高频转移的特性,得到某一激发频率下的高频段能量与低频段能量之比的非线性参量,其次,在考虑基波能量与高次谐波能量随频率变化的基础上,对一定频率范围内得到的非线性参量进行积分,得到累积非线性响应总和。应用该方法对实际现场截取的P91钢主蒸汽管道蠕变程度进行检测(该管道运行温度为550℃,运行压力为3 MPa,运行时间约3万小时)。检测结果与较精确的X射线衍射法测得的残余应力及传统的非线性系数方法作对比,结果表明,累积的非线性参数方法灵敏度较高,稳定性较好,与应力的测量结果符合性较好,能够跟随试样所受应力的改变评价管道的蠕变程度。