基于网络权重参数敏感度分析的终身视觉回环检测方法

在基于视觉的同时定位和地图构建系统中通过回环检测判别机器人是否到达过先前的位置,可有效消除位姿估计造成的累积误差。随着数据量的增大,现有方法会导致网络模型泛化性能降低。为实现可持续回环检测,提出一种网络权重参数敏感度分析视觉回环检测方法,将残差神经网络与广义均值池化相结合来构建轻量化特征提取网络;设计了可变相似感知区域,将可变滑动窗口和相似度矩阵相结合来提取三重样本;提出的网络权重参数敏感度分析方法降低了网络模型的灾难性遗忘。与典型方法MAC相比,所提方法在Nordland等数据集的召回率提高了42%左右。

柔性焊锡机器人THT组装工艺参数敏感度分析及区间优化

针对机器人焊接关键工艺参数的选取依赖人工经验的问题,通过响应面法建立了自动化焊锡机器人THT组装工艺参数经验模型,并验证了该模型的可靠性。在此基础上,利用蒙特卡罗模拟分析关键焊接工艺参数的多参数相对敏感度,并绘制了单工艺参数区间敏感度曲线。基于敏感度原理设计了工艺参数稳定域划分方法,获得了面向焊接质量综合分的工艺参数稳定域,并将该稳定域进行压缩得到机器人焊接工艺参数优选区间为:加热温度350~368℃,焊接时间1.31~1.48 s,送锡体积1.5~2.0 mm^(3),在工艺参数优选区间内焊接质量综合分平均值为90.2分。

构造煤的常规三轴试验仿真参数敏感度分析研究

目前,煤与瓦斯突出、冒顶等动力事故不间断发生,严重威胁煤矿安全生产,揭示动力灾害背后煤岩体力学损伤演化机制至关重要。利用离散元软件PFC^(3D),构建了以构造煤体为原型的颗粒流模型,通过改变模型的接触模量、刚度比、黏结强度比、内摩擦角、摩擦因数参数,对模型进行了常规三轴试验仿真参数敏感度分析。结果表明,接触模量对构造煤模型力学性能的影响主要体现在模型变形性能;刚度比对构造煤模型的强度和变形特性存在影响;黏结强度比对构造煤模型的最大抗压强度与峰值应变均有影响;内摩擦角对模型的损伤破坏形式存在影响;摩擦因数对构造煤模型影响体现在模型的强度与峰值应变。而后指导了参数标定过程,得出模拟结果与实验结果具有较好的一致性。研究结果为后续煤岩动力灾害机理的研究奠定了基础。

列车相对制动安全间隔模型的参数敏感度分析

基于相对制动安全间隔模型的虚拟编组列车间安全间隔的量值大小对轨道线路的通行能力规划、基础设施建设以及车的设计等产生巨大的影响。为充分发挥虚拟联挂列车运行高效性并确保其行车安全,文章对影响安全间隔大小的关键参数进行敏感度分析,采用安全时距模型定性分析和模型加算法联合仿真定量分析的方法,得出相对制动安全间隔模型中的关键参数变化对停站时间差的影响程度。用单因素轮换法获得对应参数局部敏感度排序,由大到小分别为制动率、响应延迟时间、“制动建立”阶段时间和目标停站间距,从而指出关键参数选取的范围和原则以及安全间隔设计的优化方向。为使停站时间差可控且达到小于4 s的目标,进站过程采用3阶段紧急制动模型,并推荐了适宜的典型组合指标,即在后车制动率大于1.0 m/s^(2)、响应延迟时间小于1 s、最小安全间距2 m的基础上目标停站间距大于4 m,为现阶段列车虚拟联挂技术的工程化实施提供依据。

一种区间不确定性参数的敏感度与可靠性分析方法

针对机械零部件可靠性分析时存在区间不确定性参数盲目性选择问题,提出一种基于偏弹性理论的全局敏感度与可靠性分析方法。通过用响应面法获取未知或高度非线性的极限状态函数,构建了包括区间不确定性参数的二阶多项式极限状态函数代理模型。以该函数关系为基础,结合偏弹性理论,建立了相应的加法法则和乘法法则来辨识参数间交互作用的来源,并推导了敏感度指数的计算方法。根据敏感度指数确定出区间不确定性参数的改变对可靠性影响较小的方向,进而指导参数选择时的可靠域取值范围。以滚动轴承的可靠性敏感度分析为例,验证了该方法的可行性和实用性。

土石混合体边坡力学特性及稳定性分析方法研究进展

土石混合体边坡在我国分布比较广泛,在降雨、地震等外力作用下会产生滑坡等变形破坏现象。归类和分析了土石混合体力学特性物理模型试验和数值模拟试验以及边坡稳定性分析方法研究成果,得出块石尺寸和含石量是影响土石混合体剪切特性主要因素,块石排列可以忽略不计;雨水和冻胀等能够显著改变土石胶结介质力学参数,降低率约为20%;通过对比多种稳定性分析方法,认为离散单元法或数值流形法、连续—非连续耦合方法能够更有效分析具有强烈非均质体的土石混合体边坡。在总结已有研究成果和考虑土石混合体介质特点的基础上,提出了土石混合体力学特性和此类边坡稳定性分析方法研究上存在的不足之处,即:①在获取土—石胶结接触面力学参数相关特性指标上,缺少精密的试验设备或仪器,无法准确地测得接触面参数;②在土—石胶结接触面力学模型构建上,忽略了土体与块石间存在嵌入等情况,无法充分反映土—石胶结接触面在外力作用下的力学行为;③目前土石混合体边坡稳定性研究主要关注坡体力学特性以及降雨等作用下的相关参数变化,很少涉及多应力场(如降雨、地震、低温等组合作用)下的土石混合体边坡数值模拟,无法满足实际工程问题的相关需求;④现阶段构建三维土石混合体边坡数值模型上,仅有少数考虑结合数字图像等计算机技术还原真实块体下的三维数值模型,尚需进一步研究分析块石接触面差异分布、超大粒径块石模拟等相关问题。

基于敏感度分层优化的Halbach永磁电机电磁振动分析

为解决内置式永磁同步电机径向电磁力引起的电磁振动问题,提出一种分段永磁体采用Halbach充磁方式同时转子开设辅助槽的电机拓扑结构。首先,对电机气隙磁密、径向电磁力、电磁振动原理进行推导与分析,并建立有限元模型。其次,提出基于电磁场和机械场耦合的电磁振动分析方案,对电机径向电磁力进行时间空间阶次傅里叶分解,在机械场中,分析电机定子在不同频率下的振动加速度幅值大小,并计算出定子各阶模态。在此基础上,基于响应面法和多目标遗传算法构建电机参数敏感度分层优化方案,并求得样本点帕累托前沿从而确定电机最优参数,将优化后的电机与普通V型内置式电机进行比较。最后,在机械场中仿真得到转子所受等效应力和总变形,验证得所提电机结构符合机械设计要求。分析结果表明:所提出结构电机在不损失电磁转矩的基础上,径向电磁力幅值大幅度降低,抑制了齿槽转矩,改善了气隙磁密和反电势的正弦度,在提高电机电磁性能的同时抑制了电磁振动的发生。

非参数核密度估计模型预测双酚A的物种敏感度分布规律

双酚A(bisphenol A,BPA)已被证实是内分泌干扰物,可干扰生物体正常的激素功能,对生殖、发育和免疫系统产生不良影响。BPA进入环境后可能会对水生生物和陆地生物造成毒性效应,破坏生态平衡。针对BPA对水生生物的毒性特点,利用Python语言,基于非参数核密度估计模型构建BPA淡水水生生物的敏感度分布曲线,选用4种传统参数模型进行对比,并推导出保护淡水水生生物的BPA水质基准建议值。结果表明,Python构建模型简单高效,相较于传统的参数模型,非参数核密度估计方法在推导BPA的水质基准建议值中更加稳健和精准,其中3种参数模型和非参数核密度估计模型计算得到的雌激素效应毒性的HC 5值分别为4.175、5.096、3.888和1.179μg·L^(-1);其他毒性的HC 5值为7.139、7.452、7.533和5.869μg·L^(-1)。非参数核密度估计的方法能够更好地构建物种敏感度分布曲线,为进一步研究BPA的水质基准和更好地保护淡水水生生物提供了有力支持,同时研究成果以期为我国地表水环境质量标准的制修订做出贡献。

带参数敏感度的最优权衡投资组合问题的半定规划松弛

考虑带参数敏感度的最优权衡投资组合问题,其模型是一个非凸非可微优化问题,其中目标函数含有极大和极小函数。将该优化问题变换为一个等价的非凸二次约束二次规划问题,提出了等价变换问题的一个紧的半定规划松弛,并估计了其与原问题之间的间隙。数值结果表明,该半定规划松弛可以有效找到大多数测试问题的全局最优解,且计算时间优于求解器GUROBI,从而为寻求问题的一个好的近似解提供方法。

废弃矿井水源热泵抽灌井布置及参数敏感度的研究

废弃矿井中储存着丰富的地热资源。文章以采空区矿井水为研究对象,为保证采暖季抽水温度的稳定,对废弃矿井水源热泵抽灌井布置及参数敏感度进行了研究。首先,基于达西定律及多孔介质传热理论,建立了废弃矿井水源热泵抽灌井的多物理场耦合的二维数值计算模型;其次,基于理论模型进行计算分析,模拟了14种不同抽灌井布置形式下的抽水温度变化,并根据“热贯通”发生程度,选取最为合理的抽灌井布置方案;最后,根据选取的抽灌井布置方案,研究了不同回灌温度、抽灌流量、井间距、水力坡度、含水层厚度、孔隙率等因素对抽水温度的影响。分析结果表明:三角4的布井方式在系统运行末期抽水温度仅下降了0.148 K,“热贯通”发生程度最小,布井方式最合理;含水层“热贯通”的现象对抽灌流量、井间距、水力坡度、含水层厚度等参数变化较为敏感,而对回灌温度及孔隙率的敏感度较小。

基于LS-SVR算法的多源监测数据高铁隧道围岩参数反分析方法

为了准确估计岩体性质,依托阳山高速铁路隧道,提出了一种基于最小二乘支持向量回归(LS-SVR)的多源监测数据高铁隧道围岩参数反分析方法.以均方根误差(RMSE)和绝对百分比误差(MAPE)为评价指标,将参数反分析结果与BP神经网络和高斯过程回归模型结果进行比较.结果表明,对于单一类型的监测数据,考虑拱顶沉降的LS-SVR模型的RMSE和MAPE值最低.随着监测数据类型的增加,LS-SVR反分析模型的RMSE值逐渐减小,且采用拱顶沉降、收敛和仰拱隆起3种监测数据的反分析模型的RMSE值最小.相比于BP神经网络和高斯过程回归模型,LS-SVR模型具有较低的RMSE和MAPE值.相较于现有围岩力学参数反分析方法,考虑多源监测数据的LS-SVR模型具有更高的参数反分析精度.

岩体力学参数的敏感性综合评价分析方法研究

针对岩体力学参数敏感性分析单指标方法的局限性,提出基于敏感度熵权的属性识别综合评价模型,这种评价分析方法可以充分考虑各种评价指标,对模型参数的敏感性进行整体性分析,避免单指标方法评价结果的片面性,同时该方法也为模型参数敏感性分析提供一种新思路。在此基础上,结合硬脆性岩体介质的黏聚力弱化–摩擦强化模型,将上述的评价方法应用于锦屏二级水电站引水隧洞辅助洞围岩模型参数的敏感性分析中,分析认为,影响围岩变形和塑性区大小的主要因素为最终内摩擦角、起始黏聚力和弹性模量,其次为残余黏聚力、内摩擦角临界塑性应变、起始内摩擦角、黏聚力临界塑性应变;再者为泊松比、抗拉强度。应用研究结果表明,这一分析方法将会对硬脆性岩体力学参数的分析和反演提供重要的参考价值。

机床误差敏感度分析方法

目前精度设计依然停留在以设计人员感官经验设计为主的层面,已开展的误差敏感度分析工作无法对精度设计提供直接的量化指导.针对上述问题,展开了机床误差敏感度分析方法的研究.首先,基于多体系统理论建立了数控机床的空间运动误差模型,同时构造了基于零部件公差的几何误差源参数的预估模型,在此基础上,进一步提出了基于部件运动增量的误差敏感度分析方法.以CA摆头五轴数控铣床为研究对象,以"S"试件为加工对象进行试验验证,利用基于机床部件运动增量的误差敏感度分析方法对五轴加工中心进行误差敏感度分析.结果表明:ε_y(x)、q_6~e、ε_x(x)、q_5~e、θ_C^e、ε_(zx)^(45)这6项误差源参数对应的误差敏感度系数之和为0. 95,其他误差源参数的敏感度系数之和仅为0. 05,因此该方法可以有效地识别出对数控机床加工精度影响较大的关键零部件,为提升数控机床的加工精度奠定了理论基础.

先进分析方法在产品质量鉴定中的应用研究

近年来,在产品质量鉴定分析领域出现了许多先进的检测方法和设备,包括自动检测技术、流动分析技术、全自动固相萃取技术、质谱检测技术和串联质谱技术等。先进分析方法和先进设备的出现为质量鉴定带来了更高的效率和可靠度,也为鉴定工作的开展提供了更加有力的支撑。本文主要介绍了在产品质量鉴定领域的创新分析方法,包括外观特征检查比对法、失效分析法、特征参数分析法、工艺对比法和光谱元素分析法等,通过介绍以上分析法为从事产品质量鉴定工作的相关人员提供一定的参考。

《大数据分析方法项自实战》

本书对数据分析的作用、意义做了简要概述,使用不同技术详细地向用户解释了初始数据分析、建立和管理数据文件、绘制统计图表、基本统计分析、平均数差异分析、非参数检验、方差分析、相关分析、回归分析、信度分析、聚类分析和判别分析、对数线性分析、时间序列分析、多重响应分析、生存分析、因子和对应分析等内容。

船型优化敏感度分析方法研究综述

在基于CFD的船型优化中,采用参数化方法对船体进行精确表达时,大量船型参数带来了计算成本和时间成本问题。而敏感度分析可通过分析各参数对船舶性能的敏感性,降低设计空间的维度,节约成本,并对后续的船型优化具有指导意义。但迄今为止,敏感度分析在船型优化中的应用相对较少,与其相关的研究仍不充分。在梳理现有成果的基础上,对敏感度分析方法及其在船舶及船型优化领域的国内外研究现状进行综述,提出尚需解决的问题,指出发展方向,旨在为敏感度分析在船型优化领域的进一步发展提供参考。

基于三参数Logistic模型Gibbs抽样方法的敏感度分析

通过蒙特卡罗(Monte Carlo,MC)方法研究了三参数Logistic(three-parameter Logistic,3PL)模型的Gibbs抽样方法的估计效果。首先,介绍了3PL模型的定义和参数的先验分布;其次,介绍了潜变量的引进及Gibbs抽样过程;最后,进行了模拟实验,考虑了不同的测试长度n=10,20和40,不同的样本容量N=1000,2000和5000,以及项目参数取不同的先验假设下的实验情况。对于结果的评价指标为均方根误差(root mean squared error,RMSE)和偏差(bias)。实验结果表明,随着测试长度或样本容量的增大,RMSE逐渐减小,当项目参数的先验分布方差取值较小时,获得的RMSE比较小。因此,对于3PL模型,当样本容量不是很大或者是测试长度不够长时,项目参数采用方差较小的先验分布可以得到比较准确的估计结果。

基于扩展傅里叶函数的VIC模型参数敏感度分析

为提高分布式水文模型参数率定效率,结合扩展傅里叶函数对VIC模型参数进行敏感性分析。结果表明:扩展傅里叶函数可综合考虑分布式水文模型参数之间关联程度,敏感度分析相比于传统傅里叶函数合理性更高。研究成果对于分布式水文模型参数敏感性分析具有参考价值。

基于ANSYS的杯形柔轮结构参数对柔轮应力的敏感度分析

为研制出谐波减速器的短杯柔轮,使用ANSYS的APDL语言开发了杯形谐波柔轮的参数化等效接触模型,利用该模型分析25机型到60机型的柔轮在波发生器作用下所受到的应力情况,并与经验理论公式计算值进行比较,验证柔轮与波发生器参数化等效接触模型的准确性,并描述柔轮的最大等效应力随柔轮型号的变化规律。针对32机型分析柔轮的关键结构参数,包括柔轮筒长、齿圈壁厚、光滑圆筒壁厚、齿宽、三个柔轮圆角半径等参数的变化对柔轮的最大等效应力和光滑圆筒部分最大等效应力的影响敏感度,为短杯柔轮的结构参数优化设计提供依据。另外,在热和结构耦合的情况下对柔轮与刚轮的接触模型进行简化,给出柔轮最大应力随温度的变化曲线,为研究柔轮在高低温环境下的失效提供依据。

多参数敏感度方法在分布式水文模型的应用

分布式水文模型作为新一代洪水预报技术的新手段,已逐渐应用在洪水预报业务工作中。受流域面积及网格单元划分精度影响,该模型在实际应用中面临严峻挑战,特别是在参数优选过程。因此需要开展参数敏感性评估研究,确定较为重要的参数,减少参数优选计算量,减少模型不确定性,提高工作效率。该文引入多参数敏感分析方法,开展流溪河模型参数敏感性分析研究,探讨模型参数敏感性,以期提高分布式模型在实际业务应用中的工作效率。