改进的等残余高度加工自由曲面刀具路径生成算法

提出了改进的等残余高度算法用于加工自由曲面刀具路径生成。算法在生成相邻刀具路径轨迹时分两步,首先根据当前刀具路径轨迹,采用了Newton-Raphson迭代法精确求取刀具运动包络体上的点到自由曲面的距离,结合给出的Newton迭代法的迭代角度初值计算方法,精确求取满足要求的等残余高度点构成等残余高度线;然后根据求取的等残余高度线精确求取相邻刀具路径轨迹,求取过程类似。验证实例表明,该方法可极大地减少刀具路径轨迹长度,均匀曲面加工残余高度,提高曲面加工质量。

一种消除合成孔径雷达高度计延迟校正中残余误差的新算法及仿真验证

合成孔径雷达高度计可以获得比传统雷达高度计更高的测量精度,延迟校正是其中的核心技术。在雷达收发脉冲的间隔内,由于卫星运动,目标与雷达之间的距离变化会带来残余误差,这点在现有的延迟校正算法中都未考虑。该文研究了垂直速度和水平速度对延迟校正的影响,建立了合成孔径雷达高度计的延迟校正模型,提出了一个新的延迟校正算法,消除了卫星垂直速度和水平速度带来的残余误差。最后通过计算机仿真进行了验证,仿真结果表明,该文提出的算法可得到准确的校正结果。

基于GVB模型改进算法的PolInSAR林分高度反演

P波段极化数据提高了雷达数据对林分冠层的穿透能力,基于RVoG模型的传统三阶段算法对林分均匀同质的假设前提不再满足实际情况。在符合林分异质性的GVB模型的基础上,利用林分高度、散射中心高度及其标准差进行三维搜索,改进传统三阶段算法中林分高度的反演过程,并分别采用仿真数据和机载E-SAR全极化数据进行算法验证。结果表明:与传统三阶段算法相比,改进算法的成功估计像元数提高了19.7%,林分高度估计精度提高了22.5%,说明改进算法能有效提高纯体相干估计的准确性,提高林分高度反演精度。

高度非线性弹塑性模型的改进显式算法数值实现

当采用传统的全显式算法对高度非线性的弹塑性本构模型进行数值实现过程中,存在计算效率低、误差积累、精度较低的缺点.为提高计算效率和改善计算精度,采用四阶的Dormand and Prince Runge-Kutta法代替传统的全显式算法中的向前Euler法,并结合切平面算法形成了改进显式算法.以考虑土体结构性的SANICLAY模型为例,对传统的全显式算法、改进显式算法和隐式算法在计算收敛性、效率和精度方面进行对比.将改进显式算法用于隧道开挖工程多单元计算中.结果表明,与隐式算法相比,传统的全显式算法的计算精度和计算效率均比较低,改进显式算法计算效率和计算精度均比传统的全显式算法高很多.

自由曲面五轴等残余高度高精度加工的路径规划

针对自由曲面的加工 ,提出了等残余高度的路径规划算法 :当刀具沿切削路径运动时 ,刀刃上与曲面法向距离等于加工精度的点形成了过渡路径 ;通过此路径求得一条相邻的刀具路径 消除了传统的路径规划算法中对相邻路径的切削方向及局部几何信息的近似 ,相应地提高了路径规划的精度 实例表明 。

基于改进粒子群算法的智能照明控制策略研究

为了提高照明系统节能和舒适兼顾的综合性能,研究了室内照明的自然光利用和照明灯具最佳组合的智能控制策略.根据太阳高度角以及窗户的方位角计算人眼所处位置的太阳高度角,建立了窗帘调节模型,通过调节电动窗帘的位置来满足人眼舒适性的要求.当自然光照不足需要人工补光时,利用改进的粒子群算法求解出最佳的灯具亮度组合,实现舒适和节能的综合最优.最后通过实际的办公室模型进行了模拟仿真,验证了控制策略的有效性.

基于改进几何算法的扩散危险区改航策略研究

改航飞行是解决危险天气影响航班延误的一种重要措施。针对按一定速度扩散危险区建立模型,采用改进几何算法确定同高度层改航路线,让航班有效绕过动态危险区,从而提高空域利用率,减少延误时间。通过对我国现有航路的仿真分析,验证了模型的有效性和可行性。

改进Sage-Husa算法在飞机组合导航中的应用

针对机载组合导航系统,考虑不同飞行阶段的气压高度,提出一种改进的Sage-Husa自适应滤波算法,以提高组合导航系统定位精度.该算法通过引入气压高度,实时计算并修正滤波异常判定的调节因子,以满足飞机不同飞行阶段的滤波需求.通过捷联式惯性导航系统(SINS)、全球卫星导航系统(GNSS)定位误差特性仿真、卡尔曼滤波组合算法仿真、以及改进的Sage-Husa自适应滤波算法仿真,并对相关结果进行比较验证.仿真结果表明,改进Sage-Husa自适应滤波可以提高滤波的自适应性,降低组合导航系统定位误差,取得较好的效果.

高速凸轮NURBS廓线改进人工鱼群多目标动力学优化

为改善高速凸轮机构动力学性能,首先采用非均匀有理B样条(NURBS)重构凸轮廓线,建立高速凸轮单自由度弹性动力学模型,进行高速凸轮机构多目标动力学优化设计。然后利用改进人工鱼群算法求解该模型,获取系统Pareto最优解从而得到优化后的NURBS廓线。最后,分析和比较高速凸轮机构在NURBS和修正正弦两种廓线下的动力学响应。结果表明:改进人工鱼群算法可以有效解决多目标优化问题,优化后NURBS廓线运动学特性与修正正弦廓线相差不大,在一定程度上降低了高速凸轮机构的残余振动幅值,提高了高速凸轮机构的定位精度和动力性能,减少了振动和冲击的噪声。

深亚微米飞行高度测试技术及实验研究

近场存储技术中飞行头与存储介质间飞行高度测试成为高密度存储关键技术.本文采用双波长多步法对测试进行数学建模,利用改进遗传算法实现高非线性光学方程组求解;搭建飞行高度测试实验系统,对“起飞”、“着陆”飞行过程进行测试实验与分析计算,与DFHT比对结果表明:工作状态下近场飞高为67 nm,飞高波动小于3nm,该测试方法及求解算法可满足飞行头纳米尺度飞高测量要求.

基于神经网络识别的SOFC-GT混合系统高度特性研究

在航空方面,对以甲烷为燃料的固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)-燃气轮机(gas turbine,GT)混合动力系统展开了相应的研究。考虑到SOFC-GT混合动力系统复杂的仿真模型,难以满足飞行器飞行过程中对混合动力系统实时控制的需要,本文提出了改进的量子粒子群算法(improved quantum behavior particle swarm optimization,IQPSO)径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络模型来描述SOFC-GT混合动力系统在不同高度下燃油流量与效率之间的非线性特性。同时考虑到数据来源不足,本文首先建立了以甲烷为燃料的直接内部重整SOFC-GT混合动力系统的数学仿真模型,并且考虑了GT效率变化对混合动力系统效率的影响,然后基于该模型获取了IQPSO-RBF神经网络模型的训练和预测数据。结果表明:不考虑GT效率变化使得SOFC-GT混合系统效率计算结果偏高;相对于QPSO-RBF神经网络模型和PSO-RBF神经网络模型,IQPSO-RBF模型能更好地预测在不同高度下SOFC-GT系统效率在不同燃油流量下的变化规律。

基于IDBO-PID的联合收获机割台控制系统

该研究专注于提升无人农场联合收获机在复杂地形作业时,割台高度控制的精确性与响应速度。首先,提出了一种基于双倾角传感器的高度检测补偿方法,通过最小二乘法拟合建立割台倾角与高度的相关模型,相关系数0.9958,显著提高测量准确性。随后,引入群智能算法优化的PID控制策略,利用Bernoulli混沌映射、粒子群算法(PSO)、t分布扰动改进蜣螂优化算法,解决了传统PID控制的精度低和响应慢等问题。基于这些优化,IDBO-PID控制器在仿真对比中相较于DBO-PID和传统PID,具有更优的响应速度和稳定性。试验验证表明,改进的控制策略使割台的上升速度达到0.44m/s、下降速度达到0.32m/s,并且高度误差控制在0.02m内,满足作业需求。

微弱核四极矩共振信号参数估计新方法

核四极矩共振(nuclear quadrupole resonance,NQR)是一种固态射频谱分析技术,可用于检测高危险爆炸物。然而,核四极矩共振信号本身非常弱,并且易受线圈热噪声和射频干扰的影响,精确估计NQR信号参数成为难题。提出基于改进的快速最大似然估计的残余信号迭代分解算法估计NQR信号参数,该算法将多维搜索问题转化为多个一维搜索,在降低计算复杂度的同时提高了参数估计精度,有效地解决了干扰信号对NQR信号的遮蔽问题。仿真和实测数据的结果证明了该算法的有效性。

基于改进蚁群算法的无人机三维航迹规划研究

针对蚁群算法进行无人机航迹规划时,易陷入局部极值,且收敛速度较慢的问题,提出了基于改进蚁群算法的无人机三维航迹规划。将三维航迹规划分成基于改进蚁群算法的二维平面规划和高度规划两部分,采用几何优化方法增强了蚂蚁搜索的引导性,并根据航迹点与威胁源之间的距离及高度约束,调节航迹点的高度,规划出无人机三维航迹。同时,利用自适应调节参数方法提高蚁群搜索能力与个体之间交互能力,有效摆脱原算法易陷入局部最优的情况。此外,建立了指标函数并对路径进行了平滑处理。仿真结果表明,所提出的改进算法在三维环境下不仅可以安全避开威胁,而且找到最优解的能力及收敛速度优于原算法。

大光斑激光雷达数据的森林冠层高度反演

针对传统的LM波形分解算法在GLAS大光斑波形数据处理中容易陷于局部最优解,限制了GLAS大光斑激光雷达数据在森林结构参数反演方面应用的问题,该文结合GLAS大光斑数据特征,引进优化后的EM算法对大光斑全波形数据进行分解,获取波形参数最优值。结合波形前缘长度和波形后缘长度,建立树高反演模型,并与LM分解算法建立的模型进行对比分析。研究结果表明,通过改进的EM算法对GLAS大光斑激光雷达数据进行处理,波形特征参数的获取更为精确,达到了较高的树高反演精度。