在体软组织非线性粘弹性的自适应准线性粘弹性模型研究

在手术仿真、手术规划、医学诊断等众多医学应用中,人体软组织力学特性建模都是一个关键问题。为了开发手术仿真中人体软组织大变形生物力学模型,本文介绍了自适应准线性粘弹性(AQLV)模型,对人体前臂软组织进行了印压试验,采用增量斜坡保持试验得到模型参数,通过增量斜坡保持试验、大应变斜坡保持试验和大应变正弦循环加载试验来检验该模型的预测能力。本文研究结果表明,AQLV模型能够较好地预测这三种加载工况下的试验数据。因此,本研究的结论认为,该AQLV模型对在体软组织在大应变时的非线性粘弹性的描述具有一定的实用性和可参照性,有望作为手术仿真或医学诊断中软组织模型的选择之一。

一类非线性离散系统自适应准滑模控制

针对一般非线性离散时间系统的不确定性和扰动抑制问题,提出一种新的自适应准滑模控制算法.算法包括两部分,其一是基于紧格式动态线性化模型的自适应准滑模控制器设计,其中动态线性化方法中"伪偏导数"的估计算法仅依赖于系统I/O实时量测值.其二是采用径向基神经网络估计器来估计系统的综合不确定性.理论分析证明了系统的BIBO稳定性.仿真结果验证了所提算法的有效性.

基于准线性模型的柴油机电子调速仿真和实验研究

为了更好研究柴油机动态调速工作过程,在实验的基础上,采用MATLAB/S imu link仿真平台和FuzzyLogic Toolbox工具箱建立柴油机准线性控制模型,采用增量型PID和自适应模糊PID对此模型进行控制仿真,分析油门突变和负荷突变时不同控制算法对转速稳定性的控制效果,综合各自算法的优缺点指导了实际控制软件的编写。发动机台架实验测试结果表明,发动机稳态调速率小于2.500/,符合各类常规动力设备的调速要求,并实现对LR6105Q型柴油机的全程调速和两极调速的功能,达到了与发动机匹配主机的动力特性要求。

理想跟踪准滑模变结构参考模型自适应控制

对一类有界的不确定的非线性动态系统 ,提出了一种基于具有连续函数特性的准滑动模态变结构控制的自适应控制方法。该方法在对象参数未知的情况下 ,利用变结构原理来学习在 L yapunov意义下系统的不确定界 ,从而实现对系统参数未知界的估计 ,并确保跟踪误差满足预先给定的性能要求。仿真结果表明该方法是有效的 。

基于变分贝叶斯层次概率模型的非刚性点集配准

非刚性点集配准是计算机视觉和模式识别领域的基础研究问题,现今的非刚性点集配准算法在存在大量离群点、噪声、点集对应关系缺失、旋转和形变情况下,不能非常准确地评估出两个点集间的对应关系.本文通过交替执行点集对应关系评估和空间转换更新两个步骤来逐步恢复点集间一一对应关系.在对应关系评估步骤,首先本文基于有限重尾学生t分布隐变量混合模型(student-t distribution Latent Mixture Model,简称TLMM)构造变分贝叶斯层次概率模型(Variational Bayes Hierarchical Probability Model,简称VBHPM)并将其分为对应关系评估组件和离群点聚合组件,分别用来评估点集间对应关系和聚合离群点,同时使用贝叶斯线性回归方法来抵抗噪声的干扰.其次本文加入Dirichlet先验分布来动态调节模型的混合比例,为对应关系缺失的点分配较小的混合比例以保持点集结构的稳定性.在空间转换更新步骤,本文基于变分贝叶斯(Variational Bayes,简称VB)框架来迭代更新模型参数,并提出树状平均场因式分解方法来维持模型参数间的依赖关系,以获得更紧致的变分下界.此外,本文提出自适应全局-局部约束策略来维持点集间结构的稳定性,抵抗形变和旋转影响的同时实现从局部到全局的约束过程.最后,本文采用了双阶段先验退火方案,在退火过程中使用Gamma先验分布来动态调节精度,实现由粗到精的配准过程.在实验部分,本文不仅测试了VBHPM的性能,而且展示了点集和图像配准的结果,并与当前流行的13种算法进行了比较,VBHPM皆能展现较准确的配准结果和较高的精度.

移相全桥变换器的极点配置自适应预测控制

提出了移相全桥ZVSDC/DC变换器的一种新模型———准线性模型;并在此基础上运用带预测环节的极点配置自适应控制设计其数字控制系统,使提出的控制系统能不断根据工作环境的变化及时修改控制方程,实现了变换器的自适应控制。实验结果表明,采用提出的控制策略不仅能使数字控制过程中的时延得到有效补偿,保证了上述变换器在各变化的工作点都能获得良好的动态响应和稳定性,而且能使其具有控制算法简单和控制过程较易实现的优点。

移相全桥ZVS DC/DC变换器的极点配置自适应预测控制

阐述了移相全桥ZVS DC/DC变换器准线性建模思想以及极点配置自适应数字控制策略,并在此基础上设计了变换器的数字控制系统,然后给出了电路仿真结果仿真结果表明采用新提出的控制策略不仅保证了上述变换器在各变化的工作点都能获得良好的动态响应和稳定性。

移相全桥变换器的极点配置及自适应预测控制

首先提出了移相全桥ZVSDC/DC变换器一种新的模型———准线性模型,并在此基础上运用带预测环节的极点配置自适应控制设计其数字控制系统,然后在两种测试系统动态响应的条件下,对采用预测环节的极点配置自适应数字控制的移相全桥变换器应用Matlab进行仿真,并与无预测环节的控制情况做了比较。结果表明采用新提出的控制策略不仅补偿了数字控制的时延,保证了上述变换器在各种变化的工作点获得良好的动态响应和稳定性,而且具有控制算法简单和控制过程易于实现的优点。