基于量子遗传算法与多输出混合核相关向量机的堆石坝材料参数自适应反演研究

为进一步提高堆石坝材料参数反演模型的计算精度与适用性,建立了基于量子遗传算法(QGA)与多输出混合核相关向量机(MMRVM)的自适应反演模型。通过引入混合核函数,使所构建的MMRVM能够高精度地模拟材料参数与大坝沉降间的复杂非线性关系,从而代替耗时较长的有限元(FEM)计算。通过利用参数较固化的QGA优化确定MMRVM核参数,使反演模型具有自适应性。以实测沉降数据为依据,充分发挥QGA的全局搜索能力反演筑坝材料本构模型参数。在分析模型所需测点个数与信噪比对计算结果影响的基础上,通过公伯峡堆石坝应用实例证明:QGA-MMRVM可快速、精确地反演堆石坝筑坝材料本构模型参数,模型凭借其自适应性在实际工程中具有良好的应用前景和推广价值。

模糊水下图像多增强与输出混合的鱼类检测方法

针对模糊水下图像增强后输入鱼类检测模型精度降低的问题,提出了模糊水下图像多增强与输出混合的鱼类检测方法。利用多种图像增强方法对模糊的水下图像进行增强,将增强后的图像分别输入鱼类检测模型得到多个输出,对多个输出进行混合,然后利用非极大抑制方法对混合结果进行后处理,获得最终检测结果。YOLO v3、YOLO v4 tiny和YOLO v4模型的试验结果表明,对比原始图像的检测结果,本文方法的检测精度分别提高了2.15、8.35、1.37个百分点;鱼类检测数量分别提高了15.5%、49.8%、12.7%,避免了模糊水下图像增强后输入鱼类检测模型出现精度降低的问题,提高了模型检测能力。

闭环双驱动混合输出六自由度并联机构运动分析

提出一种分支含闭环双驱动单元、可实现混合输出的六自由度并联机构。分析了动平台混合运动时驱动分支的等效形式,以及独立位姿运动和振动时驱动分支的等效形式;分析了混合运动关于位姿运动输入和振动输入的位置反解,对振动输入的位置反解设计了基于机构运动特点的逐次逼近法;运用螺旋理论求得动平台混合运动时关于全体12个独立广义坐标的一、二阶影响系数,得到从广义输入到动平台旋量速度、加速度的线性映射;通过数值算例分别对位姿运动输入和振动输入的理论分析结果进行了验证,算例仿真表明,提出的两种双驱动输入分配计算规则均能得到确定的混合运动输出。

基于混合高斯输出贝叶斯信念网络模型的设备退化状态识别与剩余使用寿命预测方法研究

提出了基于混合高斯输出贝叶斯信念网络模型的设备退化状态识别与剩余使用寿命预测新方法,将变量消元和期望最大化算法相结合对模型进行推理,应用聚类评价指标对状态数进行优化,通过计算待识别特征向量的概率值来确定设备当前的退化状态,在退化状态识别的基础上,提出了剩余使用寿命预测方法。最后,分别应用50组轴承全寿命仿真数据和3组轴承全寿命实验数据对模型进行验证。结果表明,该模型可有效地识别设备的退化状态并对剩余使用寿命进行预测。

分数傅里叶域中二维复图像相位恢复的混合输入输出算法

通过推广经典傅里叶域内的混合输入输出算法,研究分数傅里叶域内二维复图像的相位恢复问题。给出算法的具体实施过程,并进行了数值模拟。结果表明:对于级次在0与2之间的分数傅里叶变换,当级次在1/2与3/2之间时,该算法较好;对于其余的级次,该算法的效果不能令人满意。

一种带数模混合输出的加速度计系统设计和验证

为了满足用户的不同应用需求,设计了一种带数模混合输出的加速度计系统。通过外围控制信号来选择模拟闭环输出或者数字闭环输出。系统测试表明加速度计的量程为±3 g,模拟输出带宽大于2 k Hz,噪声密度小于-100 d BV/√Hz;数字输出带宽大于1 400 Hz,噪声密度小于2μg/√Hz。

混合输入输出设计方案

针对工业控制现场信号种类繁多,单个仪表无法满足信号处理的情况,提出一种多端口多类别的通用信号采集与输出方案,通过软件对CPU下发配置从而控制模拟开关的切换以实现对不同类别信号的采集与输出。该方案有效地实现了单个仪表对工业控制现场多种信号的处理。

基于动态输出反馈控制器的时滞Lurie控制系统的H_2/H_∞混合控制

对于一类时滞Lurie控制系统,利用Lyapunov-Krasovsklii泛函、线性矩阵不等式(LMI)方法、变量替换法和Schur补引理研究了该系统的动态输出反馈H_2/H_∞混合控制的分析与设计方法,给出了该系统是渐近稳定的,具有H_∞性能、H_2性能和动态输出反馈H_2/H_∞混合控制器存在的一个充分条件,并通过数值例子验证了所提设计方法和所得结论的正确性.

混合动力电动汽车结构分析

混合动力电动汽车HEV是指以蓄电池与辅助动力单元APU共同作为动力源的汽车。由于混合动力电动汽车在节能和降低排放污染方面的明显优势,因而受到很大的重视,研制开发和产业化的进程相当快。目前混合动力电动汽车主要有两种混合驱动结构:串联式和并联式。对这两种混合动力系统结构和特点进行了分析,并重点对并联式结构中的不同结构进行了分析介绍。

一类混合系统的建模问题

针对一类具有多个子系统相互作用的混合动态系统,建立了每个子系统的混合输入输出自动机模型,并给出了混合输入输出自动机的运算规则.运用模块化的建模思想,根据子系统之间逻辑和物理上的联系,通过单个模型的输入输出接口,将混合输入输出自动机按照运算规则进行综合,从而建立整个混合系统的混合输入输出自动机模型.通过实例说明了建模方法的运用过程.

一种采用PV补偿的输出缓冲器设计

提出了一种采用工艺、电压(PV)补偿的输出缓冲器,以减小PV变化对输出信号压摆率的影响。采用非门与四个相同类型MOS管连接,实现全工艺角的探测。PV探测电路的输出电压与对应的偏置电压比较后得到补偿逻辑组合。在电压探测电路中,采用带隙基准电路产生偏置电压,以避免误码补偿。该输出缓冲器采用SMIC 90 nm CMOS工艺进行设计,版图面积为0.018 mm2。仿真结果表明,在全工艺角、20 pF负载的条件下,最高传输频率为650 MHz/500 MHz。相比于电路补偿前,VDDIO为1.2 V时,输出信号上升、下降压摆率差值分别减小了30.1%、31.8%;VDDIO为2.5 V时,输出信号上升、下降压摆率差值分别减小了27.6%、29.3%。

二维混合MIMO相控阵雷达的DOA估计算法

针对二维混合多输入多输出相控阵雷达波达方向估计问题,结合发射权值优化和接收虚拟阵列的酉ESPRIT算法给出了有效解决方案.首先对二维混合多输入多输出相控阵雷达信号模型进行建模仿真,利用凸优化函数对发射权值矩阵进行优化设计,构造了接收数据矩阵的旋转平移不变关系,同时抑制了发射方向图旁瓣电平以提高波达方向估计精度.在此基础上,为了减小波达方向估计运算量,采用酉ESPRIT算法对二维混合多输入多输出相控阵雷达俯仰角和方位角进行了联合估计.仿真实验结果表明,所提方法有效解决了二维混合多输入多输出相控阵雷达的波达方向估计问题.

二维混合MIMO相控阵雷达的嵌套阵列结构设计

针对二维混合多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)相控阵雷达发射阵列子阵分割带来的自由度(degree of freedom,DOF)减小问题,提出了基于嵌套阵结构的收发阵列设计方法。首先给出基于一维嵌套阵的二维混合MIMO相控阵雷达发射阵列,在此基础上将接收端设置为嵌套阵,最后通过做虚拟阵列以及差异阵列,形成虚拟阵元数目扩展,在保留混合MIMO相控阵雷达优势的基础上增大了阵列DOF。同时给出了阵列流形的闭合表达式,推导出了基于最大DOF准则的最优嵌套阵元数目。仿真实验表明,相较于传统和互质的混合MIMO相控阵雷达,所提方法可有效提高阵列DOF和波达方向估计精度。

二维混合MIMO相控阵雷达收发波束空间设计

针对如何提高低信噪比条件下二维混合多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)相控阵雷达波达方向估计精度问题,结合收发联合波束空间设计给出了解决方案。首先利用半定规划方法设计发射权值,构造旋转平移不变关系,实现发射方向图能量聚焦,约束旁瓣电平,在干扰方位形成发射零陷;在此基础上,结合最小方差无失真响应算法优化阵列接收权值,提高接收端信干噪比。仿真结果表明,所提方法能够提高低信噪比条件下二维混合MIMO相控阵雷达波达方向估计精度。

输入输出自动机HIOA^+在试剂配制过程中的应用

本文根据混合系统的控制特性,提出一种可适合递阶控制分析、设计和综合的形式—HIO^+模型。为化工自动化生产过程的混合控制提供理论依据。

齿轮箱状态识别与剩余寿命预测的MoG-BBN法

基于混合高斯输出贝叶斯信念网络模型的齿轮箱退化状态识别与剩余寿命预测新方法,应用聚类评价指标对全寿命过程退化状态数进行优化,通过计算待识别故障特征向量的概率值来确定齿轮箱退化状态,在退化状态识别的基础上,提出了剩余寿命计算方法。再利用齿轮箱全寿命实验数据对此进行验证。结果表明,该方法可以有效地识别齿轮箱故障状态并实现剩余寿命预测,平均预测正确率为96.47%,为齿轮箱的健康管理提供参考。

基于CDA和MoG-BBN的齿轮磨损状态识别研究

提出了基于混合高斯输出贝叶斯信念网络模型的齿轮磨损状态识别新方法,建立了变量消元算法和期望最大化算法相结合的模型推理算法,通过计算待识别磨损特征向量的概率值来确定齿轮磨损状态。针对期望最大化算法容易局部收敛的问题,对其进行了改进,使其更容易获得全局最优值。根据磨损特征之间的非线性关系这一特性,应用曲线距离分析方法对特征进行降维。最后,利用五种不同工况下的齿轮磨损实验数据对模型进行验证。结果表明,该模型可以有效地识别齿轮磨损状态,识别正确率可以达到99%,为齿轮箱的健康管理提供了科学依据。

基于M-GCHMM步态识别研究

步态识别是通过人走路方式来识别人的身份方法.该文采用高斯多元混合输出模型,改进CHMM在步态识别中的应用.首先,采用背景减除法进行步态检测,用边缘跟踪法提取出步态图像的边缘轮廓,训练得到的关键帧用多元高斯混合输出连续隐马尔可夫模型来表示,最后用近邻法进行识别.在不同视角下,利用CASIA数据库对该算法进行验证,取得了较高的识别率,该算法对视角的变化有一定的鲁棒性.

中频交直流电阻焊机在汽车制造中的应用

为适应新材料在汽车零部件生产制造中的应用,开发研制了中频交直流电阻焊机及焊接工艺方法,其交流直流混合输出的焊接特性,为选择电阻焊焊机及制订焊接工艺以及通过控制正负极性比例来解决极性效应对电阻焊焊接质量的影响,使该设备具有与以往设备完全不同的结构及焊接工艺方法。实践证明,在不同焊接工艺参数下所焊接的工件,焊接质量优良,降低了生产能耗,提高了生产效率。