一种基于FPGA的SVPWM硬件架构及其计算速度优化

为了提高七段式两电平SVPWM算法的调制速度并减少逻辑资源的使用量,提出了一种基于FPGA的SVPWM硬件架构。在该硬件架构输入参考电压后,首先,进行基于Clarke逆变换的坐标变换,通过一系列加法运算构建出含有三相占空比的3组中间变量,同时通过2个异或运算从上述硬件布线中得到简化后的2 bit扇区判断条件;然后,根据简化后的2 bit扇区判断条件从以上3组中间变量中筛选出三相占空比,并进行钳位保护,按照自然采样法输出PWM。以上过程形成一个整体,在FPGA中只需3次触发,便能在2个时钟周期内完成从参考电压输入到三相PWM输出的整个过程,有效提高了计算速度。此外,还给出了该硬件架构在不同的FPGA平台下的资源使用情况,与其他方法相比,LUT使用量由至少500个缩减至300个左右,逻辑资源使用量降低。通过仿真与实物试验,验证了所提硬件架构的有效性。

考虑排放控制区的绿色多式联运路径和速度优化

针对考虑排放控制区的绿色公海多式联运路径和速度优化问题,本文首先构建不同碳排放政策下多目标混合整数非线性规划模型,并根据问题特性将其转化为等价的线性模型;其次,为有效求解模型,提出融合问题特性的改进自适应遗传算法,根据问题特点设计多层编解码机制和自适应遗传进化策略;最后,以我国某公海多式联运系统为例,验证所提模型和算法的有效性,并针对不同时间窗和低硫燃油价格进行敏感性分析。实验结果表明:与传统遗传算法和商业求解器Lingo相比,改进自适应遗传算法能获得更满意的方案,分别减少了5.2%和3.7%的多式联运总成本;强制碳排放政策下,排放限额的变化一般不会改变经营人的路线选择,只会影响经营人是否进行运输活动;碳税政策下,碳税价格上涨对多式联运总成本影响很小;碳交易政策下,不同排放限额的多式联运方案可能一致;货物准备时间延后和截止时间提前会增加运输成本,船舶在排放控制区内外使用不同航速能够带来明显的经济效益。

圆柱工件变锯深工况下恒定锯切力约束多目标进给速度优化方法

针对国内金属锯切过程中,变锯深工况下带锯床加工效率低、加工振动大的问题,提出基于恒定锯切力约束的进给速度优化方法。基于锯切力动力学模型,以提高圆柱零件加工效率和降低最大锯切力为优化目标,以恒定锯切力范围、临界锯切力、机床进给速度、机床功率为约束条件,建立进给速度优化模型,并采用基于精英控制的非支配排序遗传算法(NSGA-II算法)对锯切过程中的进给速度进行优化。实例验证了恒定锯切力约束的进给速度优化模型的有效性,达到了恒定锯切力约束目标,提高了加工效率,降低了最大锯切力。最后,通过ANSYS有限元分析软件对锯条的瞬态响应进行动力学分析,验证了变进给速度锯切的加工稳定性。

凸轮轴磨削加工速度优化调节与自动数控编程研究

为进一步提高凸轮轴的加工精度、表面质量和加工效率,根据X-C轴联动磨床的运动原理,建立了凸轮轴恒线速加工理论数学模型,依据该数学模型采用三次样条拟合插值法,建立了凸轮转速优化调节的数值计算模型。结合具体凸轮轴零件及其磨削加工工艺方案的具体参数,计算出机床各运动轴加工过程的运动数据,在确保无工艺故障的前提下,最终把各轴的运动数据自动转换为对应数控控制系统的数控加工程序,从而实现了凸轮轴磨削的自动数控编程。最后在CNC8312A数控高速凸轮轴磨床上,对钱江32F型号凸轮轴的进气凸轮和排气凸轮分别进行磨削加工试验,得到了预期加工效果。试验验证表明,该加工速度优化调节及其自动数控编程方法在理论上和实践上都是可行的,完全满足实际生产的需要。

基于Kane方法的机器海豚动力学建模及速度优化方法

在利用Kane方法对机器海豚进行动力学建模的基础上,提出了一种对豚体波拟合推进进行速度优化的方法.首先,选取各连杆的关节角和机器海豚头部质心的坐标作为广义坐标,对具有三个推进关节的机器海豚进行运动学分析,进而得到广义惯性力;然后,结合对各连杆受力分析得到的广义主动力,建立机器海豚的动力学方程.其中,根据尾鳍攻角所处的不同范围,分别利用升力线理论和阻力模型将尾鳍建模为有限翼展机翼或平板来计算水动力.在此基础上,结合豚体波拟合推进,提出一种通过调节尾鳍关节角规律的幅度和相位来优化平均推进速度的方法.仿真结果表明了所建模型及优化方法的有效性.

统计最优近场声全息重建精度和计算速度优化方法

分析了统计最优近场声全息(Statistically optimized nearfield acousticholography,简称SONAH)的重建过程发现采用SONAH重建噪声源表面法向振速时误差较大的原因在于正则化参数选取较小。在此基础上提出一种单元平面波优化选择方法,该方法保留了单元平面波中的全部传播波和部分倏逝波,去除了一些较高波数的倏逝波成分,保证了重建过程中正则化参数的准确选取。另外,采用单元平面波优化选择方法还可以降低SONAH中传递矩阵的阶数,从而解决SONAH的计算速度随着测量点数目的增加急剧变慢的问题。通过数值仿真和实验对所提出的单元平面波优化选择方法的有效性进行了验证,结果表明采用该方法后SONAH的计算速度和法向振速的重建精度都得到了较大提高。

无人机图像去雾处理速度优化研究

无人机航拍数据具有分辨率高、图幅小、数量多的特点,鉴于使用暗通道先验去雾算法虽然效果显著,但计算流程较为复杂、处理时间较长,对处理设备的资源配置要求较高等问题,提出了基于暗通道先验的图像去雾处理速度优化方法。通过研究暗通道先验图像去雾方法,发现计算暗通道图像和使用引导滤波精化透射率图层的环节耗时较多。文章同时采用算法时间复杂度为O(1)的暗通道滤波和图像下采样减少数据量的方法改进暗通道图像处理时间。通过计算机编码进行速度优化实验,对去雾前后的图像使用客观图像质量评价方法量化比较。分析结果表明,在去雾效果没有明显改变的前提下,优化算法能大幅提高计算速度,优化方法可行有效。

基于遗传算法的小世界网络一致性速度优化

研究了一类具有小世界网络拓朴结构的连续时间动态特性的复杂网络的一致性问题.应用遗传算法对小世界网络进行优化和计算机仿真,结果表明:对于小世界网络而言,网络达到一致性所需要的时间随着网络中捷径的数量和捷径连接的具体节点的不同而显著不同.小世界网络中捷径数量增加,网络系统达到一致性的时间将变短.对于小型的小世界网络,在捷径数量一定的情况下,可以通过遗传算法,对每一条捷径连接的节点进行优化选择,从而使小世界网络的一致性收敛速度加快.

考虑能耗的国际海铁联运速度优化模型

为实现海铁联运节能降耗,探讨考虑能耗的海铁联运速度优化问题.通过分析航运速度与能耗、铁路运输速度与能耗的关系,提出在满足运输时间要求下实现能耗最低的国际海铁联运速度优化模型.针对铁路运输速度与能耗关系的复杂性,将铁路运行速度离散变量通过数据拟合转化为连续变量,在此基础上构建海铁联运的非线性优化模型.数值分析结果表明,低速航运与相对高速铁路运输联合能显著地降低总能源消耗并缩短运输时间.

扇束工业CT重建算法速度优化

扇束工业CT一般采用滤波反投影算法进行CT图像重构,其计算复杂度为O(N)。如果不进行优化,这种算法的计算速度很难达到工业构件检测的要求。在总结了我们对重建速度所做的优化工作基础上,重点分析了一种基于正、余弦函数性质的优化方法。分析表明,这种优化方法理论上可以使运算速度提高3倍。计算机模拟显示,在实际实现中,这种方法配合其他优化措施,可以使重构速度提高6倍以上。

高速装备前瞻自适应速度优化算法

为了实现高速加工中进给速度的高速衔接,避免因加速度突变导致对数控设备的冲击,提出了一种基于插补前S曲线加减速的前瞻自适应速度优化算法。该算法能够根据加工段的过渡情况自动调节预读段数。以进给速度最大化为目标,在预读段衔接进给速度限制和加工过程平滑减速的约束条件下,根据离散化S曲线加减速规律求解最优衔接进给速度。将求得的最优衔接进给速度作为相应加工段的实际末速度,来实现加工段的速度控制。给出了该算法在高速数控系统中的实现方法,并在管切割数控系统中得到了应用。实验结果表明,该算法能够实现进给速度的高速、平滑衔接,满足高速加工的要求。

基于数值模拟的注塑模熔体前沿速度优化

在注塑成型的过程中,非均匀的熔体前沿充填速度将导致非一致的取向,以及非均匀收缩和翘曲变形,理想的充填模式应尽可能使熔体在充填过程中保持熔体前沿速度为常数。文中将数值模拟技术与遗传算法相结合用于注塑成型熔体前沿速度的优化,确定螺杆行程中的最佳分段控制点,以及控制点处的注射体积流率或螺杆速度的最优值以获得均匀一致的熔体前沿速度。数值分析采用广义的Hele-Shaw流动模型,耦合利用有限元/有限差分来求解控制方程,并利用控制体积概念实现熔体前沿的自动更替和推进。算例表明,优化的工艺条件设置可以使熔体前沿速度的均匀性提高50%左右。

基于分段刀轨S曲线加减速控制的进给速度优化研究

针对采用恒定进给速度加工复杂曲面的加工效率不高问题,研究了基于分段刀轨加减速过渡的进给速度优化方法。以刀轨几何特点和机床运动学特性为约束,将刀轨进行分段并为每个刀轨段规划进给速度;在相邻的刀轨段中,以S曲线加减速控制中的加速和匀速或匀速和减速方式对进给速度进行过渡处理。实验结果表明了文中方法是可行和有效的。

高速双模前置分频器的速度优化设计

给出了一种新的高速动态有比CMOS D触发器的设计。在分析64/65双模前置分频器工作原理的基础上,提出了提高其工作速度的方法,运用单相时钟(TSPC)动态CMOS、伪NMOS等电路技术,设计了多种内部电路结构。经HSPICE模拟,在0.8mmCMOS工艺、电源电压为5V的条件下,最高时钟频率达到了1.7GHz,其速度和集成度远远超过静态CMOS电路。

模具型腔粗加工进给速度优化研究

针对模具型腔粗加工的特点,提出了二维当量载荷的概念,构建了模具型腔层切加工的切削力曲面模型,并对建立的切削力曲面模型进行进给速度优化。实验证明,该进给速度优化策略对提高模具型腔加工效率十分有效。

高速线材轧机节能轧制的速度优化

高速线材轧机通过调整单独传动的粗、中轧机组可以实现节省轧制能耗。文中阐述了以动态规划法按轧制总能量最小对轧制速度进行优化的方法及实例。实例表明吨钢材可节省轧制能耗约２．３％。

利用IP直方图进行软件的速度优化

应用对Intel 80X86系列CPU的指令指针(IP)进行分布统计的方法,介绍了利用Turbo C Ver,2.0优化编译系统结合汇编语言实现的一个软件速度优化的辅助工具,提供了一条快速找出软件“瓶颈”问题的途径。

径赛中速度优化的数学模型

本文把动力学和生理学结合起来,根据运动员能发挥出来的最大冲力,来自体内外阻力系数,氧的新陈代谢作用提供能量的速率,体内贮存能量的初始值等四个重要的生理参数,用最优控制的方法,建立径赛中速度优化的数学模型。

前瞻拟合速度优化技术在激光切割中的应用

针对平面激光切割机床在进行连续线段切割运动时,因速度的频繁变化,要求激光发射强度同时进行良好地匹配,但由于激光强度的改变有一定的滞后,很难理想化。本文提出自适应前瞻拟合速度优化技术,在确保运动平稳的同时,尽可能地减少连续线段在运动中的速度变化。通过对切割文件的数据优化处理,加注图形属性,将该技术应用在平面激光切割机床上,效果显著。

基于.net 2.0的web速度优化技术

本文分别从应用程序级和数据库级两大方面,详细论述了.net 2.0的web速度优化技术的原理和方法,并就相关技术的使用方法进行了简单的介绍。对基于.net 2.0的web开发人员在web速度优化上提供一定的参考。