提取正弦信号参数的非线性寻优最小二乘算法

提出一种非线性动态寻优的最小二乘算法(LMS),以高效地估计正弦信号幅值、相位和直流偏置.利用随机逼近理论中的Kiefer-Wolfowitz定理,提高了非线性梯度法搜索LMS估计量极值的收敛速度.以整周期内采样均值为迭代初值,迭代步长的选择根据各参数的差异分别选取,并采用修正因子以加快迭代的收敛速度,设置最大步长防止算法溢出.仿真表明,在计算量相当的情况下,该算法参数估计精度明显优于传统LMS.

非线性局部寻优时间弯曲校正及签名特征空间稳定性研究

根据签名动态信息进行签名认证可以提高认证系统的安全性 ,它是在由签名动态信息的特征值张成的特征空间上的分类问题 .然而 ,签名动态信息时间序列的时间弯曲现象使得特征值分散 ,不容易在特征空间上确定出真签名的特征值稳定的子空间 ,在签名样本数量小时尤为如此 .因此提出一种非线性局部寻优时间弯曲校正方法 ,它具有较好的校正效果和较低的计算复杂度 .利用它对签名样本的动态信息时间序列进行校正 ,可以提高签名特征向量在特征空间上分布的聚拢性 ,拉开真、伪签名特征向量在特征空间上的距离 .综合利用非线性局部寻优时间弯曲校正方法和线性时间弯曲校正方法对有限数量的标准签名样本进行处理 ,可在特征空间划分出不同置信度的特征稳定的子空间 。

功率匹配泵的数字PID控制器的非线性控制寻优

本文把系统的动态性能指标转化为系统输出的约束条件，并以使约束的最大误差最小作为优化目标，从而使控制器的设计问题能够通过限定条件的非线性寻优算法得到解决。本文结合功率匹配泵，利用序列二次规划法对其数字PID控制器进行了非线性控制寻优，取得了很好的效果。

基于非线性变因子的粒子群算法

针对粒子群算法中容易陷入局部最优的问题,在分析了理想的粒子寻优过程之后,提出了一种基于非线性变因子的粒子群算法,该算法改变了粒子群的速度公式中相关参数的取值方法,由定值方式变为非线性动态取值方式,更好平衡了粒子群全局搜索能力和局部搜索能力,使得粒子群能收敛到全局最优点。在实验中,选取常见的高维测试函数对该算法进行测试,结果表明,该算法能够以更高的精度求得函数的全局最值,在求解复杂函数的优化问题上具有有效性。

逐次逼近线性规划法─—一种评定形状误差的新方法

提出了一种评定形状误差的新方法——逐次逼近线性规划法，用这种方法实现对平面度、圆度、球度和圆柱度的最小条件评定，与现有的同类方法相比，此方法具有可靠性、计算精度都较高的特点．

摄像机畸变的非量测校正方法研究

传统的摄像机标定方法需要依赖空间的点对应条件或者特定的运动模式,且内外参数存在的耦合问题易引起求解的不稳定和不精确现象。非量测校正方法利用透视投影本身的几何不变特性,通过将畸变参数分离出来单独求解,较好地克服了传统方法的上述问题。这里从畸变模型、不变特征与畸变测度、模型求解三个方面综述并总结了非量测校正技术的发展现状和技术路线。

三维数据体控制下的建模技术——以温吉桑油田SⅠ油藏为例

体控建模是以具有明确地质意义的三维数据体(如岩性、孔隙度体)为宏观趋势控制的储集层建模技术。与相控随机建模技术相比,更适用于油藏评价、产能建设和气田等钻井资料不足的研究区块,有助于解决储集层相变快、模型随机性强等问题,满足精细油藏描述研究的需要。

基于解析模型的小样本操纵性KT指数辨识方法

在研究KT操纵响应模型的基础上,求解在连续线性操舵情况下一阶和二阶操纵响应解析模型。直接利用航向角数据构建目标函数,采用基于格雷码和精英选择的遗传算法进行非线性寻优。通过与最小二乘法比较,结果表明该算法能将航向角平均偏差降低约40%。在辨识过程中,调整航向角的时间步长,进行多次辨识验证后得出该方法只需要小样本数据就可进行高效准确的辨识,极大地提升辨识效率。利用不确定度计算原理,在样本存在一定误差的前提下,有效证明该辨识方法的可靠性。

基于订单拆分生产的MTO企业生产调度及算法研究

为提高面向订单(make to order,MTO)企业利润,在研究MTO企业车间调度特点的基础上,设计了适应MTO企业车间生产的二级调度方案——订单排产调度和工序调度。建立了基于订单可拆分生产的订单排产调度模型,并运用基于非线性寻优的改进遗传算法对模型进行求解。将模型求解结果和基于传统最早交货优先(EDD)原则的调度结果进行比较,结果显示基于订单可拆分生产的订单排产调度可以显著地提高企业利润。

高温作业专用服装设计

本文以2018全国大学生数学建模竞赛A题为例,研究高温作业专用服装设计。高温专用服装通常由三层织物材料构成,记Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层,其中Ⅰ层与外界环境接触,Ⅲ层与皮肤之间还存在空隙,将此空隙记为Ⅳ层。本文考虑两种工作情况:一是环境温度65℃、Ⅳ层厚度5.5mm时,确定Ⅱ层最优厚度,确保工作60分钟时,假人皮肤外侧温度不超过47℃,且超过44℃时间不超过5分钟。二是环境温度80℃时,确定Ⅱ、Ⅳ层最优厚度,确保工作30分钟时,假人皮肤外侧温度不超过47℃,且超过44℃时间不超过5分钟。针对情况一:根据已知条件,用电学类比热学,建立基于电学的热力方程式的防热服外表温度变化模型。使用基于遗传算法和非线性规划的函数寻优算法,得到Ⅱ层最优厚度10.7842mm。针对情况二:采用电热类比的优化模型,通过理论推导和数值实验分析环境温度、工作时间等参数对Ⅱ层厚度、Ⅳ层厚度等状态的影响。确定环境温度、工作时间和服装固定厚度系统参数,使Ⅱ、Ⅳ层厚度及假人皮肤外侧温度尽量小。结合约束条件,使用遗传算法进行最优解逼近,求得Ⅱ、Ⅳ层最优厚度分别为13.4739mm、3.7435mm。

DAB变换器回流功率优化的三重相移控制

针对DAB变换器功率回流问题,提出一种DAB变换器回流功率优化的三重相移控制策略。根据双有源桥变换器的工作原理,分析了回流功率产生的原因,推导出传输功率、回流功率与相移角间的关系。以单个双有源桥变换器为研究对象,在三重相移调制的基础上,结合遗传算法和非线性规划寻优,计算得出最优的相移角组合,降低回流功率。在simulink中进行仿真,验证了所提的控制策略与传统单相移控制、双重控制相比,可以基本消除回流功率,提高变换器功率因数。

基于NCD与优化函数结合的整流控制系统设计

以STM32F429微控器为核心,辅以集成数字移相触发电路、采样电路等,设计了晶闸管整流装置的控制系统。首先采用非线性最小平方函数寻优,其次采用非线性设计模块(Nonlinear Control Design,NCD)进行进一步优化,最后得到最优比例积分微分(Proportion、Integration、Differentiation,PID)参数。利用矩阵实验室验证调试整流装置及其控制装置,校正系统参数,并完成装置的总体测试。测试结果表明,系统能够稳定可靠地运行。