基于MATLAB的模块化机器人手臂运动学算法验证及运动仿真

针对由模块化关节构成的六自由度串联机器人手臂,采用DH法对手臂的操作空间进行了描述,得到了正运动学模型;采用欧拉角表示手臂姿态,得到了包含六个参数的用于表示手臂位姿的完备广义坐标,并对欧拉角的几何关系进行了分析。针对SolidWorks虽然实体建模简洁方便但计算并非其强项的缺点,编写相应接口程序,将建立的手臂三维实体模型保留几何约束关系简化后导入MATLAB软件。基于MATLAB编写正逆运动学算法验证程序以及连杆驱动程序,实现了手臂的仿真运动。通过仿真,不仅更进一步验证了手臂正逆运动学解算的正确性,而且非常直观地看出手臂末端在空间中运行的路径以及各关节的动作情况。机器人手臂正逆运动学算法正确性的验证及运动仿真为手臂的精确定位及其路径规划提供了必要的保证。

基于AC800M与Matlab的算法实验平台设计与验证

针对控制算法实物验证平台存在的不足,设计了基于AC800M与Matlab的算法设计与验证实验平台。该平台通过OPC技术建立Matlab与AC800M的数据通信,并利用Matlab编程的控制算法与AC800M DCS实验系统建立连接,来验证所设计控制算法的实际控制效果。

遗传算法支持下的通信数据安全设计及其仿真验证

网络通信数据安全问题备受关注,为了在网络信息时代保证通信数据安全,应与时俱进创新设计方法,并确保设计方法通过仿真验证,更好地指导通信数据安全维护实践。研究在通信数据安全分析的基础上,探究遗传算法支持下的通信数据安全设计与实现,围绕遗传算法支持下的通信数据安全进行仿真验证。研究结果表明,提出的方法的通信数据丢包率最低,为0.5%;提出的方法的通信数据处理效果最佳,为99.98%。研究结论证实,基于遗传算法的通信数据安全设计具有可行性。

基于LG-PBFT共识算法的去中心化环境监测数据采集与真实性验证

为解决环境监测数据篡改问题,研究采用LG-PBFT共识算法,结合分组结构和高效的共识机制,引入区块链技术的去中心化设计,成功规避了传统验证机制的单点风险,并确保了环境监测数据的可信度。实验结果表明,相较未改进的PBFT算法,LG-PBFT算法在节点增加时保持较高吞吐量,并显著降低了共识延时。研究验证了LG-PBFT算法在提升系统性能和确保数据真实性方面的可行性,为环境监测技术的进一步发展提供了强有力的支持。

两类基于MATLAB的Lyapunov与Riccati线性矩阵不等式可行解的算法分析与验证

Lyapunov不等式与Riccati不等试是控制理论中广泛应用的两类线性矩阵不等式,其正定可行解问题的研究一直是控制理论中的核心问题,文中从矩阵不等式的基本描述出发对以上两种有直接联系且有重要应用意义的矩阵不等式作了理论上的可行性分析和算法上的研究.重点着眼于不等式稳定性的判定及其转换算法、不等式正定可行解的通用算法等两种算法的建立,最后通过实变量运算进行了计算精度上的验证。

基于国密SM2算法的局部可验证聚合签名算法研究

国密SM2算法基于椭圆曲线密码体制,由国家密码管理局于2010年发布,目前广泛应用于电子政务、医疗、金融等领域,其中数字签名作为SM2算法的主要应用,各种安全应用场景下产生的签名、验签操作次数呈指数级增长.针对海量SM2数字签名占用较大的存储空间,且对签名逐个验证效率较低的问题,提出一种基于国密SM2算法的局部可验证聚合签名方案,使用聚合签名,降低存储开销,提高验证效率.另一方面,针对验证方仅验证指定消息及聚合签名时,也必须获取聚合时的全部消息明文的问题,利用局部可验证签名,使得验证方仅需指定消息、聚合签名及短提示即可完成验证.对方案的正确性及安全性进行分析.通过实验数据和理论分析,与同类方案相比,该方案具备较高性能.

基于matlab6.1目标跟踪算法验证实现

介绍了基于matlab6.1的目标跟踪算法验证过程,验证过程利用matlab强大的图像处理工具箱,缩短了跟踪算法的验证周期,为图像处理系统提供依据。

基于Matlab免疫算法的畜禽屠宰中心选址方法研究

为了加快畜牧业产业化经营的进程,规范畜禽交易行为,合理布局建设畜禽屠宰中心,本研究基于免疫优化算法求解目标函数的方法,模拟了31个养殖区坐标,获取每个养殖区的需求度,使用Matlab软件工具箱来建模、求解,在31个养殖区中选取6个最优中心点为畜禽屠宰中心建设点。结果表明:采用免疫算法求解中心选址问题具有较好的收敛性,选址结果为(18,25,5,27,9,14),各养殖区需求量权重距离和为5.68×10^(5)。说明Matlab免疫算法适用于大量数据集的求解,模型及算法可行、有效。

调强技术、治疗部位以及剂量体积算法对调强放疗计划三维剂量验证结果的影响研究

目的:研究调强技术、治疗部位以及剂量体积算法对调强放疗(intensity-modulated radiation therapy,IMRT)计划三维剂量验证结果的影响,探究建立个体化放疗计划质量保证(quality assurance,QA)评估标准的重要性。方法:回顾性选取2017年1月—2022年2月在某院接受放疗的350例肿瘤患者IMRT计划的三维剂量验证结果,通过COMPASS系统进行数据采集,分别以不同调强技术(固定射束调强放疗、容积旋转调强放疗)、治疗部位(颈部、胸部和腹部)和剂量体积算法(各向异性解析算法和坍缩锥卷积算法)进行分组。比较各组3%/2 mm标准下的10%处方剂量区域的Gamma通过率(GP_(10%))、50%处方剂量区域的Gamma通过率(GP_(50%))和50%处方剂量区域的平均Gamma指数(μGI_(50%)),95%靶区体积的剂量D_(95%)、5%靶区体积的剂量D_(5%)和靶区平均剂量Dmean,头颈部放疗计划下腮腺的平均剂量D_(mean)、1%脊髓体积的剂量D_(1%)和1%脑干体积的剂量D_(1%),胸部放疗计划下肺、心脏的平均剂量D_(mean)和1%脊髓体积的剂量D_(1%),腹部放疗计划下膀胱、直肠和股骨头的平均剂量D_(mean)。采用SPSS 26.0软件进行统计学分析。结果:对于不同调强技术,除了腹部放疗计划的GP_(50%)之外,其余QA结果差异有统计学意义(P<0.05)。对于不同治疗部位,头颈部和腹部放疗计划、胸部和腹部放疗计划的QA结果差异有统计学意义(P<0.05),头颈部和胸部放疗计划的QA结果差异无统计学意义(P>0.05)。对于不同剂量体积算法,除了腹部放疗计划计划靶区(planning target volume,PTV)的D5%和胸部放疗计划PTV的D_(mean)和脊髓的D1%之外,其余的QA结果差异有统计学意义(P<0.05)。结论:剂量验证结果会因调强技术、治疗部位和剂量体积算法的不同而产生差异。当通用评估阈值不适用时,可考虑采用AAPM TG-218号报告所推荐的统计过程控制方法建立符合实际情况的放疗计划个性化QA评估标准。

基于MATLAB的赖特函数分区算法研究及实现

物理数学中的多数特殊函数可将复平面划分区域采用不同数值技术来计算。赖特函数在分数微积分及其工程应用中有着重要作用,作为一类新型特殊函数也可使用分区算法进行数值计算。通过研究赖特函数在大参数下的渐近展开式和公式中系数的计算方法,修正积分表达式及积分半径选择定理的错误,进一步改进完善复数域赖特函数的分区算法,并利用MATLAB软件进行编程仿真分析算法精度。实验结果表明,分区算法的适用性广,有良好逼近效果。

基于MATLAB GUI的食品取向度检测系统的建立和验证

具有取向结构的食品在自然界中普遍存在,而食品取向度对食品本身的质构特性和消费者的喜爱度有重大影响。为了定量表征食品取向度,本研究基于MATLAB GUI构建了一种食品取向度检测系统。借助已建立的激光传输成像装置,使用相机捕获样品上的激光散斑,运用MATLAB GUI进行食品取向度检测系统的编程设计,将激光散斑图像经过一系列的计算机视觉操作处理成椭圆拟合图,并计算样品取向度。然后以不同取向程度的面团为例对该系统进行了验证。实验结果表明,检测系统对激光散斑图像识别准确率为96.33%,实际运用效果良好。测得的不同面团取向度排序和显微结构图结果一致。此外,面团的取向度和面筋蛋白横纵长度比之间存在高强度的正相关关系(R=0.99,P<0.05)。建立的食品取向度检测系统具有良好的准确性,能够有效应用于食品取向度的检测。

面向多类型干扰的验证码目标识别算法研究

验证码是一种用来区分计算机与人类的技术,以避免出现自动化程序自动注册、登录、恶意投票、恶意尝试密码等安全问题。而验证码识别技术研究可以使人们及时发现和改正验证码的缺点,对加强网络安全性有着重要的意义。通过对验证码识别算法的研究,设计了验证码识别系统,分别以模板匹配、Hu不变矩和深度学习3种算法对验证码图像进行处理识别,最终对带有多类型干扰的验证码分别得到识别结果。结果表明,前2种验证码算法的识别准确率分别为60.3%、66.0%,而基于深度学习算法中2种形式的识别准确率分别为87.7%和95.58%,尤其在线干扰和混合干扰等复杂干扰方面,识别准确率的提高尤为突出,表现出深度学习算法应用于多类型干扰验证码识别的可行性。

基于Matlab平台系统仿真的Goertzel算法的听拨号音识别研究

为了提高使用手机的安全性,以及防止手机银行密码的失窃,本文对基于Matlab平台系统仿真的Goertzel算法的听拨号音识别技术进行了深入的研究。Goertzel算法是估计双音多频(Dual Tone Multi-Frequency,DTMF)信号功率谱最经典、最实用的方法,DTMF拨号系统具有频域分析方便、抗干扰能力强等优点。该算法只估计DTMF信号两个特定频率点上的功率谱,即可从键盘上频率阵列的对应关系反推出按键值。

基于Matlab工具箱YALMIP的Dantzig-Wolfe分解算法实现研究

Dantzig-Wolfe分解算法(简称DW算法)是求解大规模具有分块结构线性规划的重要算法。该算法将问题分解成主子两级规划交替求解,计算过程烦琐,如何用计算机程序实现算法一直都是相关课程的重难点。文章采用Matlab语言,利用YALMIP工具箱的优化问题求解功能,尤其是通过YALMIP快捷获取主规划约束的对偶乘子,在考虑了子规划约束域存在极方向的情况下,构建了DW算法新的计算迭代形式,并通过一个算例的算法实现,验证了程序的可行性,为DW算法的相关教学与研究提供了素材。

数学建模中Matlab算法在工科专业课程中的教学应用

教学与实践证明,Matlab算法在数学建模中的应用实在是工科专业课程中的重要组成部分。从理论和实践角度探索者数学建模的关键定义,并揭示其在工科教育的实际应用和价值,表明工科专业课程对数学建模的需求。仔细解读Matlab算法的基本概念,并研究其在工科教育的实际应用,并以具体案例来突显其实质功能。结合数学建模与Matlab算法的教育策略,悉心分享如何利用其提高工科学习效果的教学案例。赋予目前的挑战,预见未来的发展后景,给出了进一步发展的建议,目的在于推动数学建模与Matlab算法在工科教育中的广泛应用与深入发展。

用MATLAB实现遗传算法程序

简要阐述了遗传算法的基本原理 ,探讨了在MATLAB环境中实现遗传算法各算子的编程方法 ,并以一个简单的实例说明所编程序在函数全局寻优中的应用。

基于MATLAB的遗传算法实现

运用 ＭＡＴＬＡＢ编程实现遗传算法，数值仿真验证了该实现方法的有效性，表明它能够对函数进行全局寻优。这种实现方法既可以熟悉ＭＡＴＬＡＢ语言，又可以加深对遗传算法的认识和理解，以此来设计智能系统。

多通道FULMS自适应前馈振动控制算法分析与验证

柔性结构振动主动控制的核心问题之一是控制策略与方法,针对FXLMS自适应滤波前馈振动控制方法参考信号不易选取问题,给出一种多通道FULMS自适应滤波前馈振动控制方法;首先进行控制器结构的分析与构建,概括描述和推导了多通道FULMS控制算法过程;为验证所分析算法的可行性和优越性,基于MATLAB软件包进行仿真分析,并与FXLMS算法分别进行单通道和多通道控制效果对比,分析结果表明多通道控制优于单通道控制,FULMS算法优于FXLMS算法。在此基础上,以航天器柔性帆板结构为理想模拟对象,构建压电机敏柔性板结构和测控系统进行实际算法控制实验;实验过程与验证结果表明,采用的FULMS控制器设计方法与控制算法是有效可行的,并具有较快的收敛速度和较好的控制效果。

基于MATLAB的现代优化算法在飞行器气动外形设计中的应用

本文发展了 MATL AB语言环境下的现代优化算法 ,包括遗传算法、模拟退火算法和基于分支联赛选择的多目标遗传算法 ,并用来求解高超声速飞行器气动外形参数优化问题。所研究的气动外形为带控制舵飞行器和可变弯体飞行器。在 MATL AB环境下 ,求解了最大化升阻比的单目标优化问题和具有两个冲突目标 (最小化铰链力矩并且最大化平均操纵效率 )的多目标优化问题。实际算例表明 ,在快速有效的气动力分析方法辅助之下 ,本文所发展的 MATL AB现代优化算法可以在飞行器初始设计中发挥作用。本文所提供的现代优化算法是对 MAT-L

工程项目资源均衡的遗传算法及其MATLAB实现

本文采用基于生物进化理论的遗传算法进行工程项目的资源均衡研究,克服了传统资源平衡算法的不足,并利用MATLAB语言进行编程实现,根据目标函数的具体要求,有效解出单资源和多资源平衡问题的最优解,同时得到每项作业的最优开始时间,通过实例分析,验证了算法的有效性和可靠性,取得了良好的效果。