面向第二类装配线平衡问题的改进粒子群算法

为求解第二类装配线平衡问题,建立一种以最小化节拍、工位负载标准差为优化目标的第二类装线平衡问题的模型.根据装配线平衡问题的特点,设计出一种改进的粒子群算法,引入随迭代次数增加而线性递减的惯性权重,防止粒子群算法陷入局部极值点;将反向学习策略与PSO算法相结合,使PSO算法具有更佳的搜索能力和收敛速度.通过求解标杆问题,结果表明改进的PSO算法与标准PSO算法相比,具备更好的求解能力.最后通过对青贮机装配线为实例验证算法的可行性和有效性,进一步验证了本文中提出的改进PSO算法具有很强的计算效率和求解能力.

双变量多单元半全局极值搜索算法研究

传统的双变量多单元半全局极值搜索算法虽然可以放宽目标函数的限制条件,但是它只适用于静态系统的分析。针对动态系统,研究了双变量多单元半全局极值搜索算法,提出了1种利用单元的输入和动态误差项构造李亚普诺夫函数的方法,并且证明了算法稳定性。最后,针对典型通用多极值测试函数进行了数字仿真研究。

低强度X射线影像系统的噪声分析及图像去噪处理

新型低强度X射线影像系统主要是由平板式单近贴静电聚焦X射线像增强器和CCD数据采集系统构成。根据系统的组成,分析了图像噪声来源,指出了它们的噪声整体为泊松分布规律的随机白噪声,局部也有正负脉冲干扰等特点,以此提出了处理该图像噪声的"多帧平均滤波+极值中值滤波"的复合算法。即先根据随机噪声互不相关的特点,将多幅图像叠加平均,突出有用信息,压缩噪声。再在改进标准中值滤波基础上,采用极值中值滤波,更好地去除噪声,保留细节。通过对峰值信噪比的计算表明,该方法明显优于任何单一算法,取得较好效果。

改进的自适应复制、交叉和突变遗传算法

使用自适应遗传算法求解复杂多极值函数最优解时,常存在陷入局部最优解的早熟现象。针对上述问题提出一种改进的自适应复制、交叉和突变遗传算法。算法在原有自适应遗传算法的基础上,提出复制率、交叉率和突变率根据种群规模、种群中个体的分布情况和遗传迭代不同阶段进行自适应变化的方法,并给出遗传算子计算公式。使用常用遗传算法测试函数F_(7)函数进行50次重复实验测试,实验结果表明,上述算法不易陷入局部最优解,收敛速度快,精度高,证明所提算法的有效性。

基于多尺度局部极值和边缘检测的目标性算法

目标性作为目标检测的预处理算法,用于高效提取少量可靠的目标潜在区域,可替代针对复杂特征的多尺度滑动窗的分析方式,达到提升目标检测效率的目的。该文提出了一种基于多尺度局部极值和边缘检测的目标性算法。首先,基于原始图像的多尺度梯度特征,在不同尺度下利用均值滤波得到梯度强度的局部极值,并在原始图像上还原出初始目标潜在区域;然后,通过提取图像的边缘特征,计算初始目标潜在区域的目标性得分值;最后,对得分值进行尺度加权,并结合非极大值剔除冗余区域,最终输出少量可靠的目标潜在区域。通过PASCAL VOC和ILSVRC2014数据库的实验对比,该算法给定1000个候选区时在PASCAL VOC和ILSVRC2014分别达到97%和98%以上的召回率,同时有效地提升了首框召回率。

基于地震对应概率谱的多参数综合异常研究

在单参数地震对应概率谱和累计滑动平均概率方法的基础上,研究了多参数滑动极值平均概率方法,用以定量识别地震前兆综合异常特征。首先,该方法基于地震对应概率谱分析,将原始数据时间序列转换成概率时间序列;其次,采用多点累计滑动平均方法得到不同参数滑动平均概率P-ij;再次,求解不同参数的多点滑动极值概率Mij;最后,求解多参数滑动极值平均概率Pc。文中以新疆天山地区不同地震学参数的时间序列为原始数据进行算例分析,结果表明,当考察时段为18个月时,利用多参数滑动极值平均概率可以较好地识别地震前兆综合异常,其异常对应比例和地震对应比例分别为13/13和22/27,异常信度较高,但存在一定程度的漏报现象。

Dynamic probabilistic design technique for multi-component system with multi-failure modes

For unacceptable computational efficiency and accuracy on the probabilistic analysis of multi-component system with multi-failure modes,this paper proposed multi-extremum response surface method(MERSM).MERSM model was established based on quadratic polynomial function by taking extremum response surface model as the sub-model of multi-response surface method.The dynamic probabilistic analysis of an aeroengine turbine blisk with two components,and their reliability of deformation and stress failures was obtained,based on thermal-structural coupling technique,by considering the nonlinearity of material parameters and the transients of gas flow,gas temperature and rotational speed.The results show that the comprehensive reliability of structure is 0.9904 when the allowable deformations and stresses of blade and disk are 4.78×10–3 m and 1.41×109 Pa,and 1.64×10–3 m and 1.04×109 Pa,respectively.Besides,gas temperature and rotating speed severely influence the comprehensive reliability of system.Through the comparison of methods,it is shown that the MERSM holds higher computational precision and speed in the probabilistic analysis of turbine blisk,and MERSM computational precision satisfies the requirement of engineering design.The efforts of this study address the difficulties on transients and multiple models coupling for the dynamic probabilistic analysis of multi-component system with multi-failure modes.

单变量多单元半全局极值搜索算法仿真研究

传统的单变量多单元半全局极值搜索算法消除了简单半全局极值搜索算法对目标函数的限制,但其仅局限对静态系统进行分析,针对这一问题,将多单元半全局极值搜索算法扩展到动态系统的情况进行研究,利用单元的输入和动态误差项构造了新型李亚普诺夫函数,基于动态系统给出了算法稳定性证明。最后,选取典型通用多极值测试函数,采用本方法对比简单半全局极值搜索算法进行了仿真研究。

航天器内部多磁源分辨技术

针对航天器内部多磁源分辨研究中非线性磁场方程解析难的问题,建立了航天器多磁偶极子模型,利用高斯-牛顿法,提出扫描极值的方法,破解了磁源数目和初始迭代值,解决了航天器内部多磁偶极子的分辨问题.研究结果表明:初始值的选取可能导致算法失败,合理的初始值可以加速收敛;当计算磁源个数多于实际磁源数时,算法可用,但结果不可靠,反之完全失效;另外,计算误差随磁偶极子数目的增加呈增加趋势,当磁偶极子数目超过4个时,由于反演参数过多,高斯-牛顿法失效.

极值平均法天线增益测试技术

天线增益外场测试的关键是提高增益测试精度。通过研究源天线高架测试场中直射和反射信号之间的合成关系,提出极值平均直射信号修正模型,给出了源天线高架测试场天线增益修正算法和测试方法。通过试验外场的测试,证明了模型的正确性。

基于改进多目标粒子群算法的冷连轧规程优化设计

合理的轧制规程能够提高轧机的产量和产品的质量,带来显著的经济效益。采用多目标粒子群算法,选择等相对负荷和预防打滑为目标进行冷连轧规程优化。针对算法存在的收敛性和分布性难以均衡的问题,引入一种基于平行坐标系的密度和收敛潜能计算方法;同时,为克服算法易于陷入局部最优的缺陷,提出一种带个体扰动的全局最优领导粒子选择策略。仿真结果表明,该方法能快速跳出局部极值,获得具有更好收敛性和分布性的近似Pareto前沿。最后应用该方法对某五机架冷连轧机进行了轧制规程优化。

基于剪应力时程极值的损伤值等效转换及其在土石坝多点输入地震反应中的应用

等效地把动剪应力转化为损伤值有两种方法,一是根据其峰值,二是根据其极值。后一种方法克服了前一种方法的不足,它根据极值序列是否穿零将其分组,把组内的最大值以及组内应力对两极值之差分别转换为损伤值。以人工合成的、进行了速度归零化处理的40个外部节点的水平和竖向地震加速度时程作为输入,考察大坝的损伤值反应,结果表明,第一种方法算出的损伤值会依赖于两个条件:延时分析时间段的长短和计算采用的时间步长的大小,而基于极值的损伤值计算不依赖于这两个条件,说明了第二种方法的优越性。第一种方法比第二种方法算出的大坝的破坏区域大,第一种方法较为保守。

基于Backstepping的多输入极值搜索系统控制器设计

针对一类含未知参数的多输入极值搜索系统的控制器设计问题,设计出极值搜索系统的状态量极值参考轨迹,利用Backstepping方法进行控制器设计,给出未知参数估计律,以实现对目标函数的极值搜索过程。数字仿真验证了所提出的基于Backstepping的控制器设计方法的有效性。

用实二次型理论解多元函数的极值问题

文章以二次型理论为依据,提出了解决多元函数极值问题的另一种方法.

基于精确障碍罚函数的多单元极值搜索算法仿真研究

等温连续搅拌釜式反应器通常采用基于正弦激励信号的极值搜索算法进行控制,且需要针对输入流量和热能约束条件构造简单障碍惩罚函数,反应过程普遍存在着输出颤振、收敛速度慢、准确性低等问题。为此提出基于精确障碍罚函数的多单元极值搜索算法对多个相同反应器进行同步实时控制,并应用多单元极值搜索算法对连续搅拌釜式反应器进行仿真验证:该算法可有效提高收敛速度和准确性,消除了输出颤振。

一种新型多电平SVPWM控制策略的研究

随着H桥逆变器电平数的增加,其空间矢量调制算法(SVPWM)也越来越复杂。提出一种任意电平H桥逆变器的SVPWM算法,通过等效矢量变换,可将两电平逆变器中合成参考矢量的电压矢量及其作用时间推广到任意电平。以三电平和五电平H桥级联型多电平变换器为控制对象,对该算法的正确性进行了仿真验证。

不等式证明的条件极值法

将不等式证明问题转化为求多元函数条件极值问题,并应用拉格朗日乘数法证明了Young不等式和Hlder不等式.

融合多层平截的数字散斑图像整像素极值位移法

针对数字散斑图像的极值位移测量法存在的极值点对误匹配问题,提出一种改进的整像素极值位移法。首先通过极值法查找移动前后散斑图的极值点,构造极值矩阵,生成三维显示图;然后利用多个指定灰度平面平截三维显示图,得到平截点;最后分析平截点构成的相对位移矩阵,计算物体位移。在无噪声和有噪声的条件下进行仿真实验,实验结果都证明,改进算法在保证位移测量精度准确的条件下,极值点对误匹配数减少,运算效率提高103倍。将该算法应用到激光鼠标定位中,移动位移分辨力可达1μm,移动方向的角度误差不超过2.72°。结论证明,融合多层平截的激光散斑图像极值位移法是一种快速、高效、实用的改进算法。

基于动态轮廓误差估计的三轴运动平台NNLARC控制

在直线电动机驱动三轴运动平台中,为提高轮廓加工精度,需要解决两个主要问题,即轮廓误差估计和轮廓误差控制。采用基于牛顿极值搜索算法的动态轮廓误差估计的方法,建立更为精确的轮廓误差模型。由于永磁同步直线电动机(PMLSM)易受外部扰动和摩擦力等因素影响,为使系统具有良好的跟踪性能和抗干扰性能,采用神经网络学习的自适应鲁棒控制(NNLARC)进行单轴位置控制器的设计,削弱各种因素对于系统性能影响。另外,采用位置环交叉耦合控制器,解决三轴间的动态特性不匹配问题,进一步减小轮廓误差。仿真结果表明,所设计的方法能有效提高系统的加工精度和鲁棒性。

管道的在线监测型自校正超声波测厚技术

提出了一种具有自校正功能的超声波测厚技术,该技术可以有效消除温度变化等对声速的影响,还可用于在线监测油气金属管道腐蚀情况等。利用快速傅里叶变换滤除了自校正超声波中的干扰杂波,然后选取回波信号的多个极值点来准确计算管道的厚度。结果表明,该自校正超声波测厚技术具有良好的检测精度和稳定性。