基于改进涡流搜索算法的外骨骼迭代学习控制

为提升康复外骨骼机器人的步态跟踪性能,提出一种基于改进涡流搜索算法的迭代学习控制方法。首先针对传统迭代学习控制抗扰性差和控制信息缺失问题,引入PD控制器、自适应遗忘因子、误差过渡曲线和控制信息搜索等策略,改进迭代学习控制律;其次,基于多种策略对涡流搜索算法进行改进,提出了一种改进涡流搜索算法,改进后的算法可优化迭代学习控制的PD参数;最后进行行走实验,将提出的迭代学习控制方法与现有的同类算法进行仿真和数值比较,并测试了扰动情况下的跟踪性能。实验结果表明,所提方法的误差更小,跟踪性能更强。该算法改进了迭代学习控制的不足,具有较强的抗扰性能,保证了使用时的稳定性。

基于纹理特征的钢渣沥青路面抗滑性能测试与评价

沥青路面的抗滑性能快速下降一直是各国学者高度关注的问题。随着表面纹理逐渐磨损,沥青路面的抗滑性能也持续减弱。为了能更科学地评估和预测路面抗滑性能的衰减,有必要定量地建立起路面纹理和抗滑性能之间的关系。本研究采用了小型加速加载设备、高精度三维扫描设备以及数字图像处理来模拟路面纹理的磨损过程。本研究基于三维纹理特征系统评价了沥青路面的抗滑性能衰减。研究结果显示,英国摆值(BPN)与本研究采用的评价指标三维纹理参数(Sq、Ssk、Vmp、Vmc和Vvc)之间存在着紧密的联系。随着加载次数的增加,BPN和三维纹理参数都呈现出相同的衰减趋势。这些三维纹理参数不仅可以作为评估沥青路面抗滑性能的指标,还能精确地描绘钢渣沥青路面的微观磨损机制。本研究建立的关系将有助于预测路面的抗滑衰减情况,为钢渣沥青路面的路用性能研究提供了有力的技术支持。

基于滤波器相似性剪枝的声学场景分类

为解决场景分类系统模型复杂度高且现有场景分类剪枝算法容易丢失重要特征信息的问题,提出一种基于滤波器相似性剪枝的声学场景分类方法。以滤波器自身相似性为基础,采用余弦距离和欧氏距离度量距离融合的方法生成相似矩阵判断滤波器重要性并消除冗余滤波器。为提高分类器的泛化性,在网络输出端用决策森林后处理并构建网络。实验结果表明,所提方法能够有效在降低模型复杂度的基础上提升分类精度和系统泛化性,尤其是当消除参数较多时,所提方法特别有利。

基于OWMAD的应急电源最优接入点搜索算法

在应急供电过程中,为满足电源节点对电量信号的实时需求,避免不稳定供电行为的出现,提出了基于OWMAD的应急电源最优接入点搜索算法。根据OWMAD算法应用机制,求解优化约束条件,联合相关电信号参量,推导目标配置函数,完成应急电源节点的优化配置。分别计算并网参数与不可控负荷条件,并确定搜索权重指标的取值范围,实现基于OWMAD的应急电源最优接入点搜索。实验结果表明,在所提算法作用下,相邻电源接入点之间的间隔距离相对较大,电量信号功率水平满足程度达到90%以上,能够有效满足电源节点对电量信号的需求,可以较好地解决不稳定供电问题。

三山岛金矿西山深部北区矿体采场结构参数优化

为优化三山岛金矿西山深部北区上向进路充填采矿法的采场结构参数,基于矿体的开采技术条件,初步选择了10种采场结构参数,利用ABAQUS软件对10种采场结构参数进行数值模拟分析,再结合模糊数学方法对10种模拟结果进行优化。经过综合对比分析,推荐方案2作为三山岛金矿西山深部北区SL06154盘区采场的结构参数,即一步进路采场宽度8 m,二步进路采场宽度6 m,进路采高4.5 m,采用隔一采一的方式。

低蛋白饲粮添加氨基酸对黔北麻羊血液代谢和瘤胃发酵参数的影响

试验旨在探讨低蛋白质饲粮添加过瘤胃赖氨酸(RPLys)与过瘤胃蛋氨酸(RPMet)对黔北麻羊生长性能、血液生化指标和瘤胃发酵参数的影响。将18只体况良好的黔北麻羊随机分为3组(对照组、处理Ⅰ组、处理Ⅱ组),每个组6个重复,每个重复1只羊。对照组饲喂蛋白质水平为12.49%的基础饲粮;2个处理组饲喂低蛋白质水平饲粮(CP=10.25%),处理Ⅰ组饲粮中添加0.5%RPLys和0.2%RPMet,处理Ⅱ组饲粮中添加1.0%RPLys和0.4%RPMet。结果表明:①各组间干物质采食量(DMI)、平均净增重(ANG)、平均日增重(ADG)均无显著差异(P>0.05)。②2个处理组血浆尿素氮(PUN)水平均低于对照组(P<0.05),但2组之间差异不显著(P>0.05);各组间其余生化指标差异不显著(P>0.05)。③3组山羊瘤胃发酵参数差异不显著(P>0.05)。说明低蛋白质水平饲粮添加RPLys和RPMet不影响山羊的生长性能和瘤胃发酵,有利于提高血液氮利用率;在本试验条件下,以添加0.5%的RPLys和0.2%的RPMet为宜。

异枝江蓠对温度和光照强度的光合生理响应

大型海藻对温度和光照强度的适应存在种属差异。异枝江蓠(Gracilariopsis bailinae)是一种喜高温的大型海藻,为科学指导该藻在海水养殖、海洋生态修复等方面的应用,利用叶绿素荧光技术,结合藻体光合色素含量和生长率变化,探究了异枝江蓠对温度和光照强度的光合生理响应特征。测定了15、20、25、30、35℃和1000、3000、6000、9000 lx条件下,异枝江蓠的特定生长率(SGR)、光合色素含量[叶绿素a(Chl a)、类胡萝卜素(Car)、藻胆蛋白]及叶绿素荧光参数[PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光能转化效率(ΦPSII)、电子传递速率(ETR)、光化学淬灭(qP)、非光化学淬灭(NPQ)]的变化。结果显示,温度和光照强度对上述相关指标(除Car和Fv/Fm)的影响具有极显著的交互作用(P<0.01);温度升高显著增加了异枝江蓠的SGR、藻胆蛋白含量以及叶绿素荧光参数值(P<0.05);高光照显著降低了异枝江蓠的光合色素含量以及Fv/Fm、ΦPSII、ETR和qP值,但NPQ和SGR却显著上升(P<0.05)。结果表明,异枝江蓠是一种喜高温的大型海藻,通过增加藻胆蛋白含量可提高其在高温条件下的生存能力,同时,通过增加热耗散和减少光合色素的合成,可实现藻体在高光下的光保护。

一种基于扩展状态观测器的智能船舶Nomoto模型参数辨识方法

[目的]为了支持制导、导航、控制等船舶智能化技术的测试验证平台的搭建,利用系统辨识技术得到高精度的智能船舶野本(Nomoto)运动模型参数。[方法]充分结合扩展状态观测器(ESO)以及鲁棒加权最小二乘支持向量回归(RW-LSSVR)算法的优势,提出一种高效低成本的混合参数辨识方法。为解决模型参数辨识中无法直接有效获取某些状态量的问题,构建了基于ESO的状态估计方法。基于估计方法与直接测量的船舶运动状态量,采用具有较强抗异常值干扰的RW-LSSVR对智能船舶二阶线性Nomoto运动模型参数进行辨识。以已知模型的两艘船舶为测验对象,对所提参数估计与辨识方法进行综合测验。[结果]在利用较少传感器的情况下,通过ESO可较精确地估计出非直接测量的船舶运动状态量,并且利用RW-LSSVR辨识得到的参数值十分接近标准值。[结论]利用所提方法获得的估计状态可用于参数辨识,并且辨识模型具有较好的泛化性。

鲜食玉米收获负压除杂与二次拉茎装置参数优化

为解决现有鲜食玉米收获装置对单株单穗及双穗作业,无法实现双果穗完全摘除,且易造成含杂率升高、籽粒破碎率增加等问题。设计一种鲜食玉米收获负压除杂与二次拉茎装置,以达到降低漏收率、含杂率的目的。该装置对喂入机构进行创新设计,为提高装置除杂率,减少风机功耗,对输送带打孔,应用Ansys Fluent软件对负压除杂与二次拉茎装置进行仿真分析,确定最优输送带通风孔尺寸。以输送带辊筒转速、风机转速、除杂辊转速为试验因素,果穗含杂率及装置功耗为试验指标进行正交试验。利用Optimization模块建立参数优化数学模型:当风机转速为1468 r·min^(-1)、除杂辊转速为755 r·min^(-1)、输送带辊筒转速为456 r·min^(-1)时,最优果穗含杂率为1.31%,功耗为10.73 kW·h,满足鲜食玉米收获除杂要求。研究为鲜食玉米果穗收获除杂技术提供参考。

基于PLECS仿真的四开关Buck-Boost变换器参数设计

为了优化四开关Buck-Boost变换器的参数设计过程,分析了一种基于PLECS软件设计电路参数的方法。该方法在原理分析的基础上,利用PLECS仿真软件建立了电路的开环、闭环及热仿真模型进行参数选择,从而得到最优的参数组合。研制了一台100 W的实验样机,该样机在宽电压输入以及负载变化的情况下,电路具有较好的抗扰稳压效果,并且其输出效率达到93%左右。

交流采样同步方法的分析与改进

在周期电气信号的微机测量中普遍采用等间隔同步交流采样。采样时间间隔不均匀或采样周期与信号周期不同步,均会导致测量误差。该文对目前常用的硬件同步采样、软件同步采样和异步采样三种交流采样方式的同步方法进行分析,针对其同步误差的产生原因,提出了相应的消除或减小同步误差的改进方法。这些方法实现简单,应用范围广,给计算机增加的工作量小,能显著提高测量精度。对谐波测量的仿真结果和科研实践证实了这些方法的可行性和有效性。它们对交流电参量微机测量装置的软、硬件设计,具有指导和参考价值。

原状黄土结构性及其定量化参数研究

较详细地考察了黄土结构性的研究现状,在三轴试验的基础上,提出了一个既能反映土粒微观排列的结构性,又能反映土粒间由于特殊的胶结结构而综合表现出的宏观力学特征,从而可以开展对土的结构性进行研究的结构性参数mσ。在分析大量试验数据的基础上,证明了结构性参数的合理性,灵敏性和稳定性,揭示了mσ与影响土结构性的因素之间的变化规律,使黄土的结构性定量化研究有了一个新的基础。

交直流混合供电的多相电机超瞬变电抗的测定

交直流混合供电的多相电机正被广泛应用于独立供电系统中,该电机定子上有两套绕组,一套绕组提供交流电,另一套多相绕组整流后提供直流电。不同于三相电机,分析该电机性能时必须考虑复杂的各绕组间的耦合参数。利用计算机数据采集系统,同时采样该电机单个绕组或两个绕组串联线对线短路时的各电流电压波形,通过对这些被采集信号的FFT变换,求出各电压和短路电流基波分量之间的有功和无功功率,由电机自感和互感超瞬变参数与功率之间的关系表达式,可得到超瞬变参数的测试值。由上述方法,在一台交直流混合供电的3/12相电机上测出了实际的超瞬变电抗值,利用这些测试值,对电机进行了计算仿真分析,仿真结果较好地吻合了实际样机的试验结果,验证了所测参数的正确性。

分数阶PID控制器参数的自适应设计

分数阶比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制器是整数阶PID控制器在复数域的推广,通过引入两个可调参数λ和μ使得控制器参数整定范围变大,但使得参数设计变得更加复杂。针对分数阶PID控制器的特点,提出了一种参数自适应的改进型差分进化算法整定方法,在目标函数的选取上,针对传统时间与绝对误差乘积准则对超调量控制不足,引入误差与控制信号加权,分别对整数阶和分数阶被控模型进行理论分析和数值仿真,仿真结果证明了该控制器参数设计方法的有效性和准确性。

一种基于萤火虫支持向量机的油色谱在线数据校正方法

为了解决在线油色谱受外界环境和设备误差影响导致数据失真的问题,笔者提出了一种基于萤火虫支持向量机的油色谱在线数据校正的方法。首先将支持向量机中的一组错误惩罚因子,不敏感参数和核参数作为萤火虫个体,通过萤火虫算法对影响支持向量机性能的重要参数进行优化。然后计算油色谱离线数据间的分段函数,当在线数据超出分段函数误差允许的范围时,认为在线数据异常。利用少数准确的油色谱离线数据对支持向量机回归模型进行训练,当在线数据出现异常时,通过支持向量机回归模型对异常的在线数据进行校正。最后通过某台变压器油色谱的在线和离线数据对文中提出的方法进行验证,结果证明了该方法的可行性和有效性。

三角柱直眼掏槽爆破参数研究

通过对三角柱直眼掏槽爆破进行试验研究 ,认为爆破槽腔的形成过程可分成两个阶段 ,即岩石破坏阶段和破碎岩石抛出阶段 ;进而 ,依照岩石压缩破坏与剪切破坏的力学准则 ,导出三角柱直眼掏槽炮眼间距与装药系数的计算式 ;根据计算结果 ,在井下巷道工程实际应用中进行对比 ,证实了它的可靠性。

Winkler地基板的区间无网格Galerkin方法

研究了具有有界不确定结构参数Winkler地基板的弯曲问题。将无网格Galerkin方法与区间数学相结合,将不确定参数用区间数来描述,给出了估计Winkler地基板弯曲挠度范围的区间无网格Galerkin方法。通过数值算例,表明了本文方法的有效性和可行性。

BTA深孔钻切削过程实验研究

通过BTA深孔钻削加工过程的实验,探讨了其切削机理,主要研究了BTA钻头切削部几何角度和切削用量对切屑变形的影响。实验结果显示,中心切削刃切下的切屑变形最大,各切削刃对切屑变形的影响趋势基本相同。本实验研究丰富了深孔加工的切削机理,为优化深孔加工的切削参数奠定了基础。

一种基于多级遗传寻优的模糊控制器设计

模糊控制器设计的核心问题是模糊控制规则表的确定。模糊控制规则主要来源于专家经验和控制工程的知识,因其并不是在任何时候总能获得,这大大限制了模糊控制器的应用前景。提出了一种基于量化因子,比例因子和解析式规则的模糊PID控制器,并采用多级遗传算法对参数进行分组分阶段交替寻优,仿真结果显示该方法取得了良好的效果,在保证控制效果的情况下,大大简化了模糊控制器设计。

水分亏缺对不同染色体倍性小麦荧光参数的影响

在盆栽条件下,研究了3种染色体倍性小麦的叶绿素荧光参数受水分亏缺的影响.结果表明,水分亏缺下3种小麦灌浆期旗叶的荧光参数表现为F v/Fm(可变荧光与最大荧光比)、qP(光化学猝灭系数)、ETR(表观光电子传递速率)下降,qN P(非光化学猝灭系数)上升,导致3种小麦的光合速率下降,其中四倍体小麦的这些光合参数受影响最大.试验还发现正常供水下小麦随倍性增大光合速率降低,而qP升高,qN P下降,由此推断小麦从二倍体向四倍体、六倍体进化的过程中,PSⅡ(光系统Ⅱ)天线色素吸收的光能用于光化学反应的份额变大,PSⅡ反应中心非辐射能量耗散能力降低,导致用于光化学反应的光能更容易过量,造成光合机构损伤,引发光抑制,这有可能是小麦在进化中光合速率降低的一个原因.