基于FFT的数控镂铣机传动链误差源诊断

分析了造成数控镂铣机传动链误差的原因,在检测中采用快速傅里叶变换（FFT）算法对模拟信号进行频谱分析．为了提高计算的精度、降低对采样频率的要求,提高运算速度,采用一种基于线性插值原理的改进快速傅里叶变换（L—FFT）算法．用此算法对传动链误差的原始数据进行处理,诊断出误差源及位置,为降低传动误差的控制算法提供了依据．试验结果表明,与FFT算法相比,效率提高大约5％,表明该算法具有一定的实用性和有效性．     

一种基于H.26L的自适应差错掩盖方法

利用解码帧的特征及其相关参数，提出了一种基于H．26L的自适应差错掩盖方法．该方法对不同的差错特征分别采用以下3种掩盖方法：边界匹配(BMA)、空间插值(SI)和频域插值(FI)．与采用单一方法相比，用本方法的仿真结果的主客观质量都显著提高，尤其是在场景转换和剧烈运动的时候。     

基于改进低秩矩阵补全的交通量数据缺失值插补方法

提出了一种低秩矩阵补全的改进方法以研究道路交通量数据缺失值插补问题。应用基于核范数的低秩矩阵补全对交通量数据矩阵中的缺失值进行第1轮插补; 通过层次聚类算法将交通量数据划分为不同类别, 使得同类中的数据具有较强相关性, 异类中的数据具有较弱的相关性; 在每类样本上应用低秩矩阵补全得到缺失值的第2轮插补; 为了减少聚类数的影响, 提出最小二乘回归集成学习方法将不同聚类数下的插补结果进行融合, 得到最终的交通量数据插补结果; 用美国俄勒冈州波特兰市的交通量数据比较了5种方法的插补误差, 并分析了不同聚类数和距离度量方法的影响。研究结果表明: 在完全随机缺失模式下, 缺失率为10%~60%时, 其相对于传统的低秩矩阵补全模型的插补误差降低了5.93%~9.11%;在随机缺失和混合缺失模式下, 插补误差也分别降低了8.32%~9.55%和8.14%~9.20%;集成不同聚类数下的多个插补结果比单一聚类数下的插补误差降低2.62%~4.76%。可见, 在3种数据缺失模式下, 改进低秩矩阵补全方法降低了交通量数据的插补误差, 能有效提高插补后交通量数据的有效性。      

Improvement of the second order approximation of the smoothed particle hydrodynamics

The smoothed particle hydrodynamics (SPH), as a fully Lagrangian particle method, has been successfully applied to astrophysical problems and extended to elastic dynamics and computational fluid dynamics.High order derivatives have to be approximated when elastic dynamics problems are modeled. However, the approximation errors in SPH could lead to computational failure in the case that the order of derivative is high.A novel method was proposed in order to improve the accuracy of SPH method, which shows the relationship between the selected functions and their SPH approximations. The entire involved system was represented by a finite number of particles that carry individual mass and occupy individual space, and the integral interpolation was approximated by a summation interpolation. In addition, error comparison was made between SPH method with and without the present improvement.     

数控系统小线段高速加工中的“拐点问题”

在数控系统的连续小线段高速插补中,由于线段终点速度不为零及插补的离散特征,线段最后插补点与终点不能自然重合,若强行把终点作为最后插补点,可能带来速度冲击．为解决这一问题,本文提出了一种全新的处理方法,在确保没有速度冲击的前提下,允许插补点不通过线段终点,简化了插补算法．该方法产生的最大轮廓误差仅取决于最大加速度及插补周期,在实际系统中进行误差控制十分方便．     

低频GPS数据和交叉口延误下的行程时间估计

为解决低频GPS数据条件下路段行程时间估计误差较大的问题,分析了车辆在道路交叉口影响区域的延误特征,根据两个相邻GPS点跨越一个或多个交叉口,以及跨越的交叉口影响区域內有无GPS点,划分了4种GPS分布类型,并设计了相应类型的基于交叉口延误计算的路段行程时间插值算法.以北京市八角地区实际GPS数据为例验证了本文算法,结果表明:在平峰和高峰时段,用本文算法计算的路段行程时间的平均绝对相对误差不超过14%;与改进插值法相比,平均估计精度提高了7.9%,在交叉口延误时间较大的路段效果更显著.      

基于手机信令数据的出行端点识别效果评估

为了研究利用手机信令数据识别个体出行端点的应用效果，开展实地采集手机信令数据的出行试验，且同步采集相应的GPS轨迹数据和出行日志作为算法评估的真实数据，提出出行端点识别的3阶段处理算法. 首先，提出等时距补点算法平衡各信令定位点的时间权重；然后，利用凝聚层次聚类算法将定位点聚类成不同的类簇；最后，针对已有研究中缺乏关注的类簇震荡现象，提出新的震荡修正算法对聚类结果做进一步优化. 案例结果表明:本文提出的方法对出行端点识别的精度、距离误差和时间误差上均有较好的效果，出行端点识别个数的精度在84%以上，端点位置识别距离平均误差在220 m以内，出行端点的离开和到达时间的平均误差分别为7.7 min 和5.3 min；在不同的出行目的的比较中，以工作为目的的端点识别效果最好，以娱乐购物为目的的端点识别效果相对较差.      

用重节点差商法求解埃尔米特插值函数

为了求三次埃尔米特插值函数，采用重节点差商的方法，得到了类似于牛顿插值的结果．与Lagrange插值基函数法相比，本方法十分简便．就一般情况给出了三次埃尔米特插值函数的误差公式，并介绍了误差公式的证明方法．     

飞机起飞滑跑距离数值积分改进算法

应用数值计算理论对飞机起飞滑跑距离数值积分算法进行了研究,用插值法对发动机瞬时推力和起飞气动数据的确定方法进行了改进,用迭代法确定了离地速度,基于改进算法编制了起飞滑跑距离计算程序。在发动机推力曲线已知时,对5种飞机的起飞滑跑距离进行计算,原算法的平均误差为55.6 m,改进算法的平均误差为23.4 m;在发动机推力曲线未知时,用程序计算某型飞机在12种条件下的起飞滑跑距离与实际滑跑距离对比的平均相对误差为2.9%。计算结果表明改进算法计算精度优于原算法。     

一种新的异类多传感器系统误差融合估计算法

为解决由测向测时差无源被动传感器与主动传感器组网探测时异类多传感器系统误差估计问题,提出了一种新的异类多传感器系统误差融合估计算法.首先,通过对主被动传感器进行组合并构建异类传感器系统误差量测模型,实现了各组合传感器系统误差的实时估计;其次,通过建立多传感器融合估计结构,对多传感器系统误差的组合估计信息进行融合并反馈,获得了各传感器系统误差的全局融合估计.蒙特卡罗仿真结果表明:该算法能够对组网探测系统中各主、被动传感器的测向测时差及测距系统误差进行有效的融合估计,具有较高的工程应用价值.     

基于多层B样条插值的干涉合成孔径声纳配准偏移量插值算法

针对干涉合成孔径声纳对配准精度要求较高而局部配准偏移量相差比较大的问题,提出采用多层B样条曲面插值实现配准偏移量的插值,既保证配准偏移量的插值精度,又能保证拟合曲面的光滑性。采用仿真数据和实际干涉合成孔径声纳数据验证了算法的性能,结果表明,提出的插值算法能有效提高插值精度和图像的相干系数,且能达到实时处理要求。     

基于PSO优化RBF-NN的磁浮车间隙传感器温度补偿

针对高速磁浮列车悬浮间隙传感器的温度漂移现象,建立了基于RBF（radial basis function）神经网络的间隙传感器温度补偿模型.通过对全局最优粒子执行梯度下降寻优,将粒子群优化算法与梯度下降算法结合得到一种寻优能力更强的混合算法,并将该方法用于RBF温度补偿模型参数优化,提高了间隙传感器的补偿精度,最后,使用现场可编程门阵列FPGA（field-programmable gate array）实现了该补偿模型并进行了实验.实验结果表明:该方法能够较好地对间隙传感器进行温度补偿,补偿后的传感器输出不受环境温度影响,全量程范围内最大误差为0.45 mm,8~12 mm工作间隙范围内误差为0.16 mm.      

Study on Real-time Look-ahead and Adaptive Parametric Curve Interpolator

The principle of real-time look-ahead was introduced and analysed. An adaptive parametric curve interpolator with a real-time look-ahead function was developed for non-uniform rational B-spline (NURBS) curves interpolation, which considering the maximum acceleration/deceleration of the machine tool. In order to deal with the acceleration/deceleration around the feedrate sensitive corners, the look-ahead function was designed and illustrated. It can detect and adjust the feedrate adaptively. With the help of real-time look-ahead, the acceleration/deceleration can be limited to the range of the machine tool capacity. Thus, feedrate fluctuation is reduced. A NURBS curve interpolation experiment was provided to verify the feasibility and advantages of the proposed interpolator with a real-time look-ahead function.     

牵引负载电能计量方式研究

为了研究牵引负荷产生的负序对电能计量的影响，在建立牵引供电系统及电力系统三相模型的基础上，分析了牵引供电系统负序功率潮流，阐述了牵引负载采用传统功率理论定义下的功率因数计量方式存在的问题，基于IEEE Std 1459-2010功率理论所推荐的等效视在功率及功率因数定义，提出不平衡牵引负载功率因数计量方案，并将有效功率因数限值取为0.68. 理论分析及实测数据均表明:牵引负荷负序有功功率与正序有功功率方向相反，牵引负荷作为负序源向系统注入负序功率，被系统阻抗和对称负载吸收. 通过仿真与56组实测数据统计分析并验证本文算法的有效性和结论的正确性，实测数据统计结果表明，等效视在功率及等效功率因数能计及不平衡牵引负载对线路传输效率的影响，计量更合理准确.      

H.26L视频正向差错跟踪技术

H.26L解码器端引入的差错掩盖技术在视频序列变化较为剧烈的情况下，效果并不十分理想，为更好地遏制差错的进一步传播，介绍了一种正向视频差错跟踪技术，这种技术只对当前帧中受到差错“污染”的宏块进行帧内编码，不会带来数据量的急剧增加，在此基础上提出了多帧分级更新策略，使得差错跟踪恢复后的数据量得以平滑地过渡，实验表明，该技术对于运动较为剧烈的图像的差错恢复效果较好。     

车联网环境下公交路径交通状态估计方法研究

传统感应线圈的交通状态估计方法已无法满足准确性和实时性的状态估计需要,为此提出了基于联网公交车辆实时速度的交通状态估计模型。所提模型借助实时信息采集系统的高效性和准确性的优势,对道路交通运行状态进行估计,同时利用卡尔曼滤波算法对交通状态变量进行更新。基于历史观测数据对更新后的交通状态变量进行修正,进而得到交通状态的估计值。通过采集数据并进行大量的实验,研究结果表明：基于联网公交实时速度的状态估计模型,在各种交通环境条件和占有率下,估计值误差指数（变异系数） 均小于15%,最大仅为13.15%;状态估计修正模型与状态估计模型相比,估计值误差指数下降了2%,总体误差优化性能提升了11.87%。在确保实时性和高效性的同时,基于联网公交车辆实时速度的交通状态估计模型解决了传统道路交通状态估计方法准确性低的问题。     

低可见度环境下基于同步定位与构图的无人驾驶汽车定位算法

为在大范围低可见度环境下实现无人驾驶汽车的高精度定位，基于VINS-Mono算法的系统框架，在系统的前端与后端分别增添了RFAST弱光图像增强模块与VG融合定位模块，提出了一种融合定位算法LVG_SLAM; RFAST弱光图像增强模块采用小波变换将原始输入图像的细节信息与亮度信息分离，对于包含原始图像噪声的细节信息通过统一阈值和均值滤波2种方式实现噪声抑制，并利用双边纹理滤波算法进行细节增强，在此基础上，根据多尺度Retinex算法增强图像的对比度，提高低可见度环境下角点提取的成功率，从而保证图像跟踪的稳定性，改善定位算法的鲁棒性; 基于无迹卡尔曼滤波算法，VG融合定位模块将GNSS定位信息与惯性导航测量信息进行松耦合，融合定位结果作为约束引入VI-SLAM后端，通过联合非线性优化的方式减少累积误差对算法定位精度的影响。计算结果表明:相较于VINS-Mono算法，改进的LVG_SLAM融合定位算法在EuRoC与Kitti公开数据集上表现更加出色，均方根误差分别降低了38.76%与58.39%，运动轨迹更贴近真实轨迹; 在实际夜晚道路场景下，LVG_SLAM算法将定位误差控制在一定范围内，顺利检测到闭环使得定位表现得到大幅改善，均方根误差、平均误差、最大误差、中位数误差分别降低了79.61%、82.50%、71.31%、83.77%，与VINS-Mono算法相比，在定位精度与鲁棒性方面具有明显的优势。      

Lattice reduction aided MMSE Tomlinson-Harashima precoding based on VBLAST algorithm for MIMO systems

A lattice reduction aided （LRA） minimum mean square error （MMSE） Tomlinson-Harashima precoding （THP） was proposed based on vertical Bell Labs layered space time （VBLAST） algorithm for multiple input multiple output （MIMO） systems. The extended channel was used to provide optimal tradeoff between residual interference and noise amplification. The processing based on lattice reduction method helps achieve maximal diversity order. The VBLAST algorithm was applied to get the optimal processing ordering for successive interference cancellation （SIC） at transmitter. Simulation results show that the proposed algorithm outperforms conventional THP and the LRA zero-forcing （ZF） THP with full diversity order.     

一种无线多跳网络业务性能跨层优化方法

为满足无线Mesh网络和Ad Hoc网络业务不同性能的要求,提出了一种跨层优化算法,给出了保证业务平均误包率的自适应调制编码的实现方法,并结合信道、冲突、缓冲区和业务要求等分析了业务性能.在此基础上,提出了调节误包率、优化业务吞吐率,并通过加权以满足业务不同吞吐率和延迟要求的优化算法,优化综合了物理层、MAC层、链路层和业务要求的影响.为验证算法的正确性,进行了仿真分析.结果表明,在给定的参数下,与未优化相比,丢包率约减小35.3%,延迟约降低65.6%.     

基于Kriging算法的压气机健康参数主从式插值建模

针对航空燃气轮机压气机数字化建模过程中由于缺少压气机流量系数导致模型精度偏低的问题,基于Kriging插值算法构造了面向压气机流量系数估计的主从式建模方法,分析了高维空间下对应于不同压气机换算转速的流量系数分布特征;基于流量系数的特征提取方法探索了流量系数、换算转速、增压比之间的映射关系,并提出了关于这三类参数的多维样本向量构造方法;基于Kriging算法建立了适用于燃气轮机过渡工况下压气机流量系数主从式插值模型. 研究结果表明:与传统的Kriging插值方法及牛顿插值法相比,基于主从式模型的流量系数计算结果更接近实际值,计算精度提高了近10%;主模型可输出流量系数的估值向量,插值效率相比传统Kriging模型提高了近15%.