置信域优化法求解船舶浮态方程

船体在欧几里德空间内的位置通过欧拉角描述后,根据牛顿定律可建立以横倾角、纵倾角和水线面高度为变量的浮态平衡方程。求解该非线性方程组可以转化为数学中的数值优化问题,并使用非约束优化方法求解。通过理论研究和基于MATLAB编程的计算实例表明:传统的牛顿法容易产生雅可比矩阵不可逆的问题,导致迭代中断,而置信域法能保证目标函数收敛,对初始值的依赖程度低,因此更加稳定可靠,适合应用于工业计算;此外,该方法也可应用于其他稳性问题,如计算完整稳性和破舱稳性中的复原力臂曲线以及平台的变轴横倾等。     

基于物联网技术的船舶海上目标远距离定位算法

针对传统的船舶海上目标远距离定位算法存在的缺点,如定位精确度低、数据处理耗时长等,提出基于物联网技术的船舶海上目标远距离定位算法。首先,基于物联网技术中的节点定位技术,针对船舶的3个自由度建立船舶运动模型;然后,确定未知节点的初始值,再与信标位置节点相结合,利用最小二乘法对定位偏差进行计算;最后,将初始值进行递归,得到未知节点坐标,至此实现基于物联网技术的船舶海上目标远距离定位算法。实验结果表明,与传统的定位算法相比,提出的定位算法的数据处理耗时最多可减少35 ms,平均定位误差减少0.58 m,其定位精确度更高,耗时更短,可以有效地实现船舶海上目标远距离定位。     

面向目标跟踪的传感器调度方法

针对传感器网络对目标的跟踪问题,提出一种传感器优化调度方法。该方法以传感器使用成本和允许激活的最大传感器数量为约束条件,把最小化目标位置误差作为优化目标,运用二进制凸规划技术对优化调度问题进行建模,采取逼近算法迭代求解规划模型。蒙特卡罗实验表明,对于节点数目小于70的传感器网络,优化调度方案可以获得高精度的目标跟踪结果。     

粒子群算法在单矢量水听器方位估计中的应用

粒子群优化算法是一种新颖的进化算法,它基于群体迭代.群体中的粒子在解空间中追随适应度最优的粒子,调整速度与位置并搜索最优解.根据MUSIC算法的定向原理,建立适应度函数,利用粒子群算法对单矢量水听器方位估计算法进行优化.结果表明,优化后可以提高低信噪比时方位估计的精度,并实现对目标的三维定位,同时还可以避免因成阵所带来的使用限制.     

一种单站纯方位目标跟踪中的最小二乘递推方法

与成批处理的方位平差法相比,最小二乘递推方法无需矩阵求逆运算,具有计算简单、存储量小的优点,适合于在线估计目标运动要素.提出了一种用于单站纯方位跟踪的最小二乘递推方法,并对算法进行了仿真.仿真结果表明,该方法受初始值影响很小,适用于含方位预处理的纯方位目标跟踪.     

Feedback-feedforward variable gain iterative learning method adopted in electro-hydraulic position servo system北大核心CSCD

[目的]为了实现电液位置伺服系统的精确控制,提出一种反馈-前馈变增益迭代学习法。[方法]首先建立电液位置伺服系统的简化模型,然后对迭代学习控制算法进行改进,采用带遗忘因子的变增益学习律,最后开展Matlab仿真对比验证。[结果]仿真结果表明:相较于传统的迭代学习和传统PID控制,改进后的迭代学习算法具有更好的收敛性和更小的跟踪误差,可以使电液位置伺服系统快速精确地跟踪位置曲线,从而提高系统动态特性。[结论]研究成果可为电液位置伺服系统的控制性能优化及实际工程应用提供参考。     

基于SA-PSO算法的多基地声纳水下目标初始位置估计

本文首先通过理论推导分析了利用多基地声纳发射端,声纳接收端以及双基地联合定位各自的水下目标测量误差,仿真结果表明联合定位得到的量测误差明显小于单个声纳的定位精度。其次,针对水下目标初始位置估计精度较低的问题,将模拟退火粒子群算法(SA-PSO)算法运用到双基地的水下目标初始位置估计,该算法基于初始时刻获取量测和估计量测的加权最小二乘原则估计目标的初始位置。仿真结果表明,该算法以少于60次的迭代次数收敛,并且初始位置估计误差略大于克拉美劳下界。     

基于迭代计算的加速度计标定方法

在建立三轴加速度计数学模型的基础上,提出了一种新的三轴加速度计的标定算法.加速度计在静止状态下,各敏感轴分量的模值等于当地重力加速度的数值.通过六个不同静态位置加速度计的输出建立标定方程.采用迭代算法对加速度计的标度因子和零偏进行解算.仿真结果表明,算法能够有效标定出加速度计误差参数,并且对较大偏差的初值同样适用,且迭代过程收敛迅速,计算量小,非线性适应性较强,能够拓展标定算法的应用范围.     

渔船吊装下水强度有限元分析

就某渔船的吊装下水进行了方案设计和有限元强度计算.通过吊耳处受力分析确定了三级吊绳吊装方案,并采用最优化理论计算了三级吊绳中间吊点位置,同时考虑到船体和吊绳的变形对中间吊点位置的影响,采用了最优化求解与有限元分析进行迭代的计算方法.计算结果表明本文采用的中间吊点位置计算方法具有很高的精度,所设计渔船结构的吊装方案满足强度和刚度要求.     

基于线性逼近的感应加热弯曲成形工艺及其应用

采用高频感应加热装置进行热弯成形试验，得到典型的单曲率板。通过高效的热-弹-塑性有限元计算，再现板材热弯成形的温度场特征和力学响应。同时，研究感应加热过程中的工艺参数对板材弯曲变形的影响，提出线性逼近迭代二分法和迭代0.618法，确定板材实际加热中的加热线位置和感应加热速度，并对其进行有限元分析。研究结果表明：采用规划的工艺参数进行热-弹-塑性有限元分析，得到的面外弯曲变形和面内收缩均与目标曲率板相吻合；线性逼近迭代二分法和迭代0.618法应用在感应加热单曲率热弯成形中具有良好的可行性和准确性，可供曲板热弯工艺的规划参考。