基于干涉矩阵的拆卸序列规划算法研究

为解决拆卸序列规划理论算法存在的求解空间过大的问题,提出一种基于干涉矩阵的规划算法。该算法用于涉矩阵和干涉图来表现装配体零部件间的约束关系,通过对干涉矩阵的分析处理,简化干涉图,生成拆卸序列,达到了缩减求解空间的目的,保证了算法同工程实际的一致性,提高了实际应用和软件编程的能力。     

基于双轴转台的捷联惯导系统姿态精度评定算法

系统姿态精度是惯导系统的重要指标之一.针对系统的姿态精度,尤其是动态姿态精度因缺乏姿态基准而难以评定的问题,提出一种基于双轴转台的惯导系统姿态精度评定算法.首先对姿态误差角建模,利用惯导组件不同航向角所确定的旋转矩阵第三行三列的元素不含有航向角信息的特点,在无北向基准的情况下,求解出惯导和转台的安装误差角,进而得到惯导姿态误差,此姿态误差即可反映系统姿态精度,最后,进行了光纤惯导系统的精度评定试验.结果表明,算法在转台无需北向基准条件下可有效标定出惯导系统姿态误差和安装误差,其流程简单、适应性好,可为系统精度评定提供参考.     

基于PCS的多刚体碰撞过程仿真算法

在虚拟环境下,为了快速精确地实现多个刚体的碰撞效果,不能单纯地采取两两相互作用的顺序检测机制。文章利用离散法进行碰撞检测,首先,计算出在帧间隔时间内的潜在碰撞集（PCS）,然后,利用关系矩阵实现PCS的求解,并对碰撞时刻进行递归求解,实现多刚体的碰撞处理;最后,对多个球体构成的理想化碰撞系统进行了仿真实验,验证了本文提出的算法。     

弧焊机器人线激光传感器焊缝识别研究

基于模块化的思想,搭建了焊接机器人系统的硬件平台,介绍了基于激光视觉的焊接机器人软硬件组成和其工作原理.根据三角测距原理,推导出激光的矩阵转化关系,将二维的像素点映射到三维相机坐标.采用二维标定法,利用matlab软件对相机完成标定.针对相机获取图像的ROI区域,使用ADAP及VISUS对该区域进行处理,最终使得图像处理过的特征点与实际焊缝根部之间的误差降至0.2 mm以下,实时跟踪误差范围由2.7 mm降至0.39 mm.试板焊接结果表明,该传感器具有良好的可行性和有效性.     

舰船管道检测机器人最优移动路径自动规划算法

现有舰船管道检测路径自动规划算法存在搜索时间与路径长度较长的问题,因此提出一种新的舰船管道检测机器人最优移动路径自动规划算法。对舰船管道检测机器人最优移动路径规划的对应数学模型进行构建。利用舰船管道检测机器人检测运行空间对应概率,配置舰船管道检测机器人的运行环境。通过在线查询实现舰船管道检测机器人最优移动路径自动规划算法。实验结果表明,该路径自动规划算法的搜索时间与路径长度均低于现有算法,实现了性能突破。     

基于多传感器递推总体最小二乘融合的水下机器人动力学模型参数辨识

对于水下机器人动力学模型辨识问题,如果其观测方程的系数矩阵包含随机扰动,则其最小二乘估计一般是有偏的。为此,该文提出一种基于多传感器递推总体最小二乘融合的水下机器人动力学模型辨识算法(RTLS_F)。首先,给出了集中式总体最小二乘融合的算法;然后,在总体最小二乘框架下,推导出多传感器递推融合估计算法。通过仿真实验对RTLS_F与其它水下机器人动力学参数辨识算法进行了比较。实验结果表明,在系数矩阵和观测向量都含有误差的情况下,最小二乘融合是有偏估计且难以提高估计精度,而RTLS_F算法可以有效改善参数辨识性能。     

基于虚功原理的复杂水下拖曳系统稳态模型

为解决缆索中间存在大部件的复杂水下拖曳系统建模问题,将其简化为质心和铰接点多点受力的刚性杆结构,基于虚功原理建立系统的稳态动力学方程.详细分析了系统的虚位移关系和杆段的流体阻力算法,推导出矩阵形式的数学模型表达式,形式简洁,意义明确,便于求解.求解该非线性方程组,得到系统的欧拉角稳态位形.仿真计算结果表明,该模型能较好吻合实际情况,准确反映系统结构变化对稳定姿态的影响,有效解决带中间部件系统的稳态计算问题.     

舰艇管路抗冲击分析的传递矩阵法

国内管路抗冲击研究主要采用有限元法,求解的精度很大程度上取决于网格划分的密度。文章将传递矩阵法应用到舰艇管路抗冲击分析中,建立了含有支管的空间复杂管路的传递矩阵。提出了多支座激励下管路系统加载方法,并利用所建立的传递矩阵对某舰船冷却水管路的冲击响应进行了数值求解。研究结果表明,传递矩阵法用于管路抗冲击研究是可行的,具有求解自由度少,计算精度高的优点。     

基于相关序列的在线频率估计方法

给出一种在线频率估计的时域算法.从Hankel矩阵与可控矩阵的隐含关系出发,利用可控矩阵的shift结构,推导出系统矩阵特征根与相关序列的显式关系,从而得到信号频率估计的简单公式.对于二阶系统,或可分解为并联二阶系统的高阶系统,特征频率可由信号分量的相关序列估计得到.对定常系统和时变系统的频率估计进行仿真,结果表明频率估计值可以快速逼近真实值,而且稳态误差小于1%.     

基于状态空间模型（SSM）的雷达目标二维散射中心参数提取

传统的SSM算法是一种一维非线性系统参数估计算法。通过构造特殊状态空间矩阵对二位非线性系统进行参数估计,并在此基础上提出一种二维频率配对的方法。仿真实验证明该算法具有噪声抑制强、计算量低、分辨率高、估计方差小等优点。     

基于退火策略的混沌神经网络在解KTSP问题中的应用

研究优化求解多路TSP问题(KTSP).首先求出将KTSP转化成TSP的换位矩阵,然后用基于退火策略的混沌神经网络(ACNN)模型求解KTSP.仿真结果表明算法是有效的.     

动态刚度矩阵在曲轴动态特性分析中的应用(英文)

应用动态刚度矩阵法分析曲轴的动态特性.曲轴被简化为一系列的连续梁单元.在给定力和位移边界条件下,得出了考虑转动惯量和剪切变形影响的空间连续梁单元的动态刚度矩阵.总动态刚度矩阵按照常规有限元方法进行组装.采用Wittrick-Wlliams(W-W)算法和常规算法分别计算了曲轴系统的特征值和特征向量.应用本文方法、有限元方法以及相关实验数据分析了4缸直列内燃机曲轴的动态特性.通过比较,验证了文中方法的有效性和精确性.     

基于基本空间组合关系的舰载机机库布列算法

[目的]提出一种优化航空母舰机库甲板舰载机布列的算法.[方法]针对机库内舰载机混搭布列问题,基于基本空间组合关系,建立组合关系库,优化解空间,将有约束的二维排样问题转换为组合优化问题.然后,再以最大舰载机数量与最大可紧急出动舰载机数量为目标,建立机库布列模型,并利用一种启发式算法求解该模型.[结果]以"尼米兹"级航空母...     

一种基于非负矩阵分解的改进FastICA盲源分离方法

针对语音信号线性瞬时混合模型的盲源分离求解问题,提出一种结合非负矩阵分解和负熵最大化的快速不动点迭代算法,结合语音信号的短时平稳性,在预加重、分帧加窗处理的基础上,通过短时傅立叶变换得到频谱,实现语音信号的时频转换,并将幅度谱作为非负矩阵分解算法的输入矩阵,从而得到源混合信号的估计矩阵,然后利用改进的快速不动点独立分量分析算法实现信号分离.仿真结果表明,与传统的基于负熵的快速独立分量分析方法相比,该方法在运行速率方面得到了优化,从而验证了该算法的有效性.     

基于双目视觉的船用爬壁监测机器人

针对船舶因受海水腐蚀而导致船舶使用寿命短、航行性能下降等问题,研发了一种基于双目视觉的船用爬壁监测机器人。首先设计了机器人爬行机构、电控模块、视觉模块、图像处理和传输模块等硬件部分,视觉模块根据不同视角间的物体图像像素匹配关系,运用三角测量原理计算出像素之间的偏移,以此来获取物体三维信息;再对机器人双目视觉系统进行测试和标定,并得到了实物测量物体的坐标值。实验结果证明,船用爬壁机器人能够有效地解决对船体的损伤监测问题,提高了船舶的寿命和安全性,降低了监测成本和时间。     

船舶公共计算服务虚拟机优化设置与冗余研究

本文将蚁群优化算法应用于船舶公共计算服务虚拟机优化求解中。首先进行虚拟机优化设置,并将此问题描述成能源消耗问题。然后对蚁群优化问题进行优化,引入有向加权图和瓶颈边,对状态空间实现分层。最后利用实例进行算法有效性对比。实验结果表明,本文算法收敛速率快,学习效率高。     

基于遗传模拟退火策略的霍普菲尔德神经网络求解TSP问题

针对霍普菲尔德(Hopfield)神经网络在求解旅行商问题(Traveling Salesman Problem,TSP)中出现大量局部极小解问题,利用遗传算法的并行搜索优势和模拟退火算法的局部寻优优势,使用遗传模拟策略合理改进Hopfield神经网络的能量函数、固定出发城市以及压缩解空间,构造出一种求解TSP问题的新算法。实验结果表明:这种混合算法明显优于经典Hopfield神经网络,具有收敛速度快,迭代次数少等优点,且能在很大程度上避免经典Hopfield神经网络优化易陷入局部最优的缺陷。     

一种新的模糊对称散布子空间的鉴别分析算法

提出一种模糊对称散布子空间的鉴别分析算法.首先通过构造对称散布子空间模型,分别获得类内和类间散布矩阵的一组子空间;其次引入了一种松弛归一化条件的模糊鉴别分析算法,根据每一个样本的隶属度对散布矩阵重定义所做的贡献,将它融入到特征抽取的过程中,从而得到完整有效的模糊特征向量集,解决了传统LDA方法中的最终特征维数受类别数限制的问题.在NUST603和ORL人脸数据库上的实验结果验证了该算法的有效性.     

遥操作机器人系统主从控制策略

近年来主从式机器人系统被广泛应用在医疗、深海等非结构性环境.在现有研究成果的基础上,研究了主从式机器人系统的控制策略.采用增量式位置控制,易于建立主端与从端的工作空间映射,并增加位置反馈提高系统的控制精度;解决了主从运动比例变化的问题;并通过搭建的主从机器人系统对位置控制策略进行验证,结果表明了系统位置控制策略的准确性和实时性.将主从位置误差引入系统的力反馈控制策略,分析系统的稳定性,并通过MATLAB/Simulink对力反馈策略进行仿真及实验验证,仿真与实验结果验证了所建立控制策略的有效性.     

基于Labview的PID算法在小型水下机器人中的应用

主要讨论基于图形化编程语言(Labview)的PID控制算法在小型水下机器人中的应用.利用PID算法对小型水下机器人的航向角和深度进行控制,从而提高其稳定性.实验表明,通过PID算法对机器人运动的控制,能实现水下机器人对目标进行锁定观测.通过本文的控制方案,不但简化了控制系统,同时也大大改善了小型水下机器人的工作性能,从而使其能适应较复杂的工作环境.