水下机器人动力学模型参数辨识方法综述

以集中讨论水下机器人动力学建模和参数辨识方法、突出近年来取得的成就和未来的方向为主线,通过简要介绍水下机器人水动力性质与机器人几何外形之间的关系,给出基于牛顿-欧拉方程的6自由度动力学方程.经简化模型后给出需要辨识的模型参数.将参数辨识方法按经验法、试验法和计算流体动力学法进行分类,介绍各辨识方法的基本原理和目前相关研究现状,指出其优点和不足,展望水下机器人参数辨识方法的未来研究方向.     

应用扩展卡尔曼滤波算法的船舶运动模型参数辨识

为确定船舶运动模型中的未知参数,提出1种以增广的状态方程和扩展卡尔曼滤波算法进行船舶运动模型参数辨识的算法,并设计辨识实验.在辨识实验中,采用固定区间卡尔曼平滑算法进行数据预处理,用辨识实验结果确立船舶运动模型.仿真验证实验表明,用该方法确立的模型是可靠的.     

鲁棒PID控制算法在聚丙稀反应过程中的应用研究

应用一种简单而鲁棒性较强的鲁棒PID控制算法,即将模型输出上下界和统计的两种辨识方法应用到聚丙稀反应过程带有滞后环节对象的鲁棒辨识中,将所得的PID控制器参数区间和MinMax算法相结合来进行PID参数整定。仿真实验结果表明该算法具有良好的控制效果。最后分析、设计和实现了该算法。     

基于时频滤波和自回归建模方法的时变模态参数辨识

应用非平稳信号的时频滤波及非平稳时间序列的时变自回归（AR）建模方法进行时变线性系统的模态参数辨识,将基于Gabor展开的时频滤波方法引入多自由度线性时变结构模态参数辨识中,提取单模态响应分量。对线性时变系统在白噪声激励下振动响应的单模态响应进行建模来辨识系统的每一阶模态参数,在模型参数的辨识中通过引入基函数将非平稳过程的辨识问题转化为线性时不变过程的辨识,利用时变的伯格（Burg）算法对时变的AR模型系数和时变结构模态频率进行估算。通过对附加质量随时间连续变化的悬臂梁的模态分析验证了辨识方法的有效性。实验结果和理论计算结果比较表明：该方法为参数时变线性系统的模态参数辨识提供一条新途径。     

BD-2/GPS组合导航系统选星算法及定位分析

为解决组合导航系统定位精度与快速定位之间的矛盾,提出一种新的选星算法.该方法将可见卫星仰角与遗传算法相结合,以几何精度因子(GDOP)计算模型作为遗传算法中判断解优劣的适应度函数,从而达到快速定位的效果.将应用该方法所得的GDOP和算法运行时间与应用最佳GDOP算法计算所得的相应结果进行对比,发现采用该方法得到的GDOP接近最优值,而且选星算法计算时间减少.实验数据分析证明该方法在实时性和可行性方面的优越性.     

起重机起升机构动态分析及其响应

本文介绍了起重机起升机构试验台的设计思想和基本构造,作者将该试验台简化为九自由度力学模型,应用计算机仿真分析了起重机起升机构在过渡过程中的动力响应。在理论上对起升机构的动力响应进行了进一步的研究。还阐明了弹性联轴器的阻尼,刚度和高速轴上各转动惯量等参数对起升机构动力响应的影响。     

用电容式加速度传感器进行角度测量的非线性标定技术

针对采用基于电容传感原理的加速度传感器来实现角度测量时出现的非线性问题,提出数据预处理与广义回归神经网络(Generalized Regression Neural Network, GRNN)相结合的非线性标定技术.结合实验,详细分析该技术的标定过程,并对该技术与单一使用GRNN进行标定的标定结果进行对比.实验结果表明,该技术标定速度快、精度高、鲁棒性强、实时性好,能有效拓展电容式加速度传感器用于角度测量的线性范围,有较高的工程实用价值.     

单粒子翻转对神经网络的影响分析与优化

DNN芯片作为星载芯片应用到卫星系统中时会受到太空辐照的影响,其中单粒子翻转对存储单元的干扰会使得存储器单元的参数出现错误,该错误映射到神经网络中会造成神经网络最后的输出结果出现偏差。结合单粒子翻转概率模型,对用于网络推断的神经网络的权值参数进行注错后分析实验结果准确率,从激活函数的非线性特性分析并通过实验验证具有双边抑制效果的函数容错能力更强。进一步在网络卷积层后加入BN层和在训练过程中考虑L2正则化提高网络的容错能力,并通过实验验证其可行性。     

摄像机内参数异构情况下ITS信息的提取

在基于数字图像处理技术的交通监测系统中,拍摄得到的图像存在非线性几何形变,影响正确的交通参数的获取和交通现象的判断。一种基于网格的图像非线性校正算法,通过图像二值化、边缘检测、Hough变换等自动识别图像中的交通网格线,进而根据特征点匹配寻找全局图像的对应关系,对图像的非线性形变能有较好的校正,并能从二维图像信息得到实际道路上的交通信息。该算法还可根据摄像机自标定,在摄像机的内参数发生改变时自动地调整校正系数,在ITS视频监控中有较好的应用前景。     

纳米复合隔热材料高温等效导热系数辨识方法

搭建高温瞬态热特性实验装置,测量获取某纳米复合隔热材料在290~1 090 K温度范围内的高温瞬态热特性数据。基于辐射与导热耦合传热模型和群体智能优化的遗传算法,建立随温度变化等效导热系数的辨识模型。通过数值实验验证了辨识模型的可靠性。结合真实实验测量所得高温瞬态热特性数据,辨识获取材料在290~1 090 K温度范围内的等效导热系数,介于0.027~0.043 W/（m ·K）,随温度升高呈非线性上升趋势。     

工业机器人实时动画仿真研究与实现

通过一个六自由度工业机器人可视化仿真系统的介绍与分析,提出了通过正向和逆向运动学方法来设置关节动画的有效方法,该方法对于关节型机器人的动画仿真具有一定的适用性．     

溢油事故危害程度评估行为特征识别

为识别应急决策者（emergency decision maker, EDM)对溢油事故危害程度评估的行为特征,引入有序概率模型和D efficient意向选择实验,对其评估行为进行研究。基于意向选择实验数据和极大似然法对模型参数进行标定,根据参数显著性和模型拟合度指标选择最优模型进行边际效应分析,以揭示EDM的评估行为特征。结果表明：有序Logit模型优于有序Probit模型;溢油量和溢油影响水域对EDM的评估行为影响最大,专业背景和从业年限也会影响评估行为。研究结果能够客观描述决策者的评估行为特征,为合理使用评估结果提供理论基础。     

基于模糊神经网络的车辆发动机建模和控制

本章针对车辆发动机是一个高度非线性、不确定的复杂系统,其模型难以建立的特点研究了基于模糊神经网络的发动机辨识技术.同时基于辨识模型和神经网络设计了发动机单变量鲁棒自适应控制系统.     

基于约束的图形参数化方法研究

推出了一套几何约束求解的方法。该方法基于对工程图形的理解 ,能自动识别图形的尺寸约束和几何拓扑约束 ,并建立起以节点为核心的几何约束模型和几何约束图 ;然后通过归约算法进行几何推理 ,实现参数化设计 ,大大提高了求解效率     

基于模糊-PID的并联机器人控制策略研究

建立了并联机器人基于关节(支路)模型的分散控制系统,在通过比较PID控制算法和模糊控制算法各自优缺点的前提下,确定了并联机器人Fuzzy-PID控制策略,应用VC 设计了控制算法验证程序,结果表明该控制算法取得了较好的控制效果。     

双轴运动系统GPCC与交叉耦合轮廓控制对比研究

针对双轴运动系统各轴的运动惯性、外部扰动、负载不平衡以及响应不及时等造成轨迹转折点处轮廓误差大、动态响应速度慢的问题,提出一种基于统一预测模型的双轴运动系统广义预测轮廓控制(GPCC)策略.该策略通过多步预测、滚动优化和反馈校正等方法对双轴运动系统的定位精度进行优化,同时通过最小化嵌入跟踪误差、轮廓误差的统一价值函数生...     

HJ-A遥感卫星CCD数据质量评价

选取灰度均值、标准差、信息熵值以及最佳指数等指标和方法,对HJ-1A卫星的CCD数据在几何定位精度、辐射质量和最近波段组合等方面进行了的定量分析,并与CBERS-02B、TM5进行对比。结果表明：HJ-1A CCD二级产品的绝对定位精度较CBERS-02B有一定的提高;HJ-1A CCD数据各波段的辐射质量较好,但与CBERS-02B和TM5比较仍有一定差距;对地物的分辨能力较高,地物的层次较清晰,B1、B3、B4波段组合影像效果最佳。总体而言,HJ-1A CCD数据有较高的几何定位精度和辐射质量,同时具有高时间分辨率的优点,在我国环境监测、评价以及减灾、赈灾等领域将发挥重要作用。     

基于空间几何法和距离法的柴油机异常热工参数检测方法

为快速检测柴油机异常情况,分别采用空间几何法和距离法对记录的35组MAN BW 6S35ME-B9型船用低速柴油机在25%、50%、75%和90%负载下的热工参数进行异常数据检测,确定异常数据样本。通过两种方式的交叉验证,发现检测结果相近,论证了两种方法的可行性。     

基于船舶领域的碰撞危险度评估模型

为解决船舶避碰决策中对碰撞危险度计算精度不足和对危险目标船辨识性差的问题,使用基于Coldwell船舶领域的危险识别参数改进多船避碰危险度评估模型,比较改进前后模型的精度。使用VC++实现船舶MMG运动模型,对基于改进模型的四船交叉会遇态势作避碰决策仿真。仿真结果表明:对同一危险船,改进模型的精度更高;在多船会遇中,改进模型能够识别运动参数相似的危险目标船,辨识性更高。改进模型可为更复杂的多船避碰决策提供理论支持。     

HJ-1A遥感卫星CCD数据质量评价

选取灰度均值、标准差、信息熵值以及最佳指数等指标和方法,对HJ-1A卫星的CCD数据在几何定位精度、辐射质量和最近波段组合等方面进行了的定量分析,并与CBERS-02B、TM5进行对比。结果表明:HJ-1A CCD二级产品的绝对定位精度较CBERS-02B有一定的提高;HJ-1A CCD数据各波段的辐射质量较好,但与CBERS-02B和TM5比较仍有一定差距;对地物的分辨能力较高,地物的层次较清晰,B1、B3、B4波段组合影像效果最佳。总体而言,HJ-1A CCD数据有较高的几何定位精度和辐射质量,同时具有高时间分辨率的优点,在我国环境监测、评价以及减灾、赈灾等领域将发挥重要作用。