WRBF网络的设计及其在混沌时间序列中的应用

结合小波网络良好的时频特性和RBF网络良好的局部特性，设计小波径向基函数网络(WRBF)，该四层网络较三层小波网络和三层RBF网络有更优的特性。网络的第一隐层对输入样本进行小波映射，完成对输入信息的压缩，第二隐层实现径向基函数的非线性计算，克服了RBF网络在处理多维样本时神经元的中心点和宽度难以确定及网络结果往往较复杂的弱点。为实现对网络结构和参数的同时优化，提出用二进制一复数混合编码的自适应进化规划，利用双倍体基因拓展染色体的信息量，加快算法的收敛速度，实现全局优化。在算法研究的基础上，利用WRBF网络对混沌时间序列进行预测，验证了方法的有效性。     

基于NSCT和SQI的光照不变量及人脸识别

为了消除光照变化对人脸识别的影响,提出了一种结合无下采样轮廓波变换(Nonsub-sampled contourlet transform,NSCT)和自商图像(Self-quotient image,SQI))的光照不变量提取算法。该算法首先对图像进行伽玛校正,一定程度上减弱了不同光照条件的影响,然后使用NSCT对伽玛校正后图像进行多尺度多方向分析,使用自适应NormalShrink方法对各高频子带进行滤波,通过反无下采样轮廓波变换得到平滑图像,最后利用SQI提取光照不变量。在YaleB与CMUPIE人脸库上的实验结果表明:所提出的算法能够有效消除光照变化对人脸识别的影响,识别率高于多尺度Retinex(Multiscale Retinex,MSR)、SQI和对数全变差(Logarithmic totalvariation,LTV)等方法。     

基于Petri网与动态加权启发策略的FMS调度优化

为解决基于Petri网的柔性制造系统(FMS)调度方法搜索效率不高的问题,提出了一种调度优化算法。采用了改进的最优节点选择方法来提高算法节点搜索能力;在算法搜索进程中使用了动态加权启发函数,以保证最终找到某种最佳或较满意的调度结果;使用了启发式A*算法与深度优先算法相结合的方法以加快算法的收敛速度。这些策略减小了算法在Petri网可达图中节点的搜索范围,加快了算法的收敛速度,并且保证了调度结果质量的可控性。最后仿真结果证明了方法的有效性。     

未知环境下非完整轮式移动机器人运动规划

将Bug算法与基于滚动窗口的路径规划相结合,提出改进的移动机器人路径规划方法.该方法无需计算障碍物的边线解析式,仅考虑必须的传感数据,从而提高了计算效率.根据建立的移动机器人通用动力学模型和无打滑非完整运动约束条件,采用非线性反馈线性化方法设计了轮式机器人的轨迹跟踪控制器.建模时直接以两驱动后轮的角速度为控制输入,降低了跟踪误差.同时考虑左右车轮的速度限制,以保证规划路径的平滑.最后,与Bug算法、势场算法和模糊控制算法进行对比实验,验证了该算法的有效性.     

未知环境下改进的基于BUG算法的移动机器人路径规划

对未知环境下移动机器人路径规划的方法和发展现状进行了概述总结,指出了各种方法的优点和不足.同时研究了环境未知情况下的移动机器人实时路径规划问题,将Bug算法与基于滚动窗口的路径规划相结合,提出了一种改进的移动机器人路径规划方法.规划时只考虑当前状态下所必须的传感数据,不必计算障碍物的边线解析式,节省了存储空间,提高了规划效率,保证了算法的实时性.算法采用两种行为模式,为了保证路径规划的完备性和全局收敛,同时给出了全局收敛标准.由于算法的固有原理,在陷阱区域移动机器人容易左右徘徊,无法达到目标点.针对算法的这个问题,利用虚拟障碍的概念提出了基于局部切线图算法的移动机器人路径规划.最后对本算法的收敛性和完备性给予了证明.仿真实验验证了该方法的有效性.     

CUKF算法及其在移动机器人组合导航中的应用

针对移动机器人位置的精确估计问题,提出一种附有约束的无色卡尔曼滤波(CUKF)算法.由于无色卡尔曼滤波(UKF)在处理非线性问题时,无需计算Jacobian矩阵或Hessian矩阵,从而有效地减小了线性化对非线性系统误差的影响.CUKF算法很好地利用了UKF的非线性滤波特点,在其基础上增加某种约束.将地理信息系统(GIS)环境下的地图数据库中的道路方向信息作为约束条件,通过引入拉格朗日函数解决具有约束的差分全球定位系统/航位推算(DGPS/DR)组合导航系统的非线性最优估计.仿真实验结果表明:CUKF比UKF能够更有效地提高定位精度.     

CaO2对可溶性染料废水的脱色处理

用CaO2对4种水溶性染料模拟废水进行脱色处理,并以活性橙Ⅱ为研究对象,考察了各种反应条件对脱色率的影响,结果表明:当染料的初始浓度为30 mg/L,pH值在2～3时,CaO2用量为300 mg/L,FeSO4*7H2O用量为150 mg/L,反应时间为60 min的条件下,无需紫外光照,脱色率就可达到近100%,脱色效果十分显著.     

一种改进的自适应免疫进化规划方法及其应用

结合免疫系统的机理和进化规划原理,对免疫进化规划进行改进。即引入多样性函数和群体局部退化相结合的方法,对克隆细胞进行选择和更新,增强群体信息的多样性,克服近亲细胞过度繁殖而引起早熟收敛;利用双曲正切函数,无须区分亲和度界限,决定个体细胞的变异率,实现细胞群的自适应变异;选择亲和度高的一半细胞作为记忆细胞,利用其替换原始细胞群亲和度低的细胞。对各部分改进的原因和优点进行了分析,给出了算法的主要步骤,并对自适应免疫进化规划的收敛性进行了说明。最后用不同的测试函数进行仿真实验,结果表明了方法的有效性。     

PBO纤维表面二氧化钛涂层的构建及其抗紫外光性能研究

为提高聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维的抗紫外老化性能,以3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)为桥梁,在PBO纤维表面构建二氧化钛(TiO2)涂层,并考察了纤维改性前后的表面形貌、界面剪切强度(IFSS)、以及紫外光照射前后的力学性能等变化.研究结果表明,在PBO纤维表面构建二氧化钛涂层后,PBO纤维与树脂的界面剪切强度提高了43.5%;PBO纤维的抗紫外光性能大幅增强,经200 h加速老化实验后其拉伸强度保持率提高了25%.     

材料物理专业创新型实验教学探索与实践

针对材料物理专业特点,依托材料科学与工程优势学科特色,围绕培养和造就富有创新意识和创新能力高素质人才的培养理念并结合本专业现有的实验教学条件,对材料物理专业综合性实验教学改革进行了实践和探索。介绍了武汉理工大学在加强材料物理专业创新型综合性实验建设方面的一些实践经验。