奇异线性二次型微分鞍点对策的小波逼近解法

研究广义状态系统中线性二次型微分对策鞍点策略的数值求解问题。基于小波多尺度多分辨逼近特性 ,提出了一种数值求解新方法。该法基于Daubechies小波的优良性质 ,特别是将Daubechies小波基的积分运算矩阵、乘积矩阵和快速离散小波变换系数矩阵应用于原问题的主要方程 ,将原问题转化为矩阵代数优化问题 ,避免直接计算耦合Riccati微分方程。算法简洁明了 ,适合于计算机求解。实例计算结果显示 ,该算法是可行的     

一种小波网络的改进算法研究

将基于MGS算法的NARMAX模型结构与参数辨识的一体化算法和小波网络相结合,提出一种改进的小波网络学习算法.该算法基于数值稳定的MGS正交化方法对小波基进行优选,同时在迭代过程中不要求存储设定小波网络模型的整个参数回归矩阵,避免存储困难.同时采用[err]准则来初选小波网络的结构模型,采用[ERR]准则来剔除由[err]准则误选的冗余项.仿真结果表明,利用该算法设计得到的小波网络具有较小的存储量和较小的网络规模.     

一种求解最优控制问题的混合WNN-PSO算法

针对最优控制问题的数值求解,提出了一种混合小波神经网络粒子群(WNN-PSO)算法,算法首先利用小波神经网络的非线性逼近能力参数化最优控制轨迹,将最优控制问题转化为非线性规划(NLP)问题,其决策变量为小波神经网络的参数,然后采用粒子群(PSO)算法优化小波神经网络参数,获得NLP问题的全局最优解.针对Bang-Bang最优控制问题和一个经典的化工过程最优控制问题进行仿真研究,验证了所提出算法的可行性和有效性.     

基于改进蚁群算法的舰载机弹药调度

针对舰载机弹药调度供求点多、批次量大等特点,通过分析限制因素,建立了调度方案求解模型。利用蚁群算法对方案模型求解,提出了具体实现算法,每次循环对信息素进行变异调整,并通过引入遗传算法的精英保留和交叉运算操作思想,克服了基本蚁群算法搜索时间长、易陷入局部最优解等缺陷。数值仿真结果验证了调度模型的正确性,以及改进蚁群算法的有效性。     

基于改进小波变换的海上目标检测

为提高弹道导弹打击舰船的命中精度,研究分析弹载合成孔径雷达的海上目标检测具有重大意义。针对基于传统小波变换的检测算法在相干噪声下难以快速实现目标检测的问题,提出基于改进小波变换的检测模型。首先,利用方向可调的小波函数改进传统小波变换,在提高检测精度的情况下,可避免进行非极大值抑制;其次,重点针对方向小波变换运算复杂的问题,从算法原理和实际应用两方面着手,分别构造可变方向角和掩模矩阵,减少了运算量;然后,在此基础上利用高低帽滤波和闭运算的组合处理,增强边缘区分度,即可通过二值化处理完成目标检测;最后,以舰船的目标检测为例,从检测精度和运算时间两方面验证改进模型的有效性。     

基于多尺度小波能量积累的雷达回波检测方法

提出了多尺度小波能量积累器的概念,并给出了相应的多尺度小波能量积累算法,将信号在不同分解尺度上的小波能量进行积累.在此基础上设计出一种用于弱信号检测的小波能量检测算法,对低信噪比信号检测进行了仿真实验.仿真结果表明,该检测算法对强白噪声及强色噪声背景下的低信噪比信号的检测非常有效,与传统的信号检测方法相比具有显著优越性.     

利用双树复小波变换和SURF的图像配准算法

为了进一步提高图像配准的运算效率、匹配正确率及配准精度,提出了一种利用双树复小波变换和加速鲁棒特征（speeded up robust features, SURF）的图像配准算法。首先利用双树复小波变换将参考图像和待配准图像分解为低频部分和高频部分,选取其对应的低频部分作为SURF算法的输入图像,得到两者的粗匹配结果;然后通过随机抽样一致（random sample consensus, RANSAC）算法对粗匹配点对进行提纯,剔除误匹配点对,解决了SURF算法存在较多错误匹配点对的问题,同时计算出最佳匹配的变换模型参数;最后根据该变换模型参数对待配准图像进行几何变换,经双线性插值确定灰度,完成图像的配准。大量实验结果表明,与尺度不变特征变换（scale invariant feature transform, SIFT）算法和SURF算法相比,所提算法的运算速度更快,匹配正确率和配准精度更高,同时在抗噪声、抗旋转及抗亮度变化性能方面更加优越。     

求解非光滑最优控制问题的自适应网格优化

针对传统直接配点法在求解非光滑最优控制问题时存在离散误差大、精度低的问题, 提出了一种自适应直接配点法。利用局部分段插值多项式逼近最优解, 将最优控制问题离散为非线性规划问题, 并给出了离散误差估计方法, 根据离散误差的大小确定区间内节点的加密量, 提出了自适应网格优化算法, 利用该算法将大部分节点配置在非光滑区域以降低离散误差。最后通过仿真算例将所提算法与传统直接配点法和文献中的拟谱自适应算法分别进行比较,验证了所提算法的高精度和有效性。     

导弹追逃博弈微分对策建模与求解

针对导弹攻防对抗过程中拦截器追击具备较强机动能力弹头的追逃问题,建立了双方追逃微分对策模型并给出求解方法.一是给出导弹追逃质点动力学模型;二是基于微分对策理论,建立了导弹攻防对抗微分对策模型,模型以推力角为控制变量,高度,速度和经度角为状态变量,并考虑了地球重力和自转的影响;三是针对模型获得解析解的困难,给出高精度四阶Gauss-Lobatto多项式配点法来逼近非线性方程,通过离散化节点和配点上的状态量和控制量将微分方程组转换为代数约束;四是为采用配点法求解模型,给出了将双边最优对策问题转化为单边最优对策问题的具体方法.最后实例分析对本文研究进行了仿真验证.     

基于小波和多维泰勒网动力学模型的金融时间序列预测

提出建立多维泰勒网动力学模型及参数辨识方法, 和基于小波多维泰勒网模型的金融时间序列预测方法. 利用Mallat算法将金融时间序列分解成一个低频信号和若干个高频信号; 对不同频率的时间序列建立多维泰勒网动力学模型; 通过共轭梯度法训练模型参数, 并进行预测; 将各模型的预测结果进行叠加, 得到原始序列的预测值. 实验结果表明, 这种金融时间序列预测方法具有较高的预测精度和预测方向正确率.     

用Melnikov函数的数值积分法估计混沌阈值

用Melnikov方法对含高阶非线性项的微分方程进行研究。由于很难得到Melnikov函数的解析表达式,故采用数值积分法求解,从而得到可能出现混沌的阈值曲线。并由给定参数计算出相应的混沌阈值,数值仿真结果与Melnikov函数的数值解是一致的。     

活性炭床多组分竞争吸附数值方法研究

建立了活性炭床多组分竞争吸附动态模型，并利用数值方法求解。计算结果表明采用有限差分数值方法能较好地预测多组分动态穿透曲线，同时能较好地反映多组分气体的竞争吸附特性。该数值计算方法能辅助实验工作进行预测，也可以用于其它竞争吸附过程的数值计算。     

某火炮弹丸发射强度仿真分析

以非线性瞬态动力学理论为基础,并以测试材料参数及膛压曲线为依据,建立了某高速弹丸发射过程中的力学仿真模型;应用数值仿真分析方法,对该模型进行了发射强度仿真和分析,得到了某高速弹丸在发射过程不同时刻的强度参数结果,计算结果与实弹实验结果基本吻合.结果表明,所涉及内容及方法可以为今后该弹丸的改进及同类弹丸发射强度研究工作提供了理论参考与依据.     

基于储备容量的交通网络潜在瓶颈路段识别

交通网络潜在瓶颈路段是随着需求变化将来可能会成为瓶颈的路段.准确识别出潜在瓶颈路段并进行优化管理,可以更好地适应未来交通需求的变化.基于交通网络储备容量模型,提出了交通网络潜在瓶颈路段识别方法,并设计了储备容量模型的求解算法.算例分析比较了现状需求和路网可容纳最大需求下的交通均衡流量模式.结果表明,不能简单地根据现状需求去推断潜在瓶颈路段,而论文提出的方法可以识别出路网达到最大需求时的潜在瓶颈路段.此外,利用交通网络储备容量模型设计了一种次要潜在瓶颈路段识别方法,次要潜在瓶颈路段是在优化潜在瓶颈路段之后随需求增长新出现的瓶颈路段.算例表明该识别方法具有一定的适用性.     

基于FLUENT软件模拟平面运动机构试验

通过对流体力学软件FLUENT的使用与研究,根据潜水器循环水槽水动力试验的原理,提出了一套潜水器的数字水动力实验方法。该方法能够完全模拟利用小振幅垂直平面运动机构进行的全部水动力试验,并得到相应的水动力系数。通过对某长航程潜水器的计算并与循环水槽试验结果对比表明,该方法有很强的实用性,可以满足潜水器在完成初步设计阶段后对于操纵性能预报的需求。     

Optimizing polyphase sequences for orthogonal netted radar systems

Orthogonal netted radar systems (ONRS) can fundamentally improve the radar performance by using a group of specially designed orthogonal polyphase code signals which require a very low aperiodic autocorrelation peak sidelobe level, low aperiodic cross-correlation, and a good resilience to small Doppler shifts. However, the existing numerical solutions degrade severely in the presence of small Doppler shifts. A new set of polyphase sequences is presented with good correlation properties as well as resilience to Doppler shifts. These sequences are built by using numerical optimization based on correlation properties as well as the Doppler effects on matched filter outputs, which maintains the Doppler tolerance. The statistical simulated annealing algorithm and the greedy code search method are used to optimize the sequences. Correlation and Doppler results are compared with the best-known sequences and show to be superior.     

空间绳系机器人释放动力学与控制仿真研究

空间绳系机器人作为一种新型空间飞行器,为近距离目标捕获提供了一种全新的捕获方式。作为关键技术之一的空间绳系机器人释放动力学与控制目前尚未引起广泛关注。通过建立空间绳系机器人释放动力学模型,研究了绳系机器人稳定释放的控制技术。对非线性释放动力学模型全局反馈线性化,设计了绳系机器人释放的主动学习控制器,控制器根据规则在线学习自整定控制器参数,使绳系机器人沿切向稳定快速释放,解决了绳系机器人沿切向释放不稳定的问题。机器人作为一个独立的控制系统,可完成沿任意方向的释放。数字仿真验证了机器人能够满足释放过程中对主动控制律的要求,说明稳定释放控制策略的有效性。     

数字滤波法控制六辊UC轧机中的混沌

利用两种不同的数字滤波方法 ,对文献 [11]中的六辊UC轧机中的混沌进行了控制 ,给出了初步的分析和数值模拟结果 ,分析了用这种方法控制混沌的机理。这是为提高六辊轧机轧制精度的一种极为简便的方法 ,是对传统技术的新的应用 ,它展示了一个新的控制思想。最后对有关的问题进行了讨论。     

含有屏蔽数据的串联系统中Burr XII部件可靠性指标的Bayes估计

在含有屏蔽数据的情况下, 研究串联系统中Burr XII部件可靠性指标的估计问题.利用极大似然法给出了部件参数的极大似然估计,并分别在平方损失、LINEX损失和熵损失函数下,给出部件参数及可靠性指标的Bayes估计.最后利用Monte-Carlo随机模拟方法对各种估计结果进行了比较分析.     

平面柔性并联机器人系统建模与仿真研究

利用运动弹性动力学理论和有限元方法研究了平面柔性并联机器人的动力学建模方法。分析了各运动支链的弹性位移及其耦合关系,提出了柔性并联机器人系统的运动学约束条件和动力学约束条件,综合考虑了构件的分布质量、集中质量、集中转动惯量以及杆件的各种弹性变形的影响,建立了平面柔性并联机器人的动力学模型。以平面3-RRR柔性并联机器人为例,用MATLAB语言编程进行了仿真计算,并用SAMCEF软件的计算结果验证了模型的准确性。仿真结果表明该动力学模型能正确地反映柔性并联机器人的弹性振动特性,杆件的弹性变形对机器人动平台的位置误差和方向误差具有重要影响。