绳牵引并联机构拉力分布的优化

从理论上解决了应用于飞行器风洞试验的绳牵引并联机构拉力分布的优化问题。由于绳只能承受拉力，因此机构的运动控制必须实时计算各绳的拉力。以往学者将绳拉力的优化归结为一个线性规划问题并采用迭代。法进行求解，而迭代法不仅计算速度慢，且无确定的优化解。为此，建立了基于影响系数的协调方程和能量最优解析方程，使拉力分布的最优解呈显式表示。     

绳驱动仿腕关节绳拉力分布和可控刚度特性分析

为模拟人臂腕关节的结构功能,提出了有别于传统仿生关节的3自由度绳驱动并联结构,即通过球副连接动平台与静平台实现腕关节的转动功能。考虑绳驱动的冗余特性和绳索的单向受力性,对机构的位姿结构进行静力学分析,获得绳索张力表达式,同时建立绳张力分布优化模型,通过遗传算法得到绳拉力分布情况。通过建立运动学和静力学方程对机构进行受力分析,并引入线矢量和微分变换的方式,推导出机构的固有刚度和可控刚度,建立了腕关节静态位姿结构刚度模型,并给出刚度评价指标。分析绳索张力与机构刚度的关系和可控刚度对整体刚度的影响,数值仿真分析得出腕关节机构的位姿结构刚度在工作空间中的分布规律。     

两自由度绳牵引并联机构

对两自由度绳牵引并联机构作系统研究,进行运动学、静力学和动力学的分析．设计出控制系统,并在Simulink下完成系统仿真．提出求运动学正解的新算法,可以显著减小系统误差;抽出新的拉力分布方法并利用绳牵引并联机构的拉力应满足的条件。建立一个线性规划的标准模型．用单纯形法可以方便地求出绳的拉力．并确保满足绳拉力大于零的条件,且拉力的分布更加合理．仿真结果验证以上算法的正确性．     

六自由度绳牵引并联机构的轨迹规划

建立所设计的六自由度绳牵引并联机构的运动学逆解模型后，提出1种计算拉力的算法，以动平台末端执行器能实现∞型的轨迹为目标，进行运动规划，研究绳的运动特性。仿真结果表明，绳的速度值和加速度值，始终不大于动平台末端执行器的速度值和加速度值，绳的加速度值和末端执行器的加速度值，同属1个数量级。同时，一些绳的拉力的变化不大(处于“关”的状态)；而另外一些绳的拉力的变化很大(处于“开”的状态)，这些运动轨迹规划的仿真结果，能为以后该机构的运动控制方案的研究以及控制系统的设计，提供依据。文中提出的运动轨迹规划方法，它对一般的六自由度绳牵引并联机构都适用。     

改进的变分迭代法在Klein-Gordon方程中的应用

讨论了如何利用改进的变分迭代法应用于Klein-Gordon方程,通过其简便的计算可以得到方程的解,与Adomian分裂法对比可知改进的变分迭代法求收敛解的速度比后者要快速、简单.     

解非线性方程组的单调迭代法

解非线性方程组的方法象解线性方程组的方法一样可分为两大类,即直接法与迭代法两类,但只有极少数的情况直接法才适用,基本上解非线性方程组只能采用迭代法,常用的有简单迭代法、牛顿迭代法等等,无论哪一种迭代法都有适当选取合理的初始近似解,以便迭代法收敛的问题,不仅如此,而且有的迭代法,如牛顿迭代法,每一步迭代都要计算多元函数的导数及其所组成的Jacobi矩阵的逆矩阵,这样往往大大增加计算工作量和存贮量,有时甚至实际计算行不通,特别当非线性方程组的阶数较高时显得很突出,刘玉绅对单个非线性方程提出了单侧逼近方程解的迭代法,J.M.Ortega与W.C.Rheinboldt附加某些条件对n个变元n个方程的方程组曾经证明了类似于〔1〕的结果,本文把〔2〕中的有关结果推广到n个变元m个方程的方程组的情形。     

一阶时滞差分方程周期边值问题和周期解问题的单调迭代法

使用单调迭代法,研究了一阶时滞差分方程周期边值问题和周期解同题解的存在性.首先给出了极大值原理,这是单调迭代法的关键所在;其次给出一阶差分方程周期边值问题的单调迭代法;最后给出一阶时滞差分方程的周期解问题的单调迭代法.从而解决了文中方程解的存在性同题.     

多目标优化算法中Pareto最优解集适应度值的研究

多目标优化算法主要研究如何利用算法求解相对复杂得多目标问题从而得到一组最优解,多目标优化算法已经成为进化计算领域的研究热点之一。多目标优化问题解的多样性主要体现在两个方面,即目标解分布的广度和均匀程度。为了使目标解具备多样性且均匀分布,研究领域提出了多种解决方法,本文主要围绕Pareto最优解集适应度值展开深入的研究与分析。     

求解半线性抛物方程改进的ADI迭代法

以半线性抛物方程为例,对交替方向隐式(ADI)迭代法进行了改进,改进的ADI迭代法通过求解较低维数的矩阵方程,降低了程序实现难度,大大减少了计算量,并将其应用到求解半线性椭圆方程,改进的ADI迭代法可以作为通用求解器去解椭圆方程和抛物方程.数值算例验证了改进的ADI迭代法的优越性.     

矩阵方程AXB=C的中心对称最小二乘解的迭代解法

给出了求矩阵方程AXB=C的中心对称最小二乘解的一种迭代解法,即利用法方程变换,将求解最小二乘解转化为相容矩阵方程的求解问题,再利用迭代法求出新方程的直接解.使用该方法,对任意给定的初始中心对称矩阵都可在有限步内迭代求出它的中心对称最小二乘解.并且将求最佳逼近的问题转化为求一个新方程的极小范数解的问题,同样可用迭代法求解.     

绳驱动并联吊装机器人绳索张力优化

将绳驱动并联机器人应用于吊装领域,对运动学正解模型和绳索张力优化算法进行深入研究。首先,确定该吊装机器人为冗余约束绳驱动并联机器人,建立机器人的运动学和动力学模型。其次,针对冗余约束绳驱动并联机器人的绳索张力不唯一、不连续问题,分别运用张紧力方法、非线性规划方法和改进二次规划方法对绳索张力进行优化,确定出最佳的张力优化算法。在此基础上,进一步求得此类型绳驱动并联机器人的工作空间。最后,通过MATLAB进行仿真验证。仿真结果表明,相比于另外两种方法,采用改进二次规划方法求解的绳索张力优化解在张力上限和张力下限之间光滑连续变化,说明改进二次规划方法求解绳索张力的合理性和连续性。     

利用抽水资料确定含水层参数的二分法

为了方便准确地利用非稳定流抽水资料确定含水层参数,根据目标函数最优值存在的条件,将最优化问题转化为一个一元非线性方程的求解问题.采用常用、简单、容易实现的二分法求其根,进而由求解结果求出含水层的水文地质参数.该方法克服了各种传统优化方法原理抽象、步骤繁杂及数值计算量大的缺点.最后通过实例分析发现,用该方法计算得到的水文地质参数与实测值十分接近.     

最优投资消费问题的对偶解法

 考虑了市场中投资者信息的不对称性,用Lagrange乘数法给出了一类最优投资消费问题的对偶问题,并给出了该问题在完备市场下的最优解.对于不完备市场,讨论了最优解的存在性和唯一性.     

基于竞选算法的灰度图像匹配研究

针对灰度图像匹配算法普遍计算量大、速度较慢的问题,将灰度图像匹配问题转化成全局优化问题,然后利用竞选算法求全局最优解,以达到优化匹配性能的目的。图像匹配实验证明:在保证匹配精度的条件下,基于竞选算法的灰度相关匹配算法匹配速度大幅提高。     

动态无功优化的混合智能算法

针对存在离散控制设备动作次数约束的动态无功优化问题,提出免疫遗传算法和非线性内点法的混合算法.首先忽略控制设备的离散性和动作次数约束,采用非线性内点法求解初始优化解;然后按照控制变量的性质将原问题分解为连续优化与离散优化2个子问题迭代求解.在离散优化问题中,保持连续变量不变,采用免疫遗传算法优化离散变量,通过特别的编码方式使抗体自动满足动作次数约束;在连续优化问题中,保持离散变量不变,采用非线性内点法优化连续变量.混合算法充分结合了免疫遗传算法和非线性内点法的优点,能较快求解动态无功优化的近似最优解.IEEE14节点系统的仿真结果验证了混合算法的有效性.     

有限厚度的Marangoni对流边界层问题的解析近似解

讨论了由不同温度介质的界面张力梯度而诱导的有限厚度Marangoni对流的边界层问题.假设界面张力是温度的平方函数,下表面保持恒温,上表面的温度是水平距离的线性函数.通过坐标变换和巧妙引入小参数对速度和温度边界层控制方程组摄动渐进展开,得到了问题的解析近似解.研究了Marangoni数和Prandtl数对速度、温度边界层的影响,对相应的流动特性进行了探讨.     

武汉市烟草配送路径及运力优化

根据烟草产品特点,针对武汉市现有的配送体系和地理特点,建立了配送路径及运力优化方案数学模型,并确定了配送路径优化设计静态和动态约束条件,所涉及到的问题是带有时间限制和车辆载荷限制的车辆路径问题.其解决方案是采用二阶段算法对配送路径进行先排线路再分组法,并应用带有载荷约束的单巨集切割法,将大规模VRP问题分为线路划分和单车线路优化2个子问题,有效地解决了配送路径和运力优化问题.并通过案例对模型和解决方案作了进一步分析验证.     

动态投入产出系统的线性二次型最优控制

将大系统分解协调原理应用到具有多年延滞环节的动态投入产出经济系统中，可以将系统分解成两级，来求解该动态线性二次型最优控制问题。所导出的算法可使计算时间比一般算法大为减少。     

课程表问题的时间规划求解法

为了处理课程表问题这个NP完全类问题,根据大学编排课表的特点设计了一种全新的使用R_时刻表的设计方法。这是以文献[1]中的求解D时刻表的方法为基础,通过对近年来人们多采用遗传算法的比较,加以改进。利用R_时刻表算法对实际中的课程表问题进行安排,试验说明了该方法具有一定的可行性和有效性。