大规模过程系统优化的简约空间SQP

提出了一种适用于大规模过程系统优化的简约空间     

一种无特征分解的快速子空间DOA算法

基于子空间正交特性的MUSIC算法具有优良的超分辨性能,但由于其需要对空间协方差矩阵进行特征分解,因而计算量比较大。为了降低计算复杂度,提出一种快速子空间算法。该方法利用信号特征值大于噪声特征值的特性,通过对空间协方差矩阵的高阶次幂或者空间协方差矩阵逆的高阶次幂来逼近信号子空间或者噪声子空间,从而避免了特征分解。获得噪声子空间后再采用MUSIC算法实现波达方向估计。仿真结果表明,该方法减少了计算量同时能够达到MUSIC算法的估计性能。     

一类非线性大系统优化问题的逼近算法

针对一类约束函数是变量可分离的非线性大系统优化问题，本文给出一种基于逐次逼近算法的熵函数法，对每一个子问题，该方法可以通过解一个可微的无约束极小值问题，一次性地获得其ε－最优解，避免了序列极小化过程，并且可以通过参数的选承控制解的误差，初步的数值试验表明，对于该类非线性大系统优化问题，本算法有良好的数值表现。     

基于修正空间平滑的改进正交化波束形成算法

针对正交化自适应波束形成算法的零点会偏离干扰方向、当干扰相干时算法失效问题,提出了一种基于修正空间平滑的改进正交化自适应波束形成算法。该算法利用修正空间平滑技术克服正交化算法不能工作于相干干扰环境的缺点;利用总体最小二乘方法得到噪声子空间,总体最小二乘处理减轻了噪声的影响,因而估计的噪声子空间接近真实噪声子空间,干扰方向形成零点。计算机仿真结果表明此算法是有效的。     

基于广义特征值和核函数的非线性盲分离算法

在给出了一种基于广义特征值分解的线性混合信号盲分离方法的基础上,结合核特征空间而给出了一种非线性混合信号盲分离算法。该算法首先将混合信号映射到高维核特征空间,同时构造该核特征空间的一组正交基。其次,通过这组正交基将高维核特征空间的信号映射到参数空间,从而把非线性混合信号盲分离问题转化为参数空间的线性混合信号盲分离问题。在参数空间中,应用基于广义特征值分解的线性混合信号盲分离方法对信号进行分离。该算法具有闭解形式,计算简单,收敛精度较高,稳定性好。仿真结果表明该算法是有效的,具有良好的分离性能。     

机载电磁矢量传感器阵列DOA和极化参数估计

针对机载电磁矢量传感器阵列DOA和极化参数估计问题,提出了一种基于复四元数估计方法,该算法利用四元数建立机载电磁矢量传感器阵列信号处理模型,然后利用四元数联合矩阵的特征分解得到阵列数据相关矩阵的特征分解,一方面使得计算过程中数据的贮存量大大减少,另一方面通过推导得到信号子空间和噪声子空间在四元数域上的正交性从而使DOA和极化参数估计的精度更高,仿真证实了本算法的有效性。     

干涉SAR地形重建的视向量正交分解算法比较

在给出GOD算法的另一种形式和MOD算法的改进算法MMOD算法的基础上,对GOD、MOD、MMOD和GUOD算法间的关系进行了研究.理论分析和实验结果表明,4种算法的共同特点是均选择天线的单位速度向量作为一个正交基,在速度向量的法平面内分别选择一对正交单位向量作为另两个正交基,不同特点在于采用了不同的视向量正交分解方法.结果表明,GOD算法、MMOD算法和GUOD算法是等价的,而MOD算法由于在视向量正交分解中采用了平面波模型,是一种近似算法,与GOD算法、MMOD算法和GUOD算法是非等价的.     

基于子空间法的空时分组码系统信道盲估计

结合多信道子空间理论,结合空时分组码的正交特性,提出了新的盲信道估计算法。首先,根据空时分组码结构特点,将原编码矩阵分解,并将接收矩阵合理地构造,把原信道矩阵重新构造成新的重构信道矩阵。然后求出重构信道矩阵的噪声子空间,之后利用信号子空间与噪声子空间正交特性,构造出信道矩阵作为变量的线性方程组,因而可以得到信道矩阵的闭式解。对三种典型的空时分组码进行仿真验证,仿真结果表明本算法的有效性。     

正交投影阵列信号子空间估计方法

利用特征值分解构造信号子空间存在运算量大的问题,制约了子空间类参数估计方法的实时应用。提出一种新的正交投影阵列信号子空间估计方法,该方法不需要特征值分解,通过对阵列接收数据逐级进行正交投影分解构造阵列信号子空间的一组基向量,使得每个基向量方向上信号投影能量最大,从而保证所张成的信号子空间包含最大的信号能量。定义了衡量子空间估计精度的信号和噪声子空间估计误差函数。理论分析和仿真结果表明,所提方法计算复杂度低,且子空间估计精度优于特征值分解。     

航天测控通信系统可靠性分析的改进Krylov投影算法

基于Markov模型对航天测控通信系统进行可靠性分析的过程中,若系统中测控通信设备数量较多,模型中的状态空间随设备数量呈指数增长,将会导致数值计算困难。提出了一种基于改进Krylov子空间技术的可靠性分析方法,该方法利用Arnoldi过程构造正交基,并采用了类似于常微分方程求解的差分递推形式。分析了算法的局部截断误差,提出了算法迭代步长的计算公式。实验结果证明,改进的Krylov子空间方法简化了问题复杂度,提高了测控通信系统的可靠性分析效率和精度。     

A TRUST REGION ALGORITHM WITH NULL SPACE TECHNIQUE FOR EQUALITY CONSTRAINED OPTIMIZATION

This paper presents a trust region algorithm with null space technique fornonlinear equality constrained optimization. Considering in the null space methods that,the convergent rate of range space step is faster than the null space step for the most cases,the proposed algorithm computes null steps more often than range space step. Moreover,the new algorithm is based on the reduced Hessian SQP method. Global convergence ofthe proposed algorithm is proved. The effectiveness of the method is demonstrated bysome numerical examples.     

基于Matlab的分布式并行优化计算环境

在对并行计算环境进行深入讨论的基础上，提出了基于Matlab的分布式并行优化计算环境的层次结构，并设计了初始化函数、发送接收任务函数、进行任务函数和回送并综合结果函数四大类的基本并行函数，这些函数都具有大粒度的特点。利用这些基础函数，实现了并行SQP。为伪代码的分析中表明，利用四类基本函数实现分布式并行计算是简单而有效的。     

多操纵面交叉耦合的SQP控制分配策略

针对多操纵面飞机交叉耦合效应下易产生虚拟控制误差和舵效中和等问题,提出了一种基于改进序列二次规划的控制分配策略。以操纵面偏量为参数构建优化目标,基于舵效线性假设分别研究了基于线性规划和二次规划的多操纵面线性控制分配方法。进一步考虑非线性交叉耦合效应,分别建立了序列线性和序列二次规划的交叉耦合控制分配模型,并设计了改进的Hessian矩阵,以实现序列二次规划的优化求解。仿真表明,基于改进序列二次规划的控制分配策略能够合理地利用所有交叉耦合操纵面实现非线性分配,优于线性规划、二次规划和序列线性规划控制分配方法。     

几种局域波分解方法的比较研究

基于Hilbert变换的局域波法 ,能得到信号有意义的瞬时频率。它的分解基是随动态信号波形的变化而变化 ,具有自调节自适应的特征 ,因此能在时频域内描述非平稳非线性信号的局部特性。提出的局域中值定理分解方法 ,能正确求出并分离包含在信号中的局域中值 ,从而得到更标准的信号基本模式分量。通过与其它几种局域波信号分解方法的比较 ,发现局域中值定理分解方法性能更优     

AN SQP METHOD BASED ON SMOOTHING PENALTY FUNCTION FOR NONLINEAR OPTIMIZATION WITH INEQUALITY CONSTRAINT

1 IntroductionIn tabs paper, we consider the following nonlinear optbostion problem:where j: Re - R, g: Re - Re are continuously ~ntiable functinns. SoP method forproblem (1) generates a sequence of points which converges to a K--T point of problem (1)through the following iterate formulaxk 1 = x* adds (2)adhere da is the solution of the following quadratic Prograrxuning problemin which Bh is a sylnlnetric positive deflate lllatris and A* is a stepsise obtained by some lineseaxch to redu…     

设备具有恶化特性的多目标流水车间调度模型与算法

考虑到现实流水车间调度中设备具有恶化特性,针对作业处理时间是其开始时间的线性递增函数的流水车间调度问题,建立了最小化最大完成时间和总延迟时间的多目标优化模型;进而设计了一种基于分解的自适应多种群多目标遗传算法进行求解.该算法将多目标优化问题分解为多个单目标子问题,并分阶段地将这些子问题引入求解过程.在每次迭代时,根据种群在目标空间和解空间的分布情况,自适应地为当前求解的子问题分别构造子种群进行求解.通过对数值算例仿真实验,验证和分析了所提出的算法在解决该问题上能够获得较好质量和分布性的非支配解集.     

任务主体二元约束下作战任务分解EVA方法

针对复杂作战任务分解中存在的随意性、不确定性问题, 综合考虑任务主体能力属性和结构特征等二元约束, 提出了一种由子任务集提取(extraction, E)、约束检验(verification, V)、子任务集调整(adjustment, A)等步骤递进循环形成的任务分解EVA方法。首先, 构建了全局任务空间, 提出基于任务匹配的子任务集提取方法; 其次, 针对任务主体能力属性和结构特征的二元约束, 建立了子任务集调整模型, 通过改进精英保留策略, 引入任务分解粒度和交叉变异概率动态调整策略, 提出了一种引进的非支配排序遗传算法-Ⅱ(improved non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ, INSGA-Ⅱ)算法; 最后, 进行仿真实验, 验证了算法相较于传统多目标优化算法在解集多样性、收敛性和时间性能上的优势。研究结果表明, 所提方法能够使决策者依据任务主体实际自主调控任务分解结果, 在一定程度上克服了传统方法过度依赖主观经验, 忽略任务主体能力属性、结构特征约束的问题。     

基于粒子群优化的稀疏分解变尺度快速算法

针对一类可分稀疏性度量函数,结合最优化理论,研究了稀疏信号重构的快速算法。稀疏分解可以看成是一个带等式约束的优化问题,首先利用惩罚函数法将其转化为无约束优化问题|然后在粒子群优化估计搜索步长的基础上,利用变尺度法寻找无约束优化问题的最优解|最后依次增大惩罚因子,直至稀疏表示系数满足分解精度的要求。该算法避免了矩阵求逆运算,且无需先验地选取惩罚因子。仿真实验验证了算法的有效性和快速性。     

液力变矩器泵轮叶片优化设计研究

提出一种液力变矩器叶栅系统的优化设计方法,通过含有参数化设计与流场数值模拟环节的正交试验设计样本构建目标的响应曲面(RSM)近似模型,再由序列二次规划法(SQP)反复迭代并更新模型逼近最优解。结果表明该方法在工程设计上是有效的,并且证实了加大泵轮叶片内环出口角的扭曲角度可以有效地提高变矩器的变矩性能,但起动变矩比增大的同时最高传动效率会有所下降。     

一种知识库系统软件体系结构框架的研究

在专家系统、实时控制、问题求解、机器学习等智能应用领域,都需要存取和管理大规模共享知识库,这种知识库不能用传统的专家系统外壳来建造,因为这些外壳不能满足数据量的不断增长,知识库丰富的表示结构和推理机也不被现存的数据库技术支持。为了解决这个问题,本文提出了一种适合知识库管理系统的体系结构,这种软件体系结构采用可以处理不同粒度空间的商空间结构,给出了基于商空间的一种新的知识库系统软件体系结构模型,定义了原子构件、商构件、连接和配置,描述了农业气象知识库系统框架,给出了它的构件和配置案例,这些工作为基于商空间的知识库系统软件体系结构研究奠定了理论基础,为进一步研究软件体系结构提供了新方法。