求解非线性级数拟合问题的新模式搜索方法

粘弹性材料是一种在工程中广泛应用的重要材料,在研究它的一些特性时都需要涉及相关的非线性级数拟合问题.遗憾的是,目前的研究成果仍远远无法满足工程实际的需要,因此对它的进一步研究和探索是非常重要且紧迫的.文中根据待求问题的特性,首先建立了新的优化模型,然后提出了基于筛选技术的模式搜索算法.相关的数值实验证明了新模型及算法的可行性和高效性.     

提高结构光三维形貌测量精度的分段拟合滤波方法

在基于结构光的三维形貌测量法中,物体高度调制后的变形结构光场经过成像系统成像,由测量系统获取,并通过滤波,相位测量和解相位恢复出物体的高度信息.其中滤波是提高测量精度的重要环节.本文通过计算机模拟及数据对比证实,在相位测量轮廓术的基础上采用分段拟合滤波滤除噪声的有效性和实用性,并对分段拟合滤波的计算精度和计算误差进行实验模拟分析.     

基于和声搜索的自适应滤波算法

针对子空间辨识方法,从状态空间模型向I/O差分方程转化的取向,使有关矩阵的维数增加,计算复杂度增大的问题,提出了用和声搜索算法辨识CARMA(Controlled Auto-Regressive Moving Average)模型子阶、时滞和参数的方案.该方案基于所提出的输入输出模型转化为状态空间模型的定理,使相应的状态空间模型在CARMA模型辨识之后也被辨识.以油井热洗为例,进行了自适应滤波估计.估计结果表明:该算法有较高的滤波和预报的精度,滤波和一步预报的误差方差的最大值在0.01以内,与子空间辨识方案相比,本方案的计算量约为前者的五分之一.     

顾及未知系统误差的变形监测滤波算法

通过建立一种带有未知系统误差的滤波模型,研究变形监测滤波解算中一些未知边坡物理信息的处理问题,给出一种基于移动窗口的系统误差自适应拟合法.研究结果表明:该算法充分融合了包含在观测中的统计信息、边坡滑坡的有关力学状态和地质条件所提供的信息,减弱了观测异常所带来的影响,提高了形变参数解算精度.     

基于混沌搜索和模式搜索的混合优化方法

混沌搜索能够有效跳出局部极小,然而其细搜索能力不足;模式搜索具有很强的细搜索能力,但是其搜索结果的好坏在很大程度上依赖于初始点的选择.为了提高基于混沌搜索的优化方法的搜索精度,基于混沌搜索和模式搜索,本文提出了一种混合混沌模式搜索方法.该方法在混沌搜索的基础上再进行模式搜索得到最终的搜索结果.混沌搜索结果的精度不需要很高,却可以为模式搜索提供有效的初始点,避免搜索陷入局部极小,只需要简单搜索即可得到理想的最优解.仿真结果表明混合混沌模式搜索方法简单、高效.     

系统误差的研究

在物理实验中,要用实验的方法研究各种物理规律,因此要定量地测出各物理量的大小,由于实验理论的近似性,实验仪器的灵敏度和分辨能力的局限性等等,得到的值是有误差的。误差可分为系统误差、偶然误差和粗大误差三类。随着测量技术的发展,研究系统误差理论就显得更重要了。发现系统误差必须从系统误差的来源着手,仔细研究实验方法和测量所依据的理论公式的完善性,分析实验条件和每一步测量是否符合要求等。根据系统误差的特点,采取不同的方法来消除系统误差。     

移动机器人里程计系统误差的校正方法

为提高系统的定位精度和减小系统误差,针对低运动控制模型精度移动机器人,基于3个主要的系统误差来源——"左右轮子直径的不相等"、"轮距的不确定"和"左右轮子直径实际的平均值与标称平均值不相等"所产生的位置误差和方向误差,提出了校正里程计系统误差的方法,并设计校正实验来校正系统参数——左右轮子的直径和轮距.该校正方法分别考虑了系统误差对机器人直线运动和旋转运动的影响,通过直线运动和旋转运动的实验数据校正系统参数.实验结果表明,校正后的系统参数更接近其实际值,系统误差更小,系统定位精度更高,并且实验简单,容易操作.     

非建模系统误差对LAMBDA方法影响的研究

非建模系统误差是影响整周模糊度固定的一个重要因素。在现有经验模态分解理论的基础上,定义经验模态分解的多尺度分解与重构结构,依据累积标准化模量的均值随尺度的变化确定非建模系统误差与噪声分离尺度的选择标准,分离出双差观测值残差序列中的系统误差,并对初始双差观测值进行修复,得到去除系统误差后的双差观测值序列。比较系统误差消除前后LAMBDA方法求解整周模糊度固定的速度、可靠性和搜索空间,结果表明:利用经验模态分解方法消除系统误差后,LAMBDA方法求解整周模糊度固定的速度和可靠性明显提高,搜索空间得到一定优化。     

基于核估计的滤波补偿法

为了解决Kalman滤波算法进行动态定位时,模型中存在的系统误差使得动态定位结果产生偏差的问题,采用基于核估计的滤波补偿法,在移动的窗口内,利用核估计拟合模型系统误差,修正相应的观测向量和状态预测向量的协方差矩阵估值,以消除系统误差对滤波的影响,推导了利用核估计拟合系统误差的公式。通过一个模拟算例证明了改算法的有效性,而且在滤波过程中不需要对系统误差做任何假设,对开窗窗口的宽度也不敏感。     

积分滤波非线性拟合科氏流量计驱动系统改进

稳定振动的流量管保证着科氏流量计流量测量的准确性,而维持流量管振动的关键是流量计驱动系统。针对科氏流量计模拟驱动电路起振速度慢、受随机干扰影响振动不稳定问题,研发基于积分滤波非线性拟合法改进驱动系统。改进驱动系统采用积分滤波方法削弱传感器信号中随机干扰,应用非线性拟合法对积分信号进行频率估计,然后合成驱动信号驱动流量管振动。改进驱动系统中积分滤波可以有效抑制随机干扰,非线性拟合法考虑信号整体不受个别采样信号影响,提高频率测量精度与增强振动稳定性。仿真实验表明,基于积分滤波的非线性拟合法具有较高的频率测量精度,适用于流量计起振频率估计与振动频率监测。实际改进驱动系统测试表明,改进驱动系统提高了流量计起振速度,增强振动稳定性。     

用数值拟合法进行误差信息分离的研究与实践

用数值拟合法代替数学渺茫皮法，实现了对不同频率误差信息的分离，通过推导证明两咱方法在本质上是相同的。当将前者按后者的形成理论进行推导时，得出了一种与传统窗函数形状迥然不同的新型窗函数。给出了全部推导过程，并介绍了实用效果。     

基于移动最小二乘法的轨迹拟合切线方位角计算

基于移动最小二乘法,提出了轨迹切线方位角算法.利用实测数据验证了算法的可行性,并对算法关键参数(紧支系数与权函数)的设置进行了讨论.结果表明:该方法简单易行,适用于形状弯曲较小的轨迹;移动最小二乘法中的紧支系数应满足计算的需求,但不宜过大;权函数能提高拟合精度,但对轨迹切线方位角的精度几乎没有影响.     

基于MATLAB的通用数据拟合方法

介绍了在实验数据处理、统计数据分析等场合使用的一种基于MATLAB的通用数据拟合方法。首先设计了通用的多项式数据拟合方法,并揭示了多项式数据拟合方法的拟合准则为最小二乘法、理论依据是函数逼近论。最后通过两个具体实例验证了所提拟合方法能获得满足拟合精度的多项式函数。     

函数曲线的双圆弧拟合

工程上常用的有四种平面曲线双圆弧拟合方法，各有其特点，本文讨论了平均转角拟合法，给出了一种按逼近精度要求对函数曲线进行双圆弧拟合的实用方法。     

基于曲线拟合的移动目标卫星动态跟踪方法

研究卫星对移动目标的动态跟踪问题,主要解决卫星的实时指向计算。本文在已知移动目标的位置信息情况下,建立卫星观测目标的空间几何模型;利用STK（Satellite Tool Kit）软件辅助构建卫星对移动目标的指向序列,设计跟踪曲线的分段拟合方法;建立在时统误差影响下卫星视轴切换的约束模型。通过实验验证了分段曲线拟合方法对于减小误差的有效性,可以较好地提高卫星对移动目标跟踪的准确性和时效性。     

全局连续的分段最小二乘曲线拟合方法

针对传统最小二乘的曲线拟合方法不适合单一应用在具有复杂结构的试验观测数据中,本文提出一种满足全局连续性约束的多分段区间的最小二乘数据拟合方法.通过把每个相邻分段点上要求拟合连续的约束条件转化成一个矩阵等式Zα=0,建立一个只包含线性等式约束的最小二乘模型min ‖ Xα -y‖ 2,最后通过应用拉格朗日的乘数方法推导出...     

常规螺杆元件四面体间隙的拟合

文中利用了两种对非规则边界参数区域进行拟合的方法,对同向双螺杆挤出机四面体间隙进行了拟合,并建立了一种曲面拟合误差测量的新方法;应用此法,从度量曲面的整体贴近程度方面对拟合曲面进行了误差分析。     

基于线性CCD阵列的弹头轮廓误差测量

提出了一种运用CCD成像测量技术进行大型机械零件轮廓测量的图像测量方法，该方法利用CCD成像技术获得零件轮廓的图像，并使用Marr边缘检测算子精确确定零件轮廓的边缘位置，利用十一点曲率法得到轮廓的角点和切点的大致位置，并对轮廓分段识别。最后采用直线和任意曲线轮廓拟合的数学模型及误差评定方法，判断所测零件的轮廓度是否满足公差要求。该方法代替了传统的模板手工测量，测量效率高，实验表明，此方法达到了理想的测量结果。     

曲线拟合的最小一乘法

最小一乘法的解,由于存在着绝对值方程而不便于计算,成为困扰数理界200多年悬而未决的难题.基于对最小一乘准则下各种数学模型的大量计算和长期研究后发现,若存在最小一乘最佳参数a=a*∈Rn使绝对偏差值和为极小的最小一乘准则im=∑1 yi-f(xi,a*)=min成立,则拟合函数f(x,a*)的表征为:至少存在n个点x1,x2,…,xn,使yi-f(xi,a*)=0,i=1,2,…,n(n≤m)成立,从而最小一乘解可以实现.