采用不变矩图像匹配与直方图的仪表识别算法

为了解决当前仪表识别算法在机床仪表状态信号多变、实时性强的环境下状态识别错误的不足,设计一种基于不变矩图像匹配与直方图的在线仪表识别算法.首先,基于不变矩特征,通过图像的重心坐标获取其中心不变矩,设计图像匹配算子,并根据仪表灯的匹配度量值定位当前状态信号位置.然后,根据定位到的信号中心点坐标,提取出状态信号外接最小矩形.最后,依据信号灯颜色的直方图特性,计算出反投影直方图,实现对状态信号颜色的判断.实验结果表明:与当前机床仪表识别技术相比,面对机床仪表状态信号多变的环境时,文中算法具有更高的识别精度.     

迭代无味卡尔曼滤波器的算法实现与应用评价

为了对各种迭代无味卡尔曼滤波(iterated unscented Kalman filter, IUKF)算法的应用及性能表现给出较为全面、客观的评价,分别导出并探讨了3种IUKF算法之间的内在联系。多种情况下的仿真应用表明,当观测噪声不太大,且该非线性系统状态的后验密度为可用高斯分布很好近似的单峰形式时,或者说是引起系统非线性的状态量是完全瞬时可观测时,选用恰当的IUKF算法,通过2~3次迭代,就可以在保持滤波一致性的条件下,进一步获得显著的精度收益;否则,IUKF相对于无味卡尔曼滤波(unscented Kalman filter, UKF)的迭代收益就难以保证。     

New robust fault-tolerant controller for self-repairing flight control systems

A new robust fault-tolerant controller scheme integrating a main controller and a compensator for the self-repairing flight control system is discussed. The main controller is designed for high performance of the original faultless system. The compensating controller can be seen as a standalone loop added to the system to compensate the effects of fault guaranteeing the stability of the system. A design method is proposed using nonlinear dynamic inverse control as the main controller and nonlinear extended state observer-based compensator. The stability of the whole closed-loop system is analyzed. Feasibility and validity of the new controller is demonstrated with an aircraft simulation example.     

混杂系统粒子滤波混合状态估计及故障诊断算法

混杂系统同时包含连续动态特性和离散动态特性,并且两种动态相互作用,使其故障诊断变得更加困难。针对此问题,提出了一种混合系统粒子滤波混合状态估计及故障诊断算法,提高了现有方法的适用范围和诊断效率。针对混杂系统受控迁移、自治迁移和随机迁移等特点,首先利用随机混杂自动机对系统离散状态(包括故障)和连续状态进行统一建模,重点对现有基于扩展卡尔曼粒子滤波的连续估计算法进行改进,支持利用在线监测数据来估计混杂系统各类迁移产生的各种离散和连续状态,最后根据离散状态估计结果快速实现故障诊断。通过对典型非线性混杂系统的故障诊断,证明了该方法的有效性。     

基于投影中心距离的支持向量预选取

支持向量机是一种能在训练样本数很少的情况下达到很好分类推广能力的学习算法.支持向量机在选择支撑矢量时却进行了大量不必要的运算,成为其应用的瓶颈问题.因此在基于支持向量的分类器学习算法中,预先选择支撑向量是非常重要的.投影中心距离算法是一种能够预选取支撑矢量的方法,该方法可以有效地预选取出包含支持向量的边界集,在不影响支持向量机的分类能力情况下,大大地减少了训练样本,提高了支持向量机的训练速度.本文采用投影中心距离算法进行支撑矢量的预选取,通过对人工线性、非线性数据及MINST字符库的实验证明了该方法的有效性和可行性.     

基于改进局部保持映射的图像特征提取算法

针对目前局部保持映射算法(LPP)因忽略类标识信息而造成的计算效率问题,提出了基于类标识信息的监督局部保持映射算法,并将其用于图像特征提取中,该算法通过用类标识信息指导最邻近图构造过程来提高算法的效率,仿真实验的结果表明,该方法可以有效提高传统局部保持映射算法的运算效率,提高图像特征提取性能.     

基于卡尔曼滤波和神经网络的PMSM参数辨识

永磁同步电机(PMSM)是一种非线性、强耦合的控制对象,电机参数的变化加大了其控制难度.因此,参数辨识对于其闭环控制系统的稳定运行有着重大的意义.文中针对这一非线性、强耦合的模型,研究了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)和El man神经网络(El man NN)的永磁同步电机参数Rs,ψd和ψq的辨识方法.仿真结果表明,该方法具有很快的收敛速度,能很精确地辨识PMSM的Rs,ψd和ψq,该网络具有良好的泛化能力,在变速变负载等复杂情况下也适用.     

改进的递推增广最小二乘参数估计方法

基于用递推最小二乘(RLS)法拟合高阶自回归(AR)模型得到的白噪声估值,提出了自回归滑动平均(ARMA)模型参数估计的一种改进的递推增广最小二乘法。它由两段RLS算法组成,可在线实现,具有快的收敛速度。一个仿真例子说明了其有效性。     

自然指数函数展开式的多重分割法(十一)--应用部分

提出函数另一种多重分割法的概念,即函数f(x)在对称区间上分成m个函数fk(x)(1≤k≤m),使得f(jx)=∑mk=1jk-1fk(x),且fk(j2x)=j2k-2fk(x),其中j=exp(π)/(m)i,证明了这种分割法的唯一性.当m=2,f(x)=expx时,即得著名的Euler公式.因此,这一新结果是Euler公式的一般推广.     

非合目标的激光反射层析投影配准方法

投影配准技术能够从投影回波中提取目标的旋转中心点,旋转中心点的获取直接决定着目标廓像的精确重建,故而投影配准技术是研究激光反射层析必不可少的最重要问题之一。现有的投影配准技术都是基于对合作目标特征点的跟踪提取,极大限制了反射层析技术的应用范围。提出了一种经过改进的特征点跟踪算法,通过跟踪投影回波峰值点变化,并对求得的多个旋转中心点位置信息加权平均以消除估计误差,以取得准确的特征点位置信息。实验证明该算法能够直接获取非合目标的特征点,拓展了激光反射层析技术的应用领域。