激光冲击强化技术的理论模型及参数优化研究

为了提高激光冲击强化的效果,研究了一维激光冲击强化理论模型及关键参数的优化方法。根据激光冲击强化技术的原理,建立了一维激光冲击强化理论模型,推导了激光束透射系数的解析表达式。利用Matlab软件得到了约束层的相对介电常数、约束层厚度、等离子体厚度,以及吸收涂层相对介电常数、吸收涂层厚度等关键参数对透射系数的影响曲线,并根据厚度对透射系数的影响曲线来确定约束层、等离子体层和吸收涂层的厚度。研究表明,通过透射系数的影响曲线对关键参数进行优化后,对铝合金板进行激光冲击强化处理,可使铝合金板表面变形深度增加3倍多,从而为激光冲击强化技术中关键参数的选取提供了理论指导。     

一种鲁棒的约束总体最小二乘无源定位算法

摘要：
为解决异常误差导致的机载单站无源定位不准确问题,提出了一种鲁棒的约束总体最小二乘(RCTLS)定位算法.首先建立定位模型,构建了加权的约束总体最小二乘(WCTLS)定位准则,并给出了牛顿迭代解.然后,利用广义M估计原理构建了WCTLS准则的鲁棒极值函数,将鲁棒CTLS问题转化为对等价权函数的设计问题,并根据丹麦法构建了等价权函数.理论分析表明,RCTLS算法能够有效识别异常误差,并降低异常测量数据的权值以减小其对定位结果的影响.仿真结果显示,存在异常误差时, RCTLS算法能够获得理想的定位估值,具有较强的鲁棒性.
     

多层次约束的矢量地图匹配导航算法

针对航空用线状目标的矢量地图匹配问题,提出了一种多层次约束的矢量地图匹配导航算法（MLC-VMMA）.该算法利用差角作为线状目标的匹配特征量,依次根据距离、顺序和误差等多层次约束条件来减小可行解空间的大小,完成在具有旋转、平移、缩放变换下的矢量地图匹配.仿真结果表明,MLC-VMMA适用于小尺度缩放变换下的矢量地图匹配,具有较高的可靠性与导航精度.     

约束差分免疫克隆算法及其在汽油调合优化中的应用

针对约束多目标优化问题,提出了一种新型的约束多目标优化算法。该算法采用了一种新型约束处理方式,先通过约束违反门限截取种群再依据约束与目标函数值针对不同情况实现对个体的优劣划分。本算法将差分进化与免疫克隆机制相融合,既利用了差分进化从全局角度进行搜索的特点,又利用了免疫克隆机制从优秀个体出发进行局部再寻优搜索的优点,扩大了算法搜索的广度与深度。测试结果表明该算法相比快速非支配排序遗传算法(NSGA-II)具有非常优秀的收敛性与分布性。将提出的算法应用于实际的汽油调合优化中,进一步验证了算法的有效性,可有效减少成本,提高产品质量。     

闭环机构关联杆组与冗余约束的关系

含冗余约束的闭环机构型综合一直是机构学中的有意义和重要的课题。本文研究了闭环机构中关联杆组、冗余约束、自由度和被动自由度之间的关系。用串联连接的单自由度基本连杆构成含多自由度的运动副;推导出计算关联杆组自由度、基本运动副数、关联杆组中有效基本连杆数公式。在此基础上用决策树逻辑法确定了闭环机构冗余约束与基本连杆的关系,为含冗余约束和被动自由度的闭环机构型综合提供理论依据。     

关于B-不变凸约束优化问题解集的刻画

给出了不同的带不等式约束的B-不变凸优化问题的最优解集的刻画,其结果用梯度和拉格朗日乘子表示。首先,证明了带不等式约束的B-不变凸优化问题的可行域和最优解集都是不变凸集,其次,建立了B-不变凸优化问题的拉格朗日函数在最优解集中是常值函数,然后,利用该性质得到了一些拉格朗日乘子为基础的最优解集的刻画。     

切向加速度与弦误差约束的CNC系统时间最优轨迹规划

针对计算机数控(CNC)系统给定参数化路径, 给出了一种求解时间最优轨迹规划问题的凸优化方法. 轨迹规划问题考虑切向加速度约束与弦误差约束. 通过建立两种约束下的状态容许空间, 分析约束对时间最优轨迹的影响. 通过非线性变量代换, 时间最优轨迹规划问题被表述为一个与时间无关的凸最优控制问题. 基于控制向量参数化(CVP)方法, 问题被进一步转化为易于求解的凸优化问题. 以路径参数对时间的二阶导数(参数加速度)为优化变量, 序列二次规划(SQP)方法获得问题数值解. 文末通过求解两个测试路径的时间最优轨迹规划问题, 验证方法的有效性.     

含有资本结构因子和交易成本的均值-CVaR投资组合策略选择模型

以CVaR为度量风险的标准,建立了机会约束下含有资本结构因子和交易成本的均值-CVaR投资组合选择模型.运用优化理论,得到最优解的解析表达式,利用Matlab给出该模型的最优解、最优解均值及CVaR的程序,最后通过算例对模型的应用予以说明,发现在考虑资本结构因子和交易成本后最优策略发生了改变.     

具有状态约束的集员卡尔曼滤波器设计

针对状态约束问题,提出具有状态约束的集员卡尔曼滤波算法.采用最小迹椭球算法对状态向量的椭球域进行更新,同时分别在预测和滤波的两个阶段用投影的方法把没有约束的状态估计投影到有约束的状态估计表面处理约束问题.将所设计的集员卡尔曼滤波器应用到三维追踪实例中,实例仿真结果证明了所提方法的可行性和有效性.