Optimal Fuzzy PID Controller with Adjustable Factors and Its Application to Intelligent Artificial Legs

A new kind of optimal fuzzy PID controller is proposed, which contains two parts. One is an on-line fuzzy inference mechanism and another is a conventional PID controller. In the fuzzy inference mecha-nism, three adjustable factors χp, χi, and χd are introduced. Their function is to further modify and op-timize the result of the fuzzy inference to make the controller have the optimal control effect on a given ob-ject. The optimal values of these factors are determined based on the ITAE criterion and the flexible poly-hedron search algorithm of Nelder and Mead. This PID controller has been used to control a D.C. motor of the intelligent artificial leg designed by the authors. The result of computer simulation indicates that the design of this controller is very effective and can be widely used to control different kinds of objects and processes.     

基于SOA-BP神经网络的SLS成型件精度预测模型

针对选择性激光烧结(selective laser sintering,SLS)成型件精度难以控制以及工艺参数优化实验成本高等问题,提出了一种利用人群搜索算法(seeker optimization algorithm,SOA)优化BP(back propagation)神经网络对SLS成型件精度预测的方法。首先选择激光功率、预热温度、扫描速度、扫描间距以及分层厚度五个工艺参数设计正交试验获取样本数据。然后根据SOA算法特有的利己、利他、预动和不确定推理四大行为确定搜索策略,获取BP神经网络最优权值和阈值。最后采用MATLAB建立优化后的BP神经网络预测模型对样本数据进行预测分析,并与传统BP神经网络和粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)优化的BP神经网络预测结果进行对比。结果表明:基于SOA-BP神经网络的预测模型具有较高的预测精度,最大绝对误差仅为0.028,对SLS成型件精度的提高和工艺参数的选取具有指导作用。     

疫情下的生与死——迟子建小说《白雪乌鸦》的隐喻探究

隐喻作为一种修辞成为众多作家构建文学世界的手段,文学中隐喻思维的运用不仅能够造成陌生化效果吸引读者,而且也会因隐喻思维所具有的丰富性与多义性深化文本内涵.在迟子建的小说《白雪乌鸦》中,作者将隐喻的意义指向与作为人类永恒思索的生死命题相关联,并将这一关联置于百余年前哈尔滨鼠疫肆虐的语境之下展开对生与死的本质探寻,进而揭示出生命的意义与价值.作者对于隐喻的运用及关于生死命题的深刻思索使小说彰显出独特的文学内涵与审美意蕴.     

嫦娥三号软着陆预测及优化模型

本文是对2014年全国大学生数学建模竞赛A题的解答.本文利用动力学模型,基于变推力发动机结合螺旋搜索等算法解决了嫦娥三号软着陆预测及优化问题.在问题一中,首先建立物理学模型,解出嫦娥三号着陆准备轨道近、远月点速度大小;然后在主减速阶段,建立了主减速变推力动力学模型,对主减速阶段嫦娥三号所经过的极角θ进行求解,加以考虑月球自转带来的影响,确定着陆准备轨道近月点和远月点的位置以及嫦娥三号在近、远月点的速度方向.在问题二中,建立变推力发动机燃耗优化模型对于问题一中的主减速阶段进行优化;以安全半径与速度增量为指标建立综合评价模型,求出粗避障式安全的降落范围;精避障阶段以保证安全为前提,建立评价指标为不平坦程度与平均坡度的综合评价模型确定精确降落区域.最后根据对每个阶段建立的力学模型,进行求解.最后综合起来确定嫦娥三号的着陆轨道和在6个阶段的最优控制策略.在问题三中,建立误差模型对设计的着陆轨道和控制策略做相应的误差分析,并且利用单因素敏感性分析对主减速阶段与剩余4阶段进行自变量与因变量敏感度计算.     

有向网络上两顶点间最短路径的双向搜索算法

提出了一种求解有向网络上两顶点间最短路径的双向搜索算法,经理论证明和实际应用,该方法较原Ｄｉｊｋｔｒａ算法可平均提高８倍的计算效率。     

RFID技术中防碰撞算法的改进

在射频识别系统中,如果多个电子标签同时出现在读写器的作用范围内,就会出现多个电子标签在数据上的碰撞问题,如果标签的碰撞位过多,用二进制搜索防碰撞算法处理起来就会显得繁琐,本文提出了一种基于二进制搜索算法的改进算法,原理是当碰撞位数过多时,就将碰撞位每两个来处理,通过设置它们的比特位来发送查询命令,理论和仿真软件证明了该算法比二进制搜索算法和动态算法更具优势。     

混合禁忌搜索算法的邮政运输车辆调度问题研究

在邮政企业中,运输网络是整个系统得以顺利运行的基础,邮政企业如何充分发挥自身优势、整合资源以改善运输网络是市场竞争愈发激烈情况下面临的重大问题,尤其是邮路规划问题。为提高邮政运输网络的整体运行效率,在同时考虑往返货物归集、车载量限制、最短路径和最少车辆数等一系列约束条件情况下,建立了送取货一体化的多中心邮政运输车辆调度的数学模型;针对该模型设计了禁忌搜索算法与C-W节约里程算法相结合的求解优化算法。最后,通过贵州省邮政企业实际生产数据对模型和算法进行仿真验证,并对优化后的调度方案进行了结果和效果分析。实验结果表明,优化后求得的配送策略在优化邮运成本上效果明显。     

一种改进禁忌搜索的K-medoids聚类算法

针对传统K-medoids聚类算法初始聚类中心随机选择、聚类精度不高、全局搜索能力较差以及禁忌搜索算法对初始值随机选取等问题,提出了一种粒计算与最大距离积法相结合的初始化禁忌搜索初始值算法,将改进后的禁忌搜索算法用来优化K-medoids,以提高聚类算法的性能。通过仿真试验论证了该算法具有较高的效率和准确率以及较强的稳定性。     

基于粗糙集和MRF的彩色图像分割方法

提出了基于粗糙集和马尔科夫随机场(MRF)的彩色图像分割方法.将图像分割分为两个阶段:粗分割阶段和细分割阶段.基于粗糙集分割方法不仅仅考虑了每个像素点的颜色特征,也考虑了像素点邻域的颜色信息,这提高了粗分割的分割精度.在基于粗糙集分割的基础上,采用颜色特征和纹理特征,建立多特征的自适应可变权重马尔科夫随机场分割模型,再利用禁忌搜索算法逐步更新像素点标记,实现图像的最大后验概率估计.传统的MRF分割模型中需要人工设定图像分割数目以及随机给定初始分割,文中的算法,初始分割和初始类别数都将由粗分割获得.实验表明,文中算法可以有效地实现彩色图像分割.     

带有全局交叉的修正和声搜索算法

为增强和声搜索算法的全局搜索能力,提出一种带有全局交叉的修正和声搜索(MHSgc)算法.MHSgc算法采用多和声记忆库协同创作,应用邻域学习策略进行调整,取代原有的基音调整,从而增加了种群多样性.同时,提出一种全局交叉操作,并融合到MHSgc算法中,防止算法陷入局部最小.针对几个标准函数进行了实验仿真,数值结果表明,上述算法优于文献报道的8种智能算法(HS,IHS,GHS,NGHS,EHS,ITHS,MPSO,RMDE),具有较好的优化潜力.