基于敏感度方差重要性的RBF 神经网络结构优化算法

针对RBF 神经网络的结构设计问题, 提出一种基于输出敏感度方差重要性的结构优化算法. 首先, 检验网络隐层节点的输出敏感度在样本集上的方差是否与零有显著差异, 以此作为依据增加或删除相应的隐层节点; 然后,对调整后的网络参数进行修正, 使网络具有更好的拟合精度和收敛性; 最后, 对所提出的优化算法进行仿真实验, 结果表明, 所提出的算法可根据研究对象自适应地调整RBF 的网络结构, 具有良好的逼近能力和泛化能力.

     

改进混合蛙跳算法在蔬菜总黄酮软测量中的应用

针对蔬菜总黄酮化学物提取过程复杂、非线性和生物参数难以在线测量等特点,提出了基于改进混合蛙跳算法优化最小二乘支持向量机的蔬菜总黄酮软测量模型。该模型对标准混合蛙跳算法进行改进,采用反向学习的种群初始化策略,确保个体分布的均匀性;并根据群体适应度方差大小,动态调整变异概率,使算法避免陷入局部最优;最后采用改进的混合蛙跳算法对最小二乘支持向量机的参数进行寻优,实现蔬菜总黄酮软测量。仿真结果表明,基于改进混合蛙跳算法的最小二乘支持向量机软测量模型具有测量精度高,稳定性好的优点,有利于蔬菜总黄酮化学物测量工程的实际应用。     

基于参数方差调节萤火虫算法的三维路径规划

为了提高萤火虫算法大范围搜索时的速度和精度,提出了一种参数方差调节萤火虫算法。首先分析基本萤火虫算法,在此基础上提出了参数方差调节萤火虫算法的核心思想：计算种群亮度的方差评估种群的敛散性,根据进程调节参数,进而达到改进萤火虫算法的目的,并给出了算法的实现步骤和流程;然后在四个优化测试函数中将参数方差调节萤火虫算法与基本萤火虫算法、遗传算法、粒子群算法进行比较和分析,发现参数方差调节萤火虫算法在测试中能迅速的找到符合精度要求的解,且成功率是100%,具有较好的稳定性,较之其他算法优势明显;最后通过构建计算能量消耗的目标函数在有实际背景和地理参数的自主式水下潜器三维路径规划的仿真实验中应用参数方差调节萤火虫算法,在三维海底环境中规划出符合要求的路,从而证明了参数方差调节萤火虫算法在三维路径规划中的实用性。     

光纤陀螺随机误差特性ThêoH辨识

随机误差特性分析是光纤陀螺进入工程应用阶段的关键技术.针对Allan方差、总方差、Thêo1 (Theoretical variance #1)等分析方法的不足,以Thêo1为基础,通过偏差消除获得ThêoBR(Bias-removed ver?sion of Thêo1),并将其与Allan方差合成,得到光纤陀螺随机误差特性分析的ThêoH(Hybrid-ThêoBR)法.通过计算重叠Allan方差、总方差、Thêo1以及ThêoH的等效自由度,结合仿真和实测信号的随机误差特性分析实验,证明ThêoH法不仅提高了Allan方差估计的置信度,且解决了Thêo1估计有偏的问题,表明了该方法是目前能够有效辨识光纤陀螺随机误差特性的最佳方法.     

徒步导航系统中的自适应步态优化检测方法研究

针对步态检测的可靠性和准确性成为制约个人徒步导航定位系统高精度定位的主要因素,提出一种基于K均值聚类参数调整的自适应步态检测算法。首先研究行走过程的足部运动规律,并分析惯性测量单元输出加速度和角速率的数据特征,提出采用比力幅值滑动方差作为检测依据的步伐检测方案;分析滑动方差窗口参数、初始检测阈值参数和误检修正时间参数对于检测结果的影响并指出三者的关系,确定窗口参数、初始阈值选择的一般准则以及利用K均值聚类自适应确定时间参数以纠正初始检测结果中误检步态的可行性。利用实验室现有MEMS传感器开展了5组不同状态下的徒步实验,实验结果验证了步态检测算法的可行性和有效性。     

Robust Adaptive Soft Landing Control of an Electromagnetic Valve Actuator for Camless Engines

This paper deals with a signal‐based robust adaptive approximation technique for a proportional derivative (PD) regulator which is applied to an electromagnetic valve actuator control for camless internal combustion engines. PD regulators generate very high spikes in the presence of unavoidable noise. These spikes cause high power dissipation and poor dynamic performance with a lack of precision. The presented method allows the reduction of the noise and not robust nonlinear uncertainties effects by using minimum variance analysis. The technique with which the PD regulator is approximated does not depend on the model of the controlled system. Hence, the technique is quite general and can be applied to any type of system. In addition, this paper describes a feasible real‐time self‐tuning of an approximated discrete PD regulator using a backward Euler technique. The main contribution of the paper is the presentation of an approximated PD controller using a minimum variance control strategy together with a weighted least squares method to adapt the parameters of this approximated controller. This control law realises a robust control technique with respect to the noise and nonlinear uncertainties. Moreover, a comparison with the approximate PD controller proposed in MATLAB by Mathworks is provided. The presented technique ensures a good dynamic performance, including low dissipation as well as accurate positioning and soft landing control.     

基于子带SDL的LCMV宽带波束形成性能分析

对子带阵元延迟线 （SDL）波束形成器的线性约束最小方差（LCMV）宽带自适应波束形成算法进行了性能分析 。推导了子带LCMV算法的输出信干噪比（SINR）的解析表达式,对比了子带LCMV算法和全带 LCMV算法的阵列响应性能,以及阵元数量、输入信噪比（SNR）和阵元间距对输出SINR的影 响,并分析了子带滤波器组的参数对子带LCMV输出SINR性能的影响。仿真结果表明子带LCMV 算法可有效提高性能,并可在不降低性能的条件下降低阵元需求。     

基于投影轮廓的文本图像倾斜检测

目的 在光学字符识别中,文本图像经常会出现一定角度的倾斜.为将倾斜的文本图像校正,以便于字符识别中的后续处理,快速准确地检测倾斜文本图像的倾角是非常重要的.方法 对基于投影轮廓的算法进行改进,提出了一种两级投影直方图方差的算法(TPHV).首先在预定的角度范围内以一定角度步长对选定的图像区域做多方向投影,以获取投影直方图;然后计算各角度投影直方图的均方差,求出所有投影直方图方差的最大差分,将对应的投影角度作为倾角的粗略估值,最后以粗略估值为中心,以第1次投影步长为半径的角度范围内,再次以给定的检测精度为步长进行投影,重复第1次投影的工作,求出投影直方图方差的最大值,以对应的角度作为图像倾角的检测值.结果 该算法能够处理各种复杂的文本图像;对于诸如2 480×3 508像素的较大图像,可在200 ms左右的时间内完成倾角的检测;可检测的倾角范围不受限制;对相关网站提供的5组共500幅测试图像检测误差绝对值均值不超过0.5°,最大值不超过0.7°,检测误差的方差不超过0.1.结论 实验结果表明,该算法具有明显优势:速度快,倾斜角度检测精度高,误差集中,检测范围大,对噪声不敏感,具有广泛的适用性,适合于复杂的排版方式.     

On Constrained MMVC of Discrete‐Time First‐Order Linear Stochastic Systems with PSI I: The Critically Stable Case

This paper is devoted to the study of the modified minimal variance control (MMVC) of discrete‐time first‐order linear critically stable stochastic systems with prospective strong intervention (PSI) and control input constraints. Due to different evolutionary characteristics of systems with PSI, that is, the two modes of tending to infinity and having bounded oscillations, the discrete‐time first‐order linear critically stable systems can be partitioned into two types regarding the signs of a key system parameter a. A necessary and sufficient condition for the state mean convergence of a system with a = 1 is derived and the corresponding design of MMVC is formulated. For the critical stable system with a =? 1, its oscillation amplitudes of state means can be effectively suppressed or the means can converge under control. Finally, the effectiveness and advantages of the proposed control strategies comparing with MVC are confirmed by numerical simulations.     

基于QEM以方差作为权值的3D网格模型简化

为了提高3D网格模型的简化速度和简化效果,采用半边结构表示模型,在拓扑重建过程中使用附加的索引表使拓扑重建时间复杂度由O（nlogn）降低为O（n）,在模型简化时,通过计算顶点相邻三角面片法向量的方差来确定顶点的重要度,并将其作为权值加入到Garland的二次误差测度公式QEM中,起到了很好的简化效果。与经典的Garland算法相比采用半边结构能直接获得邻接关系,加快了模型简化速度。在处理边界时对边界情况进行详细分类,既提高了简化速度又保留了模型外观。