FANUC Oi型数控车床应用宏程序加工高斯曲线

近年来在新产品的研制过程中,轮廓采用特殊曲线的产品逐渐增多,在数控车床上应用宏程序编程来加工此类曲线,是一种简单高效的方法。文中先简单介绍了FANUC系统的宏程序,然后对高斯曲线的直角坐标形式、数控坐标形式分别给出了公式,并说明了数控系统加工特殊曲线的方法,之后结合一个简单的例子编制了加工程序。详细阐述了在FANUC Oi型数控车床上如何应用宏程序加工高斯曲线。最后总结了宏程序作为手工编程的重要性以及相对于自动编程的优点。     

采用混合搜索策略的阿奎拉优化算法

针对阿奎拉优化算法（AO）存在的不足,提出一种采用混合搜索策略的阿奎拉优化算法（HAO）。首先,利用动态调整函数平衡算法的全局探索与局部开发;其次,利用混沌自适应权重来增强算法的全局搜索能力、加快算法的收敛速度;最后,设计新的个体变异概率系数,采用改进型差分变异策略,利用适应度值较优个体引领群体中其他个体开展搜索活动,保持了种群的多样性,增强了算法跳出局部最优能力。通过八个基准测试函数和10个CEC2019测试函数,以及一个工程应用问题的数值实验仿真对所提算法进行实验验证。实验结果表明,所提算法的全局收敛速度和优化精度均得到了明显地改善,跳出局部最优的能力得到了增强。     

关于线路工程测量平面坐标系的选择及投影分段衔接的探讨

本文分析了线路测量平面坐标系投影边长变形的组成,提出了限制带宽控制和分段投影相结合的方法,达到使边长投影变形满足规范要求的目的,并采用投影分段间无缝连接的方法,使测绘成果更好地为设计提供服务,以期供同行参考。     

基于多参数灵敏度分析与遗传优化的铁水质量无模型自适应控制

铁水硅含量(化学热)和铁水温度(物理热)是高炉炼铁过程最重要的铁水质量指标, 其建模与控制对于整个高炉炼铁过程的运行优化意义重大. 针对高炉炼铁过程极复杂动态特性以及铁水质量难以进行常规机理建模与控制的难题, 基于直接数据驱动控制思想, 提出一种基于多参数灵敏度分析与大规模变异遗传参数优化的高炉铁水质量无模型自适应控制方法. 首先, 基于紧格式动态线性化(Compact form dynamic linearization, CFDL)无模型自适应控制(Model free adaptive control, MFAC)技术确定铁水质量的多变量数据驱动控制器结构; 然后, 针对CFDL-MFAC众多可调参数对控制器性能影响大, 同时对众多参数整体优化非常耗时且效果不理想的问题, 基于多参数灵敏度分析(Multi-parameter sensitivity analysis, MPSA)技术, 提出基于大规模变异与精英局部搜索遗传优化的CFDL-MFAC控制器参数整定方法; 最后, 将参数整定后的CFDL-MFAC控制器应用到高炉炼铁过程多元铁水质量控制, 并与基于递推子空间辨识的数据驱动预测控制进行比较研究, 验证所提控制方法的有效性和先进性.     

基于区间箱粒子多伯努利滤波器的传感器控制策略

多目标跟踪中的传感器控制本质上是一个最优非线性控制问题, 其在理论分析和计算上极具挑战性. 本文基于区间不确定性推理, 利用箱粒子多伯努利滤波器提出了一种基于信息测度的传感器控制策略. 首先, 本文利用箱粒子实现多伯努利滤波器, 并通过一组带有权值的箱粒子来表征多目标后验概率密度函数. 其次, 利用箱粒子的高斯分布假设, 将多伯努利密度近似为高斯混合. 随后, 选择柯西施瓦兹(Cauchy-Schwarz, CS) 散度作为评价函数, 并详细推导了两个高斯混合之间的CS散度的求解公式, 以此为基础提出相应的传感器控制策略. 此外, 作为一种对比方案, 利用蒙特卡罗方法, 本文还给出了通过对箱粒子进行混合均匀采样, 进而通过点粒子求解CS散度的递推公式, 并提出了相应的控制策略. 最后, 仿真实验验证了所提算法的有效性.     

基于方向场正则化的线描画生成算法

图像风格转化在计算机视觉领域广受关注, 其研究目标在于将输入图像利用计算机转化为具有某种特定艺术风格的图像. 线描画作为一种古老的画种, 它通过简单的线条勾勒物体的轮廓, 具有简约、抽象的风格. 本文提出一种基于方向场正则化的线描画生成算法, 该算法由4部分构成: 1)采用非局部平均滤波对输入图像进行预处理; 2)计算输入图像的方向场, 并基于自表示的思想对方向场进行Tikhonov正则化, 为了提高运算速度, 采用Sherman-Morrison-Woodbury公式来对正则化算法进行加速; 3)以正则方向场作为引导, 对预处理图像作高斯差分滤波; 4)根据人类视觉系统的非线性特点, 设计感知阈值(Perceptual thresholding)算法来对高斯差分滤波的结果进行阈值处理, 得到二值化的线描画图像. 仿真实验表明, 该算法可将输入图像转化为线条流畅且能有效表达输入图像主要信息的线描画图像.     

嵌套删失数据期望最大化的高斯混合聚类算法

针对聚类问题中的非随机性缺失数据, 本文基于高斯混合聚类模型, 分析了删失型数据期望最大化算法的有效性, 并揭示了删失数据似然函数对模型算法的作用机制. 从赤池弘次信息准则、信息散度等指标, 比较了所提出方法与标准的期望最大化算法的优劣性. 通过删失数据划分及指示变量, 推导了聚类模型参数后验概率及似然函数, 调整了参数截尾正态函数的一阶和二阶估计量. 并根据估计算法的有效性理论, 通过关于得分向量期望的方程得出算法估计的最优参数. 对于同一删失数据集, 所提出的聚类算法对数据聚类中心估计更精准. 实验结果证实了所提出算法在高斯混合聚类的性能上优于标准的随机性缺失数据期望最大化算法.     

自适应变异粒子群优化算法及在新冠肺炎疫情传播预测中的应用

为克服粒子群算法容易陷入局部最优和全局寻优精度不高的缺点,通过对算法的局部寻优和全局寻优的特点进行分析,首先使用正态分布衰减策略改进惯性权重;同时基于算法运行的时间自适应采用不同的基于高斯分布及柯西分布的变异优化策略,解决全局搜索和局部开发能力的不平衡问题,实现了局部寻优和全局寻优的双重优化,满足了提高寻优速度和寻优精度的目的.为验证算法有效性及实用性,将改进算法用于预测新冠肺炎疫情传播情况.选取100天新冠肺炎疫情每日新确诊人数的数据,利用算法优化前馈神经网络的参数,使训练好的神经网络模型预测新冠肺炎疫情的性能提升.实验部分首先使用测试函数将改进的算法与其它五种算法进行对比,验证算法的良好性能,最后应用到神经网络完成新冠肺炎疫情传播预测.     

混合高斯模型结合五帧差分的运动目标检测

在复杂背景下,光照变化、目标短暂遮挡以及背景运动等因素会导致运动目标检测精度较低.提出一种结合改进混合高斯模型和改进五帧差分的运动目标检测算法,首先在混合高斯模型中加入自适应学习率以及背景学习速率更新策略有效解决传统背景更新速率恒定而出现的残影现象;然后利用改进的五帧差分法克服运动目标短暂遮挡问题,并加入光照阈值判别因素,有效减弱光照变化带来的影响;最后对两者结果进行或运算进而得到最终检测结果.实验结果表明,该融合算法在复杂环境下具有一定的抗干扰能力,运动目标检测精度较高.     

基于UPF的INS非高斯噪声故障检测

由于实际组合导航系统很可能受到非高斯噪声的影响,而传统的故障检测方法对非高斯噪声情况讨论较少.基于粒子滤波的故障检测技术非常适合处理非线性、非高斯问题,并且有效地克服了传统方法的不足,但是普通的粒子滤波器存在粒子“退化”等问题.为此,本文提出了一种基于UPF滤波器的导航系统故障检测方法,通过在普通粒子滤波中引入UKF产生建议分布及重采样的方法,有效抑制了普通粒子滤波器粒子“退化”的问题.并针对噪声的非高斯特性,将似然检测方法与粒子滤波可以估计似然函数的特点相结合,提出了一种基于UPF的故障检测方法.通过GPS/SINS组合导航系统在噪声服从瑞利分布情况下的故障检测仿真实例,表明此方法适用于在非高斯噪声情况下的导航系统故障检测.