航天器交会对接位姿视觉测量迭代算法

针对航天器交会对接过程中利用单目视觉进行相对位姿参数确定问题,利利用由目标航天器上4个非共面设置的特征光标点和追踪航天器上单个CCD相机组成的交会对接航天器单目视觉测量系统,推导了交会对接航天器间相对位姿参数测量的迭代算法,将相对位姿参数求解问题转化为非线性优化问题,在目标航天器像平面空间内推导优化目标函数,利用Levenberg-Marquardt算法求解该非线性优化问题,并选择一解析算法以快速求解迭代初值,仿真结果表明算法的有效性和可靠性,能够满足交会对接航天器测量精度要求。     

一种适用于高阶QAM信号的均衡与载波恢复联合实现算法

针对高阶QAM信号接收解调中的均衡和载波恢复问题,提出了一种基于超指数迭代的均衡与载波恢复联合处理算法,在存在载波频偏情况下,联合实现盲均衡和载波恢复。利用超指数迭代算法对载波相位"盲"的性质及其快速收敛特性,与极性判决锁相环联合实现多径信道条件下的载波频偏捕获及初步均衡,之后切换到判决引导方式完成载波的相位跟踪和最终均衡。仿真结果证明了算法的有效性。     

基于克隆选择算法的非线性优化迭代学习控制

为实现对模型不确定的有约束非线性系统在特定时间域上输出轨迹的有效跟踪,将改进的克隆选择算法用于求解迭代学习控制中的优化问题。提出基于克隆选择算法的非线性优化迭代学习控制。在每次迭代运算后,一个克隆选择算法用于求解下次迭代运算中的最优输入,另一个克隆选择算法用于修正系统参考模型。仿真结果表明,该方法比GA-ILC具有更快的收敛速度,能够有效处理输入上的约束以及模型不确定问题,通过少数几次迭代学习就能取得满意的跟踪效果。     

一维波动方程初值问题的迭代解法

运用变分迭代算法对一维波动方程初值问题进行求解,给出了根据初值条件选定迭代初值的公式,证明了由它迭代得到的近似解是收敛到由达朗贝尔公式给出的精确解,并用具体实例演示了此方法的应用.     

一种改进的水声信道载波恢复盲均衡算法

针对超指数迭代判决反馈盲均衡算法在水声通信系统中表现出收敛性差的问题,提出了一种带二阶锁相环的改进超指数迭代判决反馈盲均衡算法．该算法基于对修正超指数迭代算法误差函数的分析,提出了一种新的、能够快速收敛的误差函数,并有效提高了载波恢复能力; 在判决反馈均衡器中引入二阶数字锁相环,实现对相位旋转的跟踪和补偿,从而实现对原始发射信号的正确恢复．在两种水声信道条件下,采用两种调制信号分别对算法的收敛性能和载波恢复性能进行了计算机仿真,结果表明: 在混合相位信道环境中,新算法相比超指数迭代判决反馈算法在均方误差、收敛速度上得到很大改善; 在具有相位旋转的信道环境中,新算法实现了对相位旋转的有效补偿,改善了载波恢复性能．     

特征方程的Z-Q算法

提出一种特征方程的Z—Q迭代算法，该算法把特征方程的根放在复平面上迭代求解，因而收敛性不受迭代初值的影响。当引入重根判据将加快重根的收敛速度。     

不同信号体制对GNSS定姿性能影响的分析

利用GNSS信号能够进行高精度的载体定姿,其算法性能受不同信号体制影响较大.针对这一问题,首先在GNSS单频单历元定姿算法数学模型的基础上,分析了算法性能与码和载波相位测量精度之间的关系,然后研究了不同信号体制对码和载波跟踪精度的影响,最后提出了评估信号体制对定姿性能影响的关键指标,并对其在不同信号体制下进行了仿真实验.仿真结果表明,该指标可以有效地评估不同信号体制下的定姿性能.     

走时层析成像的迭代Tikhonov正则化反演研究

针对反问题求解常遇到不适定的困难,采用奇异值分析的方法探讨了层析成像反演方程的不适定特征,研究了利用迭代Tikhonov正则化方法求解二维走时层析成像问题.该方法是一种拟线性化的反演算法,采用L曲线法确定最优正则参数,拟定了四个有效的反问题迭代收敛准则,得到在残差范数和解的范数之间取最优折衷的解.核心异常数值化模型的计算结果表明,该方法比传统的联合迭代重建算法(SIRT)收敛快、精度高.     

基于L-M算法的正交Stewart平台位姿正解的初值补偿

针对牛顿拉夫逊迭代法求解正交Stewart六自由度平台位姿正解对迭代初值依赖的问题,提出基于Levenberg-Marquardt(L-M)算法改进的BP神经网络模型,进而实现对Stewart平台位姿正解的迭代初值补偿值计算,并与基于BFGS拟牛顿算法、SCG量化共轭梯度算法、GDA梯度下降自适应算法所建立的BP神经网络模型进行对比分析,重点分析模型的适应性、预测输出、误差性能等。结果表明:采用提出的基于L-M算法改进的BP神经网络模型对正交Stewart六自由度平台位姿正解的迭代初值校正后,收敛速度有显著提升,初始值校正误差低于0.1%,校正结果满足预期要求。     

基于迭代CDKF的单站无源定位算法

针对单站无源定位系统存在滤波稳定性差、收敛速度慢和定位精度差等问题,提出一种迭代中心差分卡尔曼滤波算法.在迭代判决准则的约束下,重复利用观测信息对状态向量和误差协方差矩阵进行迭代估计使其更趋向真实值,同时用Levenberg-Marquardt优化方法调整预测误差协方差阵,保证算法的全局收敛.仿真结果表明,在不同参数测量精度条件下,该算法稳定性、收敛速度和定位精度较好.     

基于改进ACO与PSO算法的结构可靠度分析

针对基本蚁群算法的过早收敛问题,引入信息熵,通过优化参数 ,对基本蚁群算法进行改进,进而寻找结构的最短失效路径。从可靠指标的几何意义出发, 利用罚函数法, 将结构可靠指标的求解问题转化成相应的无约束优化问题,采用粒子群算法对结构可靠指标进行求解计算。以十杆桁架为例,采用响应面法、遗传算法与本算法对结构可靠指标进行对比计算,结果表明改进蚁群与粒子群算法的收敛速度快,计算精度高。     

Hybrid membrane computing and pigeon-inspired optimization algorithm for brushless direct current motor parameter design

In this paper, a novel approach is proposed for solving the parameter design problem of brushless direct current (BLDC) motor, which is based on the membrane computing (MC) and pigeon-inspired optimization (PIO) algorithm. The motor parameter design problem is converted to an optimization problem with five design parameters and six constraints. The PIO algorithm is introduced into the framework of MC for improving the global convergence performance. The hybrid algorithm can improve the population diversity with better searching efficiency. Comparative simulations are conducted, and comparative results are given to show the feasibility and effectiveness of our proposed hybrid algorithm for high nonlinear optimization problems.     

求解有约束非线性规划的混合混沌算法

针对带有约束的非线性规划问题,提出了一种新的算法.首先把有约束的非线性规划转化为含有2个目标的无约束的优化问题,然后利用混沌优化算法和最速下降法来混合求解.数值计算结果显示,该算法是可行有效的.     

一类二层规划问题的调节熵函数法

针对一类二层规划问题,通过建立对偶定理并利用精确罚函数法和调节熵函数将其近似转化为无约束可微优化问题．建立了相关算法,讨论了算法的收敛性,给出了数值算例,证明算法是有效和可靠的．     

Pseudospectral method based trajectory optimization and fairing rejection time analysis of solid launch vehicle

The problem of real-time trajectory optimization for small solid launch vehicle of operational responsive space (ORS) was studied by using pseudospectral method. According to the characteristic of the trajectory design, the dynamics model was set up in the inertia right-angled reference frame, and the equation and parameter at the orbit injection point were simplified and converted. The infinite dimension dynamic optimal control problem was converted to a finite dimension static state optimization problem and the algorithm reduced the complexity so as to become a general algorithm in trajectories optimization. With the trajectories optimization of a three-stage solid vehicle with a liquor upper stage as example, the model of the trajectory optimization was set up and simulations were carried out. The results demonstrated the advantage and validity of the pseudospectral method. The rejection time of fairing was also analyzed by the simulation results, and the optimal flight procedure and trajectory were obtained.     

带包络约束的优化滤波器设计方法

对信道均衡、雷达或声纳脉冲压缩等应用领域中要求满足波形条件且使输出噪声增益最小化的滤波器设计问题进行了研究。用波形包络约束表达式和极值条件可以准确地描述滤波器的性能要求,从而将该设计问题转化为半无限二次凸规划问题进行分析。利用Lagrangian对偶理论和Carathéodory维度理论把半无限二次凸规划问题转化成等价的易于求解的有限维对偶优化问题,并给出了求解有限维对偶优化问题的迭代算法,设计实例表明了此方法的有效性。     

关于CF-PCG算法参数的研究

分析了ＣＦ－ＰＣＧ算法的效率随其参数的变化性质,将参数σ,ｐ的确定,由求解整数规划子问题转化为确定一个不等的上界,从而减少求解参数的计算量,使ＣＦ－ＰＣＧ算法的实现更加方便．     

基于新模型的多目标遗传算法

给出了个体的序和密度定义及目标空阃中解的密度分布方差和均匀性分布指标函数。其中序是Pareto解的质量的一个度量。密度是Pareto解的分布均匀性的一个度量．对任意多个目标函数的优化问题转化成两个目标函数的优化问题。并对转化后的优化问题设计了遗传算法，同时把均匀性分布指标函数引入算法的变异操作中。用于自适应地调节搜索向Pareto最优解集移动和更好地获得解的均匀性分布。直到满足终止条件．数据实验表明该方法对Pareto解的质量及其均匀性分布是有效的．     

基于鲁棒控制理论的卫星姿态控制

对于三轴角动量飞轮式卫星的姿态控制提出了一种鲁棒控制设计方法.针对挠性卫星中存在的未建模动态以及参数不确定性问题,基于H∞控制理论对姿态控制器进行了设计,通过选取合适的加权函数将姿态控制问题转化为标准H∞控制问题,进而获得所需控制器.并与PID控制器进行了仿真实验对比,仿真结果表明,对于系统中存在的干扰和参数不确定性,H∞控制具有良好的鲁棒稳定性与动态性能.     

在轨服务航天器对失控目标的姿态同步控制

研究在轨服务航天器逼近与捕获失控目标过程中姿态同步的控制问题,设计了一种基于姿态四元数的姿态跟踪控制算法.通过建立服务航天器相对失控目标的姿态运动学与动力学,将服务航天器跟踪失控目标航天器姿态的控制问题转化为相对姿态的控制问题.考虑未知干扰和控制力矩受限的因素,并以相对姿态四元数的二阶形式描述相对姿态动力学,利用反馈线性化原理和自适应算法的思想,设计姿态同步的非线性反馈控制律.数学仿真的结果表明,设计的控制算法是有效的,具有较好的跟踪性能.