一种基于边界特征线且特征点可变的二阶非线性离散跟踪微分器及在测速定位系统中的应用

利用状态反推方法确定最速离散二阶系统的线性区域的边界特征线及控制特征线,以相平面上的点及边界曲线、控制线的相对位置按线性规则确定控制量的大小,区分可达区与线性区,并依此构造最速分段线性函数形式的跟踪微分器（Tracking-differentiator,TD）,这种算法可以方便地修改特征点,适应能力强,而且运算中不包含任何根号运算,使得控制综合函数的形式极大简化,有利于工程实现.对正弦信号及方波信号的仿真结果表明了上述结论的合理性.验证了特征点分段线性算法在适当修改特征点后得到的TD,与经典TD以及它的线性近似进行比较,跟踪能力和微分提取能力都得到了较大的提高.应用移动平均算法构成的跟踪微分器组,具有相位补偿功能,适当选取TD参数后,得到了滤波能力强、相位特性良好的滤波器,并应用于基于长定子齿槽检测的永磁电动磁悬浮列车的测速定位系统中.实验结果表明,本文提出的简化TD按相位补偿确定的方案能有效滤除脉冲和扰动等噪声,对过轨道接缝时的畸变信号进行修复,边界容易修改,算法简单有效,实时性强,易于工程实现.     

A binary approximating method for graspable region determination of biped climbing robots

For a biped pole-climbing robot (BiPCR) with grippers, it is an essential demand to determine the target grasp configuration for climbing and transiting between poles, with the graspable region as a priori knowledge. The graspable region on the target pole is critically important for climbing path planning and motion control. To efficiently compute the graspable region for a BiPCR, we propose a novel binary approximating method in this paper. This method may also be applied to generate the three-dimensional (3-D) workspace of a manipulator with constant orientation. The grasping problem and the concept of graspable region for a BiPCR are first introduced. The binary approximating method and the corresponding algorithms are then presented to generate the graspable region. Additional constraints on a biped climbing robot with five degrees of freedom (DoFs) are presented as a supplement to the algorithm. A series of comprehensive simulations are conducted with the five-DoF and six-DoF climbing robots to verify the effectiveness of the proposed method. Finally, the dexterity of biped climbing robots with different DoFs is discussed.     

基于经纬网格的递增KNN位置隐私保护查询算法

为了在使用基于位置的服务时用户的位置信息不被不可信的位置服务提供商所泄漏,k-匿名位置隐私保护已被广泛研究.然而在集中匿名器被黑客控制时原k-匿名算法会泄漏所有用户的位置隐私,在进行k个最近邻目标查询时对网络的负载较重,而SpaceTwist算法又不能保证k-匿名.提出了一种基于经纬网格的递增KNN位置隐私保护查询算法,将经典的k-匿名算法与SpaceTwist算法相杂交,并引入经纬网格代替原来精确的位置上报给集中匿名器,从而解决了上述问题.实验证明基于经纬网格的递增KNN查询算法比较节省从集中匿名器到位置服务提供商的服务器之间的网络流量.     

一种融合多模式单演特征的人脸识别方法

为了更好地利用单演幅值和区域主方向信息,分别提出了一种单演韦伯差异激励局部块二值模式和单演区域主方向模式,并在此基础上进一步采用分块子模式策略融合两种特征。该方法首先对单演幅值求取差异激励,将差异激励分解为正值和幅值图像;然后对正值和幅值图像采用基于分块的局部二值模式编码,采用主成分分析方法求取单演区域主方向,并对主方向进行均匀量化,再采用异或编码。在获取两种特征后,采用分块子模式的策略对两种特征进行加权融合。在AR和CAS-PEAL上的实验表明,MWLMBP和MDOP两种特征提取方法能够有效提取图像的判别信息,进一步融合两种特征的方法能够有效增强特征的分类能力,提高特征的识别性能。     

野外视频监控图像去雾算法研究

在野外雾天环境下,由于大气粒子的散射作用导致图像降质严重,直接影响图像的视觉效果和应用价值,因此有必要对雾天图像进行去雾处理,以提高雾天图像的清晰度和保真度。为此,提出一种野外视频监控图像去雾新方法。基于暗原色先验去雾的原理,采用区域生长算法准确快速估计雾天图像的深度信息,应用雾天图像物理模型对图像去雾处理,并进行亮度补偿。实验结果表明,该算法能有效改善雾天图像的质量,大幅提高运算速度。     

串联感应加热电源相角保护

数字感应加热电源在工业中一般采用串联负载与PFM调功方式。串联负载谐振与PFM调功方式要求逆变器频率稳定工作在感性区,但在实际工作过程中逆变器频率可能会由感性区越过谐振点滑入容性区,引起逆变器发生"炸管"现象。为了防止"炸管"现象的发生,在谐振点附近的感性区设置限相区,当频率进入限相区经PI处理使其稳定工作在感性区达到保护逆变器的目的。通过DSP实验平台测试,限相区的设置可以很好的保护逆变器使其稳定工作在感性区。     

基于区域权函数理论的多电极电磁流量计电极设计

基于Shercliff权函数提出区域权函数概念,设计多电极电磁流量计,通过测量管道截面不同位置的弦端电压,计算各区域的轴向平均速度,实现速度分布与体积流量的测量。着重研究了流量计电极设计,选取不锈钢平头方案的多电极电磁流量计,对于阀门下游的非轴对称单相流体积流量测量精度高于±1.0%,倾斜管固—液两相流实验证明:该设计对于两相流非轴对称的速度分布测量具备可靠性。     

一种交互式的岩心图像修补方法

传统的岩心图像修补方法往往无法对不同宽度的待修补域达到理想效果,并且难以对待修补区域做出选择,这在实际应用中很难满足需要。针对这些问题,提出基于联合一阶与二阶全变差（Combined TV-TV2）的交互式岩心修补方法。该方法首先进行均值漂移对图像进行预分割,然后使用基于区域合并的交互式最大相似度算法确定待修补的区域,最后以联合TV-TV2修补模型为基础,应用分裂Bregman迭代进行求解。实验结果表明,待修补的区域能够被确定,而对于不同宽度的修补区域,该算法能够获得满意的修补效果。     

基于活动区域的移动无线传感器网络路由协议

为了解决移动无线传感器网络中能量效率问题,提出了一种基于活动区域的移动无线传感器网络（WSN）路由协议。本方法使用源和sink节点相对位置来形成路由的活动区域,网络中的移动节点使用睡眠唤醒模式来节约能源。移动向量信息（如当前位置、方向和速度）以及节点的剩余能量,用于选择能够提供最大连接保留时间的邻居,移动向量信息也被用来唤醒活动区域中的移动节点。实验表明,与其他路由协议进行比较,该方法在分组传输过程中具有更高的可靠性。     

严寒地区大型倒虹吸工程管道应力及水力安全控制

新疆北疆供水工程跨越吉拉沟大洼槽的三个泉倒虹吸,跨度11 km,内径2.8 m,工作水头160m,是国内外同类工程中综合难度较高的大型倒虹吸工程,在结构强度、材料工艺、安装敷设、工程质量方面都有极高的要求,特别是高水头管道运行、充水、放空、水锤防护等各种工况下的水力安全控制问题,高温差与严寒条件下管道的应力应变问题尤为突出。对该工程设计、科研、施工及运行管理方面的经验进行介绍,对其在新技术、新材料、新工艺等方面取得的理论研究和技术创新成果进行总结,研究认为:工程总体布置合理,工程运行后监测资料及工程安全评价表明各项性状指标良好,通过模型试验研究确定的闸门开度、关闭速率、充水排气、放空排水等水力安全控制关键技术科学合理,为严寒地区大型倒虹吸工程的技术发展提供借鉴。