改进的结构振动传递矩阵法

针对传递矩阵法中状态向量一阶导数计算复杂问题,改进状态向量的选取。不据边界条件而据方程选取状态向量,可大大简化状态向量一阶导数计算过程。在状态向量与边界条件之间引入关联矩阵,使传递矩阵求解过程更加简单。以圆柱壳振动方程为例,介绍改进的传递矩阵法并证明其正确性。通过求解约束阻尼圆柱壳表明,该方法求解多自由度复杂振动方程优点更显著。     

基于自由度分析的三维模型几何约束求解

针对三维几何约束模型的求解问题,在充分研究了二维几何约束模型自由度分析技术的基础上,采用几何推理的方法,给出了一种三维模型几何约束求解的自由度分析算法,该算法可归纳为活动分析和场所分析两个过程.算法为三维几何约束模型提供了一种求解方案,解决了过约束和欠约束状态时的约束求解问题,并展示了一个实例.     

水库优化调度的Pareto强度值SCE-UA算法

提出求解水库优化调度问题的Pareto强度值SCE-UA算法,该方法将水库优化调度的约束优化问题转换成两个目标函数的无约束优化问题,一个为原问题的目标函数,另一个为违反约束条件的程度函数;对上述两个目标函数组成的向量个体,利用Pareto 优于关系和个体Pareto 强度值概念,实现个体的优劣比较和群体的优劣排序,在此基础上使用 SCE-UA算法求解。这种算法不需要人工处理罚函数,具有较强的通用性、稳定性及更好的搜索性能。     

基于支持向量机改进算法的船舶类型识别研究

利用船舶目标辐射噪声DEMON谱特征,采用改进的支持向量机算法,实现了对船舶目标的分类识别研究。针对支持向量机算法对噪声比较敏感和最优分类面求解时约束较多不利于支持向量机最优分类面寻优的问题,在保持支持向量稀疏性和应用径向基核函数的条件下,对支持向量机算法在松弛变量和决策函数两方面进行了改进,提出了基于径向基核函数的齐次决策二阶损失函数支持向量机改进算法,并应用于利用船舶目标辐射噪声DEMON谱进行船舶目标类型分类识别实验。理论分析、数据仿真与实验结果表明,该改进算法实现了在二次规划中的较少约束条件下最优分类面求解,具有模型参数寻优空间广阔、总体分类性能优的特点,其分类性能优于原支持向量机算法,是一种适合于船舶辐射噪声DENOM分类识别的有效的支持向量机改进算法。     

基于有向图的二维约束求解算法研究

针对过约束、几何完全定义状态判定和约束求解效率等问题,提出了基于约束图,利用自由度理论和约束冲突机制,通过反向约束方向平衡约束,进而通过排序进行约束求解的算法。算法采用约束图记录约束和几何的关系;通过约束平衡的方法进行过约束和几何完全定义的判定;采用排序求解方法,将庞大计算问题转化为一组相对简单的计算问题。算法已得到初步应用,对过约束和几何完全定义状态的判定有明显的效果,而且提高了约束求解效率。     

结构动力优化设计的改进SLP方法

本文提出了两个改进 SLP 算法来求解满足瞬时性态约束的结构优化设计问题。对 K、C 和 M 正比于设计变量向量的结构,通过射线步使设计点沿着最严约束边界运动。对于一般的结构,则引入设计方向评价准则,充分利用前步迭代敏度信息,从不同方向向明显改进解搜索。本文给出两个算例说明改进算法的有效性。     

基于最小二乘支持向量机的传感器动态补偿方法

介绍和比较标准支持向量机（SVM）和最小二乘支持向量机（LS-SVM）基本原理的基础上,探讨了一种利用LS-SVM进行传感器动态误差补偿的方法,并给出了相应的过程和算法。与标准SVM补偿方法比较,该方法的优点是明显的：用等式约束代替标准SVM算法中的不等式约束,将求解二次规划问题转化为直接求解线性矩阵方程,在相同样本条件下,使得补偿器构造速度提高1～2个数量级。通过对SVM和LS-SVM传感器动态补偿的仿真分析和实验结果对比表明,在噪声条件下,LS-SVM方法的补偿误差约为SVM的40％。因此,LS-SVM补偿方法学习速度快,抗噪声干扰能力强,更适合传感器动态补偿。     

三维装配几何约束组合的分类求解策略

针对两个刚体之间的三维几何约束求解问题,依据几何约束的参数结构分析了角度约束和距离约束的解耦性,给出了角度约束和距离约束可解耦求解的条件;然后对两个刚体之间的几何约束进行组合分析,总结出约束度不小于2的几何约束构成的组合只有几十种,且均可采用几何推理方法进行求解;最后阐述了附加方向约束、冗余约束和矛盾约束对数值求解的不利影响,提出了三维几何约束组合的分类求解策略,并用实例验证了该求解策略的有效性.     

基于改进LSSVM的动态测量误差实时预测方法

误差修正是提高动态测量精度的有效途径,其中误差的建模是关键.在分析现有动态测量误差预测技术不足的基础上,提出基于改进的最小二乘支持向量机的动态测量误差回归建模和预测方法.在最小二乘支持向量机的基础上,通过将价值函数改为最小二乘价值函数以及用等式约束代替不等式约束,将求解的二次规划问题转变为一组等式方程,减少了待定参数的个数,很大程度地缩短了支持向量机的训练时间;同时针对最小二乘支持向量机稀疏性丢失这一缺陷,采用剪枝算法改进其性能,使其具有更好的稀疏性.通过实例验证及与其他建模方法的对比,表明该方法具有优良的预测效果和动态性能,为动态测量误差预测提供了一种新的可行方法.     

凝聚函数法求解粘弹性本构参数及温度场联合辨识问题

提出利用准静态位移信息对粘弹性本构参数及温度场进行联合识别的求解策略。建立了适于敏度分析的粘弹性与温度场耦合问题的正演数值模型,并将其反演归结为一个带有多个不等式约束的非线性规划问题,采用凝聚函数法将此问题转化为一个可微的单约束优化问题。在此基础上,采用乘子法进行求解,给出了数值验证,探讨了信息误差对反演结果的影响。     

求解约束优化问题的改进布谷鸟搜索算法

为了提高约束优化问题的求解精度和收敛速度,提出求解约束优化问题的改进布谷鸟搜索算法。首先分析了基本布谷鸟搜索算法全局搜索和局部搜索过程中的不足,对其中全局搜索和局部搜索迭代公式进行重新定义,然后以一定概率在最优解附近进行搜索。对12个标准约束优化问题和4个工程约束优化问题进行测试并与多种算法进行对比,实验结果和统计分析表明所提算法在求解约束优化问题上具有较强的优越性。     

约束全局优化问题的一个单参数填充函数方法

类似于无约束全局优化问题,本文给出了求解约束全局优化问题的一个填充函数方法,首先给出了约束全局优化问题的填充函数定义,在此定义的基础上提出了一个单参数填允函数.讨论了该函数的性质,并设计了一个填充函数算法,数值计算结果显示该算法是有效的和可行的.     

向量式有限元在索穹顶静力分析中的应用

索穹顶结构是一种由预应力拉索与竖杆组成的高效柔性空间结构,易发生较大位移,拉索可能出现松弛现象。该文采用向量式有限元进行了索穹顶的静力分析。向量式有限元是一种向量力学与数值计算相结合的分析方法,不同于传统分析力学方法和其他数值计算方法。向量式有限元基于运动方程求解,不需求解非线性方程组及刚度矩阵,尤其适合于发生刚体位移和几何大变形的结构或机构求解。该文首先介绍了向量式有限元的基本原理,推导了预应力索单元的求解公式,最后采用自编向量式有限元程序,分析了一个单摆模型和一个索穹顶结构模型。结果表明:向量式有限元应用于索穹顶静力分析是可行而且可靠的,在传统有限元计算难以收敛的情况下仍然可以对结构进行精确的非线性分析,为索穹顶的非线性分析提供了一种新的方法和手段。     

求解非线性系统的信赖域方法

本文给出了一个求解非线性系统的信赖域方法。通过引入松驰变量将非线性系统问题转化为带非负约束的非线性最优化问题,新算法借助于KKT条件和F-BNCP函数,在每次迭代时,不必求解二次信赖域子问题,只需求解一个线性方程组。在一定的假设条件下,该算法还是全局收敛和局部超线性收敛的。数值试验结果表明该算法是有效的。     

基于广义环图树的装配变量设计方法

讨论了基于广义环图树的装配变量设计模型;分析了该模型的约束分层控制技术和约束求解机制,指出该模型的自上而上的遍历过程就是约束求解过程;对于约束求解顺序问题也进行了讨论,最后,提出了变量表模型和零件关联的实现方法。     

带约束二进制矩阵编码染色体及遗传算子设计

提出了一类带约束的二进制矩阵型染色体的编码方法.相对于传统向量型染色体编码方法而言,该方法可以通过在矩阵中设置"禁止位"将复杂优化问题的若干约束条件在编码中体现出来.此类染色体的交叉和变异操作不能采用传统方法,否则子代染色体可能成为问题的非法解.设计了一种针对此类型染色体的巡回变换操作,基于该操作可以实现用于带约束二进制矩阵编码染色体的交叉和变异算子.仿真实例表明,此类染色体及遗传算子的设计对于遗传算法用于复杂优化问题的求解,具有一定意义.     

具有极点约束的线性振动系统的一种主动控制设计:LMI方法

本文讨论具有闭环极点约束的线性振动系统状态反馈主动控制设计问题。极点约束集是左半复平面上一个由圆形和带状区域构成的凸域，以闭环系统的H2指标为优化目标，将该设计问题转化成一个易于计算的线性矩阵不等式（LMI）约束的凸优化问题求解。最后运用本文方法对一个双层隔振系统模型进行状态反馈控制设计，并给出数值仿真结果。     

解非线性方程的一类可微优化方法

本文提出了一种求解非线性方程的新方法,通过把问题等价为一个带不等式约束的优化问题,利用极大熵函数和罚函数建立了求解非线性方程的一个可微优化方法,证明了方法的收敛性,给出了数值算例,理论和算例均表明该方法是可靠和有效的。     

一种基于梯度向量域上字典学习的有效InSAR相位滤波

本文提出了一种基于梯度向量域上字典学习的InSAR相位的降噪算法.首先利用字典学习,建立了干涉相位滤波的优化模型.鉴于该模型难以求解,本文采用分裂技术和增广拉格朗日框架,获得非线性约束松弛优化模型,最后引入交替方向乘子法对松弛问题求解,获得最终的相位滤波结果.具体地,通过先从InSAR复相位图的水平和垂直梯度域依顺序训练字典,然后从这两个梯度向量的稀疏表达式出发重建所需的干涉相位图.对仿真和实测数据的处理结果显示这种新的InSAR相位降噪方法在残点数、均方误差和边缘完整性保持等方面优于几种经典的滤波方法.     

机械臂刚体运动螺旋极小模方程的解系

给出了机械臂刚体运动螺旋极小模方程的解系,并将结果应用于一种特定约束解的求解问题.结果表明,利用极小模方程的解系不仅可以使该特定约束问题的求解十分简单,甚至可以应用与其它约束条件的求解.