基于改进Paik型Boltzmann机的图像复原

图像复原可以看作是一个极小化问题, 利用Boltzmann机固有的随机神经网络性质可以保证搜索过程中网络不陷入局部极小点. 对传统Boltzmann机做如下改进：首先将Paik算法与Boltzmann机结合, 其次为了加快速度, 将串行模式推广到并行模式. 第三为了增加计算精度, 使用了亚单位步长增进技术. 最后为折中收敛速度与收敛精度这一对矛盾, 采用了自适应步长策略. 对于算法的每一处改进均有详细的理论验证、收敛性分析和残差变化讨论. 实验表明该方法能够无限逼近能量最小点, 复原结果优于改进Boltzmann机0.5-0.8dB, 且收敛速度仅有1/3.     

一种新的变步长LMS自适应滤波算法研究及其应用

变步长LMS自适应滤波算法克服了传统自适应滤波算法的不足,通过构造合适的变步长因子,在提高收敛速度的同时保证了较小的稳态误差,在实际中得到了广泛应用。为进一步改善算法性能,首先对传统的和现有改进的变步长LMS算法机理进行了深入分析,在此基础上,提出了一种新的变步长LMS自适应滤波算法。该算法通过建立一个新的步长因子与误差的非线性函数模型,使得算法在不失精度的情况下,具有较快的收敛速度。论文对新算法的机理进行了较为详尽的阐述,对算法中关键参数的选取对滤波性能的影响进行了深入分析,并给出了算法中关键参数的自适应确定方法。仿真实验表明,相对于其他自适应滤波算法,该算法在收敛速度方面有了很大的提高。将新算法应用于对实际龙口水位监测数据的滤波中,取得了良好效果。     

基于多尺度小波变换的变步长LMS滤波算法

对LMS自适应算法、基于抽样函数的变步长LMS算法和基于多尺度小波变换的自适应滤波算法进行了研究,在此基础上把变步长LMS算法与多尺度小波变换相结合,产生了新算法。该算法一方面可以克服固定步长LMS算法在收敛速度与收敛精度方面与步长因子的矛盾;另一方面,小波变换的引入减少了输入向量自相关矩阵的条件数,提高了收敛速度、跟踪性能和稳定性。最后对算法的性能进行了计算机仿真比较,仿真结果表明:基于多尺度小波变换的变步长LMS滤波算法具有较快的收敛速度和更强的抑噪能力。     

改进变步长自适应分布式滤波算法

为提高传统LMS算法在分布式传感器网络自适应滤波中的收敛速度并保持较小的稳态误差,在扩散LMS算法基础上,提出一种基于Sigmoid函数改进变步长的分布式扩散LMS自适应滤波算法,算法通过Sigmoid函数变换构建步长因子与迭代误差之间非线性模型,并通过设置控制因子合理调整模型的步长曲线波型,使得算法在初期使用较大的步长以加快收敛速度,而在后期则采用平稳变化步长以保持较低的稳态误差,从而在在不失传统算法稳态精度的情况下,实现较快的收敛速度。实验结果表明:相比于已有算法,所提算法的估计性能更优。     

改进人工鱼群算法在冷连轧负荷分配优化中的应用

针对冷连轧机负荷分配寻优速度缓慢的问题，采用了基于改进人工鱼群算法的优化方法。由于基本人工鱼群算法后期收敛速度慢、精度不高，所以对其中觅食行为的视野和步长进行了优化。首先给定一个较大的视野和步长，随着算法的迭代，视野不断减小，到某一值后不再改变，同时步长随着视野的减小而同比例减小。结合某钢厂五机架冷连轧机，以轧制力成比例分配为目标函数，以压下率为约束条件，通过MATLAB对轧制负荷分配的寻优过程进行仿真，结果表明改进后的人工鱼群算法在轧制负荷分配方面，具有算法实现简便、收敛速度快等优点，而且与典型轧制规程相比，各机架出口厚度误差最大为4.26%，为实际生产中轧制规程的制定提供了有效的方法。     

改进后Ray-Box Intersection权系数矩阵的SART+TVM重建算法

针对均匀采样稀疏型重建问题,研究了Ray-Box Intersection和传统的双线性插值两种权系数矩阵计算方法。对Ray-Box Intersection算法的逻辑漏洞进行了改进,利用直线生成法并结合射线斜率和像素位置关系提出了改进算法。该算法利用代数关系求得射线穿过重建区域的起点和终点,然后取不大于其坐标的最大整数,最后采用直线生成法,依据射线斜率沿X或Y方向得到该条射线在投影区域内经过的所有像素块的左下角坐标集合,对于每个像素块,射线与像素块交点距离即为该像素块对射线的加权值。实验结果表明,相比Ray-Box Intersection权系数矩阵算法,改进后算法速度提高了96%,最大峰值信噪比提高了19%;相比双线性插值算法,改进后算法收敛速度更快,在同样时间代价下最大峰值信噪比提高了5%。改进后的Ray-Box Intersection算法能够获得更好的重建图像质量,细节更清晰。     

基于 IWOA-SVM 的风电功率预测

针对支持向量机预测精度低、收敛速度慢等问题,提出一种改进鲸鱼算法优化支持向量机的风电功率预测模型。将 Tent 混沌映射引入鲸鱼算法中,使初始种群的分布更加均匀;由于随机抽取猎物具有盲目性,不能充分结合迭代经验对种群进行更新,采用轮盘赌法寻找目标猎物来加快鲸鱼算法的收敛速度,得到改进鲸鱼算法优化支持向量机的风电功率预测模型。将该模型应用到我国东北某处风电场进行风电功率预测,并与其他常用的功率预测模型进行对比分析,仿真结果表明,该模型具有更高的预测精度。     

基于局部搜索策略的混合自适应布谷鸟算法

为了提高布谷鸟算法的搜索精度和全局收敛速度,提出一种基于局部搜索策略的混合自适应布谷鸟算法。在该改进算法中,每个当前解的周围随机产生一个局部种群,利用正余弦算子的局部寻优能力得到局部最优解,并用局部最优解替换当前解,以提高局部搜索精度;同时采用自适应发现概率和搜索步长替代布谷鸟算法中的固定发现概率和搜索步长,以提高算法的全局收敛速度。对25个经典高维基准函数进行实验表明,所提算法在收敛速度和求解精度上优于布谷鸟算法,通过将其应用于拉压弹簧、三杆桁架设计和0-1背包问题,验证了算法的有效性。     

基于改进磷虾群优化支持向量机的短期负荷预测

针对支持向量机在短期负荷预测时,因受参数影响较大而导致预测精度不足和速度较慢的问题,提出了基于改进磷虾群算法对支持向量机进行参数选择的算法。阐述了支持向量机的原理与其参数的影响;分析了磷虾群算法并对其改进:加入模拟退火思想降低了算法陷入局部最优的概率,采用自适应迭代步长方法提高算法优化精度。建立预测模型并进行算例分析,实验结果表明改进磷虾群算法对支持向量机参数有较好的优化效果,可以有效地提高负荷预测精度和速度。     

改进LMS算法的仿真及其分析

在机械加工中,机械故障诊断的振动诊断技术在机械故障诊断学中占有重要地位.在振动信号处理方面,自适应信号处理是一个非常重要的分支,该方法能够有效的滤除含有背景噪声的信号,提取出有效的特征信号,但自适应算法有收敛速度与稳态误差之间的矛盾关系与步长因子易受噪声干扰等问题.为解决该问题,本文提出一种改进的变步长LMS算法:在算法中加入步长反馈因子,并对权值进行更新,使算法的收敛速度变快的同时保证了系统的稳定性,并加强了系统的跟踪能力.仿真结果表明:与其他算法相比,本文算法计算简单、收敛速度快、系统跟踪能力强,稳定性更好,能够有效的滤除噪声信号.     

Spectral element method for stability analysis of milling processes with discontinuous time-periodicity

This paper presents an application of the spectral element method for the stability analysis of regenerative machine tool chatter models in milling operations. An extension of the spectral element method is introduced in order to handle the discontinuities in the cutting force in an efficient way. The efficiency of the method is demonstrated on some well-known machine tool chatter models taken from the literature. Efficiency is characterized by the computational time, the convergence of the stability boundaries, and the convergence of critical characteristic multipliers. Results show that compared to the most widespread methods in machining literature, the spectral element method provides significant improvements in computational time while maintaining high accuracy levels.     

基于格子波尔兹曼模型的内镜图像高光修复

在内窥镜检查中,由于器官内腔粘膜表面黏液对光源的反射,高清图像中常常存在高光。高光的修复对内窥镜检查和诊断具有重要的临床意义。本文提出一种基于四元数和格子波尔兹曼模型的高光修复方法,首先通过四元数表达高清图像的彩色信息,然后利用四元数旋转操作表达两个像素的色差,并将色差引入到格子波尔兹曼模型的松弛因子设计中,最后利用格子波尔兹曼模型的扩散实现高光的修复。实验结果表明,该方法修复高光效果更好,局部区域细节保持效果提升了50%,颜色保持效果提升了5倍。     

数控机床步进系统升降速数学模型的分析与研究

本文针对数控机床步进电动机系统,分析了该系统升降速数学模型,并介绍了软件设计和单片机控制的实现方法.     

Study on temperature field for invar alloy during TIG welding

In order to solve the complex multi-objective optimal performance design of large-scale injection molding machines, NSGA-II is used to find a much better spread of design solutions and better convergence near the true Pareto-optimal front. The combination of the design method and the injection molding machine is discussed. Screw diameter performance, stick inside distance performance, mold moving route performance and mold-locked force performance are chosen as the four main performance evaluation indexes. Some related parameters are associated to get a performance indication. And performance optimization design parameter constraints are listed to make the design solutions to have practical significance. The mathematical models of two objectives and the mathematical models of three objectives are analyzed. Finally, the instance of HTF180X1N large-scale injection molding machine is taken as an example to demonstrated that such method is effective and practical.     

Diagnosing the cause of operational faults in machine tools with an open architecture CNC

The conventional computerized numerical controller (CNC) of machine tools has been increasingly replaced by a PC-based open architecture CNC (OAC) that is independent of a CNC vendor. The OAC and machine tools with an OAC have led to a convenient environment in which user-defined applications can be efficiently implemented within a CNC. This paper proposes a method of diagnosing the cause of operational faults. The method is based on the status of a programmable logic controller in machine tools with an OAC. An operational fault is defined as a disability that occurs during the normal operation of machine tools. Operational faults constitute more than 70 percent of all faults and are also unpredictable because most of them occur without any warning. To quickly and correctly diagnose the cause of an operational fault, two diagnostic models are proposed: the switching function and the step switching function. The cause of the fault is logically diagnosed through a fault diagnosis system using diagnostic models. A suitable interface environment between a CNC and developed application modules is constructed to implement the diagnostic functions in the CNC domain. The results of the diagnosis were displayed on a CNC monitor for machine operators and transmitted to a remote site through a Web browser. The proposed diagnostic method and its results were useful to unskilled machine operators and reduced the machine downtime.     

机器工作机理的行为表述方法及其在产品创新设计中应用的研究

机械产品创新设计的出发点是它的工作机理，机械产品创新设计的初步结果是它的运动方案。实现产品创新设计的关键是要找到从工作机理到机械运动方案的一条可行途径。本文研究了机器工作机理的内容、主要特征、类别，提出了机器工作机理分解方法和分解步骤，将机器工作机理最终构建为一个工艺动作过程。最后，用实例说明如何根据机器工作机理来进行机械运动的方案设计。     

磨削过程动态模型的建立及其参数辨识方法的研究

本文在分析前入磨削过程动态模型的基础上,建立了考虑如下因素的动态模型。①将砂轮和工件间的接触阻尼引入磨削过程。②将动态模型的各参数作为磨削状态的函数。③通过分段线性化处理,推导和分析了磨削过程的特征方程。接着,对磨削过程动态模型中机床结构传递函数的求取,砂轮磨损的测量进行了讨论。最后,磨削过程颤振的仿真计算和实验结果较为吻合,从而验证了模型的正确性。     

改进的浸入边界-晶格Boltzmann法的蠕动流分析

基于改进的浸入边界-晶格Boltzmann方法研究蠕动流问题,采用晶格Boltzmann法描述流场,用改进的浸入边界法实现管壁运动-流体流动之间的相互作用,将变形管壁的运动速度作为速度源引入晶格Boltzmann方程,代替了传统浸入边界-晶格Boltzmann法中固态变形力与流体速度之间的转换。分析了管道内蠕动流场的分布情况,研究了各相关参数如振幅比、频率、液体黏度以及波数对流量的影响,数值结果与已有的结果进行了对比,证实了本研究方法的合理性与有效性。