时变信号频率跟踪的一种新自适应陷波器方法

针对频率、幅值和相位均发生变化的时变信号,现有自适应陷波器(ANF)频率估计方法存在信号频率跟踪精确性和稳定性不足的问题,为此提出了一种基于新误差函数的ANF时变信号频率跟踪方法,通过新误差函数改善自适应算法收敛至最优频率解的精度与速度,以提高时变信号频率跟踪的精确性和稳定性。给出了新误差函数分析结果,新ANF方法实现步骤和该频率估计方法的Cramer-Rao下限。通过计算与现有ANF的时变信号频率跟踪方法性能进行了比较分析,并针对科里奥利质量流量计时变信号进行了现场实验验证。结果表明,该方法具有收敛速度快、跟踪精度高、更接近Cramer-Rao下限和抗噪性好的优点。     

基于粒子群优化的数字多频陷波滤波器设计

数字多频陷波滤波器用于同时滤除或抑制数字信号中的多个频率分量,粒子群优化是模拟鸟群迁徙行为的元启发式搜索方法.以改进的粒子群优化算法为基础,提出了数字多频陷波滤波器的设计方法,它通过优化配置陷波系统的极点位置,实现了具有稳定特性的陷波系统的优化设计.所提设计方法的有效性和实用性,得到了一系列仿真实验的具体验证.     

基于自适应PSO粒子滤波的智能跟踪系统

为解决现有跟踪算法的复杂性和不实用性等问题,提出了一种新的自适应PSO粒子滤波算法。该算法能动态调整粒子数,根据三角特征提取目标信息,准确估计目标状态位置。在此算法基础上设计了智能跟踪系统,该系统以DSP为视频图像处理的核心,由FPGA预处理视频图像数据,实现了对目标的识别与跟踪。     

基于自适应差分进化算法的三轴光电跟踪策略

为解决传统两轴光电跟踪系统的跟踪盲区问题,实现空间目标的全方位跟踪,提出一种存在冗余自由度的三轴光电跟踪系统。在详细分析三轴光电跟踪系统运动学特性的基础上,运用四元数方法建立三轴光电跟踪系统运动学模型,并提出一种基于自适应差分进化算法的三轴全方位光电跟踪策略。通过对系统运动学模型进行分析,得到三轴转动角度之间的关系,从而将求取三轴转角增量组合的三变量优化问题简化为单变量优化问题,并将自适应差分进化算法应用于求取三轴角增量的最优组合当中。仿真和试验结果证明,此三轴光电跟踪策略避免以往三轴跟踪系统在跟踪过程中进行两轴切换的不连续性,可以真正实现系统的三轴联动全方位连续跟踪运动;同时,与现有的其他跟踪策略相比较,该三轴跟踪策略能够以更小的三轴转动角度实现目标的跟踪定位;因而提高了系统的快速性和跟踪性能,具有良好的工程应用价值。     

自适应搜索的快速分块跟踪

针对传统的分块跟踪算法计算量大,难以实时地对运动目标进行跟踪这一问题,提出了一种改进的分块跟踪算法.首先,为降低背景噪声对跟踪性能产生的不利影响,提出的算法对目标所在矩形窗口进行了更细致的划分;然后,根据目标运动信息确定搜索范围和搜索中心,采用分层次的自适应搜索算法,在每一层采用不同的搜索策略逐步逼近与目标模板最相似的...     

基于自适应模板修正的相关跟踪方法

提出了一种基于MCD距离的相关匹配算法.该算法克服了相关跟踪计算量大的缺陷,并根据电视跟踪系统的图像特点,提出了自适应模板修改策略,该策略在一定程度上克服实际图像由于变形、噪声、遮挡等变化对跟踪效果的影响.通过计算机仿真实验,获得了良好的效果.     

基于自适应卡尔曼滤波的Meanshift跟踪算法

针对传统的Meanshift视频跟踪算法在跟踪目标存在背景干扰或者有遮挡情况下,目标跟踪不准确、丢失的问题,提出了一种基于自适应卡尔曼滤波的Meanshift跟踪算法(AKF-Meanshift).该算法在Meanshift算法的基础上结合自适应卡尔曼滤波,有效解决了系统噪声特性未知时,卡尔曼滤波发散的问题.通过滤波器...     

加工参数优化中自适应协同粒子群算法研究

针对加工参数优化过程中粒子群优化算法的优化效果受参数影响较大的问题,提出了自适应协同粒子群优化算法。对粒子群优化算法的参数对优化结果的影响进行了详细而深入的分析,在此基础上,给出了优化过程中惯性权重、学习因子、最大速度等参数的变化规律,并通过仿真的方法确定了最优参数的取值。最后通过对基准函数的仿真实验,验证了本文算法的正确性和有效性。     

无人驾驶车辆路径跟踪控制预瞄距离自适应优化

基于道路信息,使用驾驶员预瞄模型产生执行器输入是无人驾驶车辆在路径跟踪中使用的主要方法之一,但对于车速较高与转弯半径小等工况,模型误差会导致较差的驾驶舒适性,车辆甚至失去稳定性。为提高无人驾驶车辆路径的跟踪精度,同时兼顾转向频度和车辆稳定性,提出基于粒子群多目标优化（Particle swarm optimization,PSO）算法的预瞄距离自适应驾驶员模型,并将之应用于路径跟踪控制。首先,基于单点预瞄偏差模型,采用滑模变结构设计转向控制器;其次,以路径跟踪精度、转向频度和车辆稳定性为综合性能指标,设计了PSO优化算法,实现了驾驶员模型预瞄距离的自适应寻优。最后,在搭建的CarSim-Simulink联合仿真平台与台架试验上,对所提出的预瞄距离自适应驾驶员预瞄模型进行了仿真和硬件在环试验验证。结果表明,经优化后的预瞄距离能够适应不同车速和道路曲率,驾驶员预瞄模型能兼顾路径跟踪精度、转向频度和车辆稳定性等需求。预瞄距离自适应驾驶员模型结合道路与车速信息,增大对路况与车况适应性,为无人驾驶车辆路径跟踪控制提供可靠的输入。     

汽车悬架系统中混沌振动的自适应跟踪控制研究

汽车悬架系统中的混沌振动会对车辆性能产生严重的不良影响。针对汽车悬架中的混沌控制问题,从具有不确定性时变系统参数和随机路面激励作用的汽车非线性悬架系统模型出发,提出一种具有自适应特性的反馈跟踪控制方法,并采用Lyapunov稳定理论证明了控制器的渐进稳定性。仿真结果表明:车辆在不同行驶速度和等级路面激励情况下,该控制方法不仅能有效抑制悬架的混沌振动,且有效降低悬架垂向振动加速度。研究结果为研究探索可控悬架系统的有效控制策略,提高车辆行驶平顺性提供了有益的理论方法参考。     

基于支持向量机的波片相位延迟测量新方法

为实现液晶可变延迟器(LCVR)对入射光相位精确调制,分析了LCVR的双折射率色散特性,得到相位延迟量由驱动电压项和色散项组成的关系式;采用支持向量机SVM(support vector machines)算法,并用粒子群算法PSO(particle swarm optimization)对支持向量机的参数(c和g)进行优化,构建粒子群-支持向量机的LCVR相位延迟特性中驱动电压项的预测模型,并将其预测模型用于以568 nm激光作为光源的验证实验中;结果表明,在568 nm激光照射下,LCVR延迟量的实验值与标定理论值偏差不大于0.005 4λ,因此,说明PSO-SVM方法可作为LCVR相位延迟特性标定的有效手段。     

一种基于群波时间差信息的PSO微震定位方法

针对基于TDOA的地下浅层分布式炸点定位中微震定位精度低的问题,本文提出了一种基于群波时间差信息的微震定位方法.首先,利用直达P波的传播特性,抽取直达P波的优势频率对应的时间差;其次,构建无预测速度TDOA模型,确定PSO目标函数;然后,利用时间差信息构建初始粒子群;最后,在最优解空间中,寻找定位结果.试验验证的结果证明:本文提出的微震定位方法有效地提高了微震震源定位精度,定位误差小于50 cm,满足浅层炸点的定位要求,该方法在地下空间定位领域具有一定的应用价值.     

基于粒子群算法的滑阀节流槽优化设计

基于Fluent流场仿真分析软件,在定压差条件下,对带有单U形、斜U形以及V形基本节流槽的滑阀阀口开度-流量特性开展了研究,并将其与试验结果进行了对比验证,得出了U形类槽口随着阀口开度的增加流量梯度减小、斜U形类槽口随着阀口开度的增加基本保持不变、V形类槽口随着阀口开度的增加流量梯度增大的结论。基于上述研究,利用粒子群优化算法,得到满足定压差条件下阀口开度-流量特性要求的节流槽优化尺寸,并通过实例验证了优化结果。     

无线传感器网络的分布式目标跟踪研究

针对无线传感器网络节点计算能力和能量受限问题,提出一种分布式并行扩展卡尔曼粒子滤波算法.在网络动态分簇模型上,簇头将粒子集划分为多个子集,并分配到簇内各个传感器节点中并行运行,最后在簇头进行信息融合,得到目标状态估计.算法提高了粒子滤波效率,避免单个节点能量过度消耗,均衡了网络能耗.同时,算法利用扩展卡尔曼滤波器来产生粒子滤波的重要性密度函数,使得重要性密度函数抽样样本更加接近后验概率密度产生的样本.仿真结果表明,算法对运动目标能实现较好的预测和跟踪,跟踪精度高,并能有效平衡网络能耗.实验结果说明了提出算法的有效性和可行性.     

基于粒子群优化神经网络的传动箱故障诊断方法研究

在研究粒子群优化神经网络训练算法的基础上,训练BP神经网络使网络的收敛速度大大提高,避免陷入局部最优解;根据振动实验室两级传动箱实测数据,分析研究信号以及提取信号特征值,应用训练后的BP神经网络诊断传动箱的故障,实验表明效果良好。     

基于微粒群算法的柔性流水车间调度优化

为了有效地解决柔性Flow-shop调度问题,提出用改进的微粒群算法进行求解,给出了一种能够保证个体合法性的编码方法;提出速度的计算公式采用自适应惯性权重和收缩因子相结合的方法。最后以某汽车发动机厂金加工车间的生产调度实例进行仿真,比较结果表明该算法的效果较好。     

机载光电转台的谐振分析及自适应滤波器设计

在深入分析光电跟踪转台特性的基础上,对光电转台进行了数学建模,并利用转台的转角变化信息,提出了一种基于角度信息的自适应前馈滤波算法。该算法在不改变机械结构和阻尼因素的条件下,有效地抑制了光电转台的机械谐振。实验结果证明:该算法在一个周期后,系统自动跟踪的最大跟踪误差提高了3',是一种易于实现,设计操作简单,实效性好的自适应滤波算法,目前已成功运用到某机载光电对抗转台中,效果良好。