Nonsmooth identification of mechanical systems with backlash-like hysteresis

Backlash-like hysteresis is one of the nonsmooth and multi-valued nonlinearities usually existing in mechanical systems. The traditional identification method is quite difficult to be used to model the systems involved with such complex nonlinearities. In this paper, a nonsmooth recursive identification algorithm for the systems with backlash-like hysteresis is proposed. In this method, the concept of Clarke subgradient is introduced to approximate the gradients at nonsmooth points and the so-called bundle method is used to obtain the optimization search direction in nonsmooth cases. Then, a recursive algorithm based on the idea of bundle method is developed for parameter estimation. After that, the convergence analysis of the algorithm is investigated. Finally, simulation results to validate the proposed method on a simulated mechanical transmission system are presented.     

虚拟膝关节镜手术中保持单元质量的体网格形变方法

在虚拟膝关节手术中,需要对膝关节进行大范围形变的实时模拟。本文针对四面体网格的膝关节模型,提出了采用LSD度量建立形变能量,然后将带约束的最优化问题转化为不带约束的最优化问题,最后通过带Armijo线性查找的非精确牛顿法求解最优化问题。在求解过程中,通过预估未知点的位置,减少迭代步数,提高了算法的效率。这种方法具有较好的保体积性,同时保证形变后的四面体网格不出现体元翻转和退化。该方法也能推广应用于其它类似的关节弯曲运动的变形中。     

基于组播的局域网多点监控系统

将组播传榆技术应用于局域网数字监控系统,可有效地扩展系统的覆盖范围.本文结合实际应用,讨论了组播路由器的设置、基于.NET Framework 2.0环境下组播软件的开发,并针对组播技术在安全方面的先天不足,设计了一套使用了数据库、数字签名等多种方法,给出了较为合理的解决方案.实际应用效果较好.     

智能总线协议适配器的设计与实现

针对Modbus协议和CAN现场总线的特点,提出了一种CAN总线与Modbus总线之间转换的方法,并给出了一种基于单片机技术的硬件实现。实现了将Modbus设备连接到CAN现场总线网络中,并具体的介绍了适配器硬件结构和相应的软件程序流程,实际应用效果良好。     

基于半监督学习的P2P协议识别

随着P2P技术的发展,网络上充满了大量的P2P应用.协议加密技术的发展,使得P2P应用的识别和管理变得非常困难.描述了如何运用半监督的机器学习理论,根据传输层的特征,用聚类算法训练数据并建立一个高效的在线协议识别器,用于在内核协议层对协议特别是P2P协议进行识别,并对BitComet和Emule进行了实验,得到了很高的识别准确率(80%).研究并解决了将选取好的特征用于聚类并高效地实现最后的协议识别器.     

基于OGR的雷达终端显示系统的设计与实现

依照雷达监视终端系统对于图形显示系统的特殊需求,从提高图形显示系统实时性与可靠性角度出发,兼顾系统的模块化与便于重用的要求,基于OGR库提出了针对于雷达监视终端应用的图形显示系统的设计思路,并给出了具体的模块化设计实现方案.通过在实际工程项目中的检验,该设计方法在一定程度上避免了传统GIS图形显示系统响应速度较慢的问题,较好地解决了雷达监视终端对于图形显示系统的要求,且对空管领域内相关显示系统的设计具有一定参考价值.     

非平衡拓扑结构的多智能体网络系统一致性协议

针对多智能体网络系统,本文分别研究了非平衡拓扑结构的多智能体连续状态和离散状态下的一致性协议.首先提出了能使用有向图表示的多智能体网络系统的拓扑结构,并根据该拓扑结构建立了网络系统的1阶数学模型和提出了多智能体网络系统一致收敛准则.对于多智能体网络连续系统,该系统的一致平衡点最终收敛于初始状态的凸组合,本文最终确定了非平衡拓扑结构的一致平衡点.如果多智能体网络系统的拓扑结构没有改变,在离散状态下系统的一致平衡点仍收敛于初始状态的凸组合,并且离散状态下系统的一致平衡点与连续状态下系统的一致平衡点相等.最后采用8个智能体组成的网络拓扑进行计算机仿真,验证理论的正确性.     

行波型超声电机基于神经网络的逆模型辨识

行波型超声电机的动态特性受定子压电陶瓷迟滞和接触层非线性摩擦力的影响,表现出复杂的多值映射特征.通过引入动态迟滞逆算子,将存在于超声波电机逆系统中的多值映射在新的扩张输入空间上,转换为一一映射;然后使用神经网络建立超声波电机的逆模型,对迟滞和非线性摩擦力的影响进行补偿.所建立的模型结构简单,可以在线调整适应电机参数的非线性变化.实验仿真结果验证了该方法的有效性.     

光电系统对空间目标成像建模仿真研究

对光电系统成像过程进行了建模仿真研究,采用光线跟踪法建立了成像过程的光线跟踪模型;根据线性滤波理论,对系统的各组成单元的调制传递函数进行分析,给出整个系统的传递函数,建立了成像过程的传递函数模型;结合光线跟踪与调制传递函数模型,建立了光电系统对空间目标成像仿真物理模型,给出了仿真流程;最后,进行了成像仿真,结果给出了目标在像面上的灰度分布曲线及仿真图像,验证系统理论传递函数,证明了模型的合理性.     

光通信中一种有效的差分脉冲位置宽度调制

考虑脉冲位置调制(PPM)在解调时需要严格的时钟同步和符号同步,而且功率越高,时隙越窄的问题,结合差分脉冲位置调制(DPPM)和脉冲宽度调制(PWM)提出了一种有效的调制方式--差分脉冲位置宽度调制(DPPM+PWM).研究了采用DPPM+PWM的红外通信系统在加性高斯白噪声干扰下的性能,对DPPM+PWM的符号结构、发射功率、带宽需求、传输容量以及误包率等特性进行了分析,并通过仿真与开关键控(OOK),PPM,PPM等调制方式进行了比较.结果表明DP-PM+PWM频带利用率高,传输容量大,不需要符号同步,且增加了脉冲信号的长度,大大简化系统实现,是一种很有实际应用价值的调制方式.