基于逻辑回归模型的木片和树皮的图像识别

为了提高木片生物能的利用率,需要除去木片中的树皮杂质。识别木片和树皮的图像对于实现二者分离具有重要作用。提出一种基于逻辑回归模型来对木片和树皮进行图像识别的算法。算法流程包括计算各种可以描述木片和树皮纹理的参数,利用SAS统计分析出最佳参数,将最佳参数计算所得的样本数据用于SAS LOGISTIC过程得到预测方程,再将预测方程用于逻辑回归模型来实现木片和树皮的图像识别。通过实验可知,最佳参数为灰度方差,该图像识别算法的正确率能达到97.4%。     

一类饱和非有理系统状态反馈设计

本文研究了一类饱和非有理系统状态反馈镇定问题.通过线性分式表示技术,这类非有理系统可以转化为带有两个非线性回路的线性时不变(linear time-invariant,LTI)系统.假设非有理函数项分别满足局部扇形区间不等式以及局部Lipschitz条件,提出了两种基于LMI条件的镇定方法.最后,举例证明了所提出方法的有效性.     

高斯渐进贝叶斯滤波器

渐进贝叶斯方法将先验分布到后验分布的演化描述为一阶动态系统,通过在伪时间上连续地引入观测信息实现后验状态估计.该方法的一般形式解,即动态系统的时间导数,是难以得到的.本文提出一种高斯型渐进贝叶斯滤波器.首先在线性高斯条件下推导了时间导数的解析解;然后证明了在该条件下,由该解析解确定的一阶动态系统与常量状态估计的Kalman-Bucy滤波器是一致的,且由此导出的高斯渐进贝叶斯滤波器与卡尔曼滤波器是一致的.最后利用一阶Taylor展开推导了滤波器在非线性高斯条件下的近似解表达式,并采用Monte Carlo方法给出了具体实现方法.通过若干仿真算例表明,新滤波器具有较高的精度,且在一定精度条件下的时间复杂度低于一般粒子滤波器.     

具有输入饱和的近空间飞行器鲁棒控制

针对近空间飞行器这一类存在外部扰动,输入饱和和参数不确定的多输入多输出线性系统,提出了一种基于干扰观测器的抗饱和鲁棒控制方案.将干扰观测器与抗饱和控制技术相结合,从而消除系统存在的未知外部扰动、输入饱和和不确定性对系统控制的影响.首先,设计干扰观测器对线性外部系统产生的未知扰动进行估计.然后根据干扰观测器输出,通过超前抗饱和方法设计抗饱和补偿器,并将其加入到鲁棒控制器的设计中,保证闭环系统存在输入饱和、未知外部扰动和参数不确定情况下的稳定性.为便于设计,干扰观测器、抗饱和补偿器和控制器设计矩阵均通过求解线性矩阵不等式得到.最后,将提出的鲁棒抗饱和控制方法应用于近空间飞行器,仿真结果验证了该控制方案的有效性.     

输入饱和与姿态受限的四旋翼无人机反步姿态控制

本文针对四旋翼无人机研究了鲁棒反步姿态控制策略.由于四旋翼无人机结构复杂,其非线性数学模型难以精确建立,因此在控制器设计过程中需要综合考虑模型不确定性、未知外部干扰、输入饱和以及姿态受限等因素.针对模型中的不确定项,使用神经网络进行逼近;对于外部未知干扰,使用非线性干扰观测器进行补偿;使用双曲正切函数逼近饱和函数,解决输入饱和问题;同时使用界限Lyapunov函数设计控制器,确保姿态满足限制条件.最后,设计四旋翼无人机反步姿态控制器,并根据Lyapunov稳定性定理证明了闭环控制系统的有界稳定.仿真结果表明了所研究控制方法的有效性.     

一种视频图像目标平移运动估计算法

运动估计是数字视频处理的基本问题之一,目前广泛采用的是相位关法,由于频谱泄漏和边界效应等原因,其运动估计的准确性难以保证。为此,在讨论基本的相位相关算法的基础上,引入一种用于构造二维圆对称窗函数的核回归方法,提出基于加窗预处理的相位相关法,并将其应用于运动目标的平移运动估计。对比实验结果表明,该方法能够有效地降低频谱泄漏和边界效应对运动估计的影响,提高了相位相关法对运动目标平移估计的正确性。     

输入有约束时的飞翼布局无人机姿态控制

针对大展弦比飞翼布局无人机的刚体运动与弹性运动耦合动力学模型,研究了输入有约束时的无人机姿态控制问题,提出了一种采用扩张状态观测器的反步滑模控制方法.首先,采用扩张状态观测器实时估计气动弹性模态和外界未知干扰的影响,并引入跟踪微分器避免了控制律中项数膨胀问题.然后,针对飞翼布局无人机多操纵面的配置和输入约束,给出了基于LMI的在线舵面分配算法.最后,针对指令滤波和输入约束情况下控制指令的滞后问题,设计了辅助补偿器对控制指令进行补偿.根据Lyapunov稳定性理论证明了该控制方法能够保证姿态跟踪误差收敛至有界,仿真表明存在复合干扰和输入约束时该方法具有良好的姿态跟踪性能.     

基于MBD模型的航空发动机零件检测技术

针对当前复杂零件中异型特征位置度无法测量的问题,提出了一种基于MBD模型数字化测量技术.该方法以复杂零件的MBD模型为测量依据,通过模型理论元素与实测元素拟合计算异型特征位置度偏差,并以此为基础进行测量工艺规划、测量程序编制、测量仿真等.可大大减少在机等待时间,避免测量过程中的碰撞与测针干涉问题,解决了不规则特征位置度测量问题,实现了全程的自动测量,提高了检测效率.     

基于双导频信号外调制射频光传输技术的研究

M-Z LiNbO₃外调制器最佳偏置点的控制是外调制射频光传输设备中的核心技术。提出了一种新型的基于双导频信号的自动偏置控制方案,先引入双导频信号,并将其送入外调制器,再把调制后的二次分量作为误差信号进行反馈,实现最佳偏置点的自动跟踪和控制。此方案能有效提高外调制器偏置点控制精度,抑制外调制射频光传输信号的偶次非线性失真。该技术现已成功应用于外调制射频光传输模块。     

基于传感器的飞机地面结霜实验分析与预测

飞机在地面的结霜会破坏飞机的气动外形,对飞机的飞行性能产生不利的影响。为了对地面飞机结霜进行准确监测与预测,利用多种传感器对机翼的结霜环境进行实验研究,通过分析不同环境下模拟机翼的霜层生长曲线,探寻和统计飞机机翼的地面结霜规律。对结霜实验的数据进行分析,提出了不同结霜环境下的多项式回归预测模型。同时将多项式进行正交化,避免了多重共线性,使预测模型的曲线拟合程度高,预测值具有较高的精度,实现了对飞机的地面结霜进行快速精确的预测。