机器人三维路径规划问题的一种改进蚁群算法

本文研究移动机器人三维空间路径规划问题,针对三维空间的复杂地形特点,提出了一种基于改进蚁群算法的路径规划算法。文中首先描述了一种简单有效的环境建模方法,然后给出了算法在信息素呈现、路径点选取、信息素更新以及启发式函数设计等方面的改进方法。仿真结果证明了算法的可行性和可靠性。     

Modeling guided wave propagation with application to the long-range defect detection in railroad tracks

The aim of this work is to demonstrate the use of a commercial finite element package, ABAQUS EXPLICIT, to model ultrasonic guided waves in structural components. The particular application of interest is modeling the interaction of a broadband vertical bending mode with transverse-type defects in railroad tracks. This topic is part of a broader project on high-speed defect detection in rails by long-range ultrasonic inspections. Reflection coefficient spectra in the 20–45 kHz range are obtained for four different sizes and three different orientations of transverse head flaws. A preliminary study of Lamb waves in a free plate helps drawing modeling guidelines for the rail.     

高空作业平台臂架伸缩运动的横向振动特性

为了探究高空作业平台做伸缩运动时变幅平面内的横向振动动力学特性,针对臂架的实际搭接和支承情况,将臂架等效为根部铰接、中间弹性支承且带有集中参数的变截面变长度梁. 基于牛顿第二定律建立各臂段的运动微分方程,采用模态叠加法、结合边界条件求解臂架一系列时刻的瞬态振型函数,曲线拟合时变参数以近似表示梁的振型,并依据伽辽金截断方法,得到广义坐标下的状态空间方程. 在Matlab/Simulink环境下进行动态仿真,得到伸缩过程中臂架头部的变幅平面横向振动动态响应. 结果表明,就横向振动振幅而言,搭接简化会带来15.63%计算结果误差;支承简化会加大臂架整体刚度、减小臂架振动响应,不可取。     

高温混合障碍空间中的移动机器人路径规划

为了解决高温场景中移动机器人全局路径规划所面临的安全与效率问题,提出高温热源虚拟障碍的定义,建立混合障碍空间模型,将高温场景中的路径规划问题转化为高温混合障碍空间中考虑路径温度代价和长度代价的多目标优化问题. 改进NSGA-Ⅱ算法,通过选取优秀非可行解扩展种群,提高了种群多样性和进化效率,提出新的交叉和变异概率计算方法. 根据种群进化进程和个体代价函数值调整概率,实现了种群前期搜索能力和后期收敛性的平衡. 仿真所得的最优路径结果表明,该改进算法的路径长度代价虽然比原算法和其他改进算法略有增加,但温度代价大幅降低,更有效地避免了陷入局部最优.     

超声波压力检测中回波搜索算法

通过对超声波压力测量中回波信号特征的分析，提出了回波自动搜索算法。该方法把快速傅立叶变换方法和小波多分辨率信号分解相结合，精确地检测出回波的包络信号，从而准确地搜索到回波，为后续的压力信号处理及提高压力测量的精度奠定了基础。     

弹性半无限空间中矩形孔收缩的复变函数解答

随着城市建设的发展,矩形隧道的应用越来越多,但针对矩形隧道的理论研究却鲜有见闻。针对矩形隧道,建立了半无限空间矩形隧道的弹性理论计算模型,采用最小二乘迭代方法确定共形映射函数的各项系数,并将计算区域映射为复平面上的一个同心圆环;运用Muskhelishvili复变函数方法,将计算区域内的应力函数展开成为Laurant级数的形式,给定了地表零应力边界和矩形孔口径向位移边界,求得了半无限空间矩形隧道在给定位移条件下的应力场和位移场。分析了不同高宽比、不同泊松比、不同埋深对位移场和应力场的影响,总结了矩形隧道位移场和应力场的一般规律。结果表明：高宽比偏小、泊松比偏大、埋深偏小都会使得沉降槽不再是类高斯曲线的形状,这些参数的变化也会在不同程度上影响应力场和位移场的大小和分布。     

涡流检测信号小波除噪与缺陷特征提取

应用小波分析技术进行涡流检测的信号除噪和缺陷识别。根据信号在不同小波变换下表现形式不同的特点，提出一种综合应用多种小波除噪的方法，效果优于通常的单一小波方法。应用小波多尺度边缘检测功能进行缺陷的定位和尺寸判别。借助小波多尺度分析功能，可以对缺陷信号进行仔细分析，并对相近缺陷进行分类。     

小波分析与漏磁检测信号处理

详细介绍了小波分析的基本理论,并将其引入到钢管漏磁探伤信号的分析中,可以去除噪声、压缩数据和检测奇异性,而且为缺陷的定性和定量分析提供了新的判定方法.     

基于小波变换的超声信号自适应消噪方法研究

超声检测中，特定的缺陷回波信号一般都有一定的相关性，因而可利用自适应噪声抵消来增强缺陷回波信号。针对最小均方（LMS）算法自适应噪声抵消的缺点，提出了基于小波变换的自适应噪声抵消方法，通过Matlab软件将该算法应用于超声缺陷信号的仿真处理。结果表明，该算法大大提高了缺陷回波信号的信噪比，且具有较高的缺陷定位精度和纵向分辨率。