基于分数阶微分的高斯噪声图像信息提取算法

考虑分数阶微分对信号处理的性质与特点,提出一种基于分数阶微分的信息提取算法。首先针对各种系数高斯噪声的图像进行信息提取,并与Roberts、Prewitt、Sobel整数阶经典算子对图像信息提取的结果进行分析比较。实验证明,利用分数阶微分不但能提取整数阶算子的高频边缘信息,还能提取平滑区域的纹理信息,并对高斯噪声具有一定程度的抗噪性。     

基于幂次函数的离散滑模控制算法

利用幂次函数构造一种新的趋近律离散滑模控制算法,并给出了无抖振的理论证明.对于标称系统,该算法可使切换函数无抖振、无正负交替地快速趋近于零;对于满足匹配条件的不确定性系统,可使切换函数无抖振、单调地收敛于与外干扰相关的某一数值.利用倒立摆模型进行了数值仿真,结果表明,控制器的输出、切换函数、被控系统的输出均不存在抖振现象,而且被控系统表现出了良好的动态品质.     

用改进的信赖域方法求解二次插值模型

一种改进的信赖域方法被用来解无约束最优化问题,当目标函数的导数信息不可利用或者求解目标函数的导数代价太大。通常,考虑用二次插值模型来逼近目标函数,并且用传统的信赖域方法求解这个二次模型。传统的信赖域方法将被改进,并且形成两个改进的信赖域子问题。改进的信赖域方法的创新点在于:求解二次模型在一个参数化的信赖域中,修改这个模型在另一个参数化的信赖域当中。在这两个新的信赖域中,可以分别很快地找到一个好的下降方向和一个具有均衡性的插值点。这个改进的方法不但节省了函数值计算次数而且提高了解的精度。实验结果表明,针对测试问题,提出的方法的确是优于传统的信赖域方法的。     

变速积分PID在AUV航向姿态控制中的应用

AVU在航行过程中容易受慢变干扰,传统PID通过加大积分项来抑制干扰,但易引起超调.积分分离PID可以抑制干扰和减小超调,但当慢变干扰大于积分分离的门限时,退化为PD控制器.对此,将变速积分PID引入AUV的航向控制中.在航向运动线性模型基础上设计了控制器,并利用劳斯判据证明了系统稳定性,在典型干扰下进行了仿真验证.结果表明,变速积分PID相对于传统的PID和积分分离PID有更好的性能.     

各向异性四阶偏微分方程耦合二阶偏微分方程的图像放大

针对增强图像中的弱边缘、细节纹理和消除二阶偏微分方程在图像平滑部分的阶梯效应问题,提出一种各向异性四阶偏微分方程耦合二阶偏微分方程的图像放大算法。算法通过像素的局部方差自适应约束阈值,实现图像中不同结构的各向异性四阶扩散,增强弱边缘和细节纹理,去除平滑部分阶梯效应,同时耦合改进的总变差方法和受梯度约束的冲激滤波器对边缘进行增强,放大算法采用双正交映射实现图像退化模型的约束。仿真实验证明该算法能够很好地增强边缘、细节和纹理,去除阶梯效应。与其他二阶偏微分方程放大算法比较,算法具有较好的主观视觉效果,算法放大图像的峰值信噪比(PSNR)和平均结构相似性测度(MSSIM)也高于其他二阶偏微分方程算法,其中平滑部分较多图像的PSNR比基于改进的总变差放大算法提高1 dB左右,细节纹理较多的图像提高0.5 dB以上。该算法的放大图像更加自然,弱边缘和细节能够得到分辨率增强。     

时变不确定广义系统的鲁棒无源控制

研究了除E外其余系数矩阵均含有范数有界时变不确定性的广义系统的鲁棒无源控制器设计问题.利用线性矩阵不等式方法,首先给出自治系统广义二次稳定且无源的充分条件;然后给出状态反馈鲁棒无源控制器的存在条件并用线性矩阵不等式的解构造了相应的控制器;随后以矩阵不等式的形式得到了动态输出反馈鲁棒无源控制器的存在条件,同时利用矩阵不等式的解给出相应控制器的设计方法;最后举例说明了所提出方法的可行性.     

分数阶系统频域辨识算法

分数阶微积分提供了一个很好的工具来描述一些复杂的实际系统,比整数阶模型更简洁准确.针对分数阶系统建模问题,阐述了一种同元次分数阶系统频域辨识的极大似然算法.为此首先简要地介绍了同元次分数阶系统的传递函数表达形式,然后在此基础上推导了分数阶系统频域极大似然算法,利用拉格朗日法证明了似然函数和代价函数的等价性,从而将辨识问题归结为一等价的优化问题,并进一步对采用Gauss-Newton优化计算方法进行了讨论.最后通过仿真实例验证了其有效性.     

基于DSP的调频调压电源的仿真研究

研究了中频感应加热电源优化控制问题.针对目前中频感应加热电源设备控制存在的频率控制范围窄、功率调节非线性,特别是温度控制难等问题,导致系统运行不稳定等现象.提出了一种DSP(Digitsl signal processor)的中频感应加热电源的设计方法.应用改进的PID算法将PID算法、模糊控制算法以及神经网络算法相结...     

基于最佳平方逼近的B样条曲线降阶

提出了一种基于带约束的最佳平方逼近的B样条曲线降阶的方法.首先讨论了降阶后曲线控制顶点个数以及节点向量的取法、保端点的B样条曲线降阶方法,并把带约束的最佳平方逼近技术引入到B样条曲线的降阶,即误差大的区域施加较大的权函数以降低最大误差.为满足给定误差限制下的降阶,提出了对原曲线插入节点的准则,即对不满足误差限制的区域插入节点.并用实例对新方法和基于扰动约束技术的降阶方法进行了比较.     

龙格现象难题破解之系数与阶次双确定方法

龙格现象指出,使用基于等距节点的高阶插值多项式逼近龙格函数时,插值多项式在逼近区间两端会产生明显的振荡现象。因此,传统认为,不适宜用基于等距节点的高阶多项式逼近龙格函数。针对龙格现象,展示一种新型的多项式系数与阶次双确定方法。该方法可快速构造出基于等距节点的不会振荡且有较高逼近精度的高阶多项式,良好地逼近龙格函数。计算机数值实验表明该方法是有效的,即运用基于等距节点的高阶多项式可以很好地消解龙格现象。