基于连续时间系统的鲁棒L₂-L_∞及H_∞性能判据,推导出新的状态反馈的鲁棒L₂-L_∞/H_∞控制方法,并将其转化为具有较低保守性的线性矩阵不等式组的凸优化问题。利用该方法设计车辆底盘集成控制策略,协调控制主动前轮转向系统和主动悬架系统。采用Matlab/Simulink与Carsim联合仿真对典型工况进行验证,结果表明:所设计的车辆底盘集成L₂-L_∞/H_∞控制器在车辆极限条件下具有良好的协调控制性能,能够有效提高车辆的稳定性和防侧翻能力。

为了提高车辆在复杂工况下的稳定性能,设计了基于分层控制的电子稳定控制系统(ESC)。系统的上层控制器以横摆角速度和质心侧偏角为控制变量,采用模糊PID算法计算出车辆维持稳定所需的横摆力矩;下层控制器根据上层输出的所需横摆力矩计算得出被控车轮的滑移率变化量,然后采用变参数PID算法对车轮进行滑移率控制,从而实现车辆所需的横摆力矩。最后,应用Matlab/Simulink验证了该控制算法的有效性,并将该算法移植到单片机做冬季实车场地试验,单移线和双移线工况试验结果表明了该算法的工程实用性。

为了在变速器齿轮宏观参数设计阶段尽可能地降低齿轮啮合冲击振动,提出了一种斜齿轮宏观参数的减振优化设计方法。采用减小传递误差波动值作为减小冲击振动的手段,建立以减小冲击振动和体积为目标,同时考虑规范要求并保证强度的变速器斜齿轮宏观参数优化模型,采用遗传算法进行寻优。斜齿轮传递误差的计算方法考虑将斜齿轮副近似为众多小直齿轮副的叠加,并考虑相邻小直齿轮副的啮合角度的相位差,小直齿轮副的传递误差计算采用考虑轮体周向变形的改进石川法。优化结果表明,本文优化方法能够有效降低斜齿轮传递误差41%、降低体积1.34%。

SUV白车身的结构形式、载荷形式等与三厢式轿车白车身不同。为了实现某SUV白车身结构的自动快速轻量化设计,建立了该SUV白车身隐式参数化模型。首先利用相关性分析方法分析预先给定的90个位置、形状及厚度等设计变量对车身结构刚度的影响,筛选出具有轻量化潜力的设计变量。然后对筛选出来的30个设计变量进行多性能优化设计,最终取得了良好的轻量化效果。研究结果表明,隐式参数化建模方法及基于相关性分析的多性能优化轻量化设计方法可以应用于SUV车身结构轻量化设计,具有较好的工程指导意义。

根据电动自行车与轿车碰撞事故调查结果,对骑车人碰撞伤害特点和伤害原因进行了研究。在仿真计算中选用THUMS生物力学假人代表骑车人,并与真实交通事故数据进行对比,证实了本文方法的可靠性。通过对电动自行车与轿车碰撞中骑车人伤害情况的仿真分析可知,电动自行车与轿车碰撞中骑车人下肢发生严重伤害的概率远大于其他部位,在新车开发中优化发动机罩前缘的造型和结构设计能够降低骑车人下肢的伤害概率。本研究结果可为车辆安全法规制定和新车安全性能开发提供参考。

为了提高短时交通流预测的精度,提出了基于奇异谱分析和组合核函数最小二乘支持向量机(CKF-LSSVM)的短时交通流预测模型。首先,采用奇异谱分析方法,滤除交通流序列的噪声成分。然后,使用降噪后的交通流数据训练CKF-LSSVM,并通过粒子群优化算法确定模型参数。最后,以厦门市的实测数据为基础,对预测模型进行实验验证和对比分析。结果表明:本文所构建模型具有较好的预测效果,能够有效提高短时交通流预测精度。

针对现有最优路径搜索算法没有考虑到干线协调控制的情况,导致搜索到的最优路径实际效果不佳等问题,提出了一种考虑干线协调控制的城市最优路径搜索算法。首先,将相位差引入到干线协调配时方案中,提出了一种改进的信号交叉口等待时间模型。然后,以IDA^*算法为基础,提出了一种考虑干线协调控制的改进IDA^*搜索算法(AICIDA^*算法),以路径总时间费用和运算时间为评价指标进行了算例验证。结果表明:与传统算法和考虑干线协调控制的A^*算法(AICA^*算法)相比,AICIDA^*算法能够在更短的时间内搜索到费用更低的路径。

针对在路段上设置直线式公交站点的公交车延误问题,根据公交站点设置在两相邻交叉口间路段位置的不同,将其划分为上游公交站点和下游公交站点两类,分别利用交通波理论分析交通流稳定输入下直线式公交站点对交通运行的影响,并构建交叉口处交通流变化反作用于公交车的延误计算模型。当公交站点设置在路段上游时,根据公交车通过交叉口情况不同,将公交车延误划分为3种情况,并根据每种情况发生的概率以及对应公交车延误计算得到公交车延误期望值。当公交站点设置在路段下游时,通过抽象坐标系描述交叉口车辆的运行轨迹,构建公交车延误模型,并利用Matlab编程实现对延误的计算。仿真结果表明:相比于未设置公交站点情况,当公交站点设置在路段上游时,公交车延误较小,且随着流量、周期以及停靠时间的增加,公交车延误逐渐增大;公交站点设置在路段下游时,随着公交站点与下游交叉口距离的增大,公交车延误呈先减小而后增大的趋势。

针对行人斜穿信号交叉口的实际过街需求,利用时距图分析了不同信号相位相序设置和行人过街组织方案的运行效果,提出了行人连续横穿信号交叉口的绿波带设计方式。根据行人到达和离开位置点的时刻线,推导了行人沿顺时针、逆时针以及不固定方向连续过街的延误模型,建立了总的行人连续过街延误模型通式。算例分析和仿真试验结果表明:本文提出的行人连续过街延误模型能够准确计算行人斜穿信号交叉口的延误时间,获取最佳的信号相位相序和行人过街组织方案,从而实现了行人连续过街的绿波通行,减少了行人连续过街的延误时间。

在已知乘客需求和车队规模的条件下,以综合考虑出行者(包括最小化乘客等待接驳公交车时间、最小化乘客实际乘坐与期望乘坐主线公交的时间差值)和运营者(最小化车辆运营时间)双方利益为优化目标,建立了灵活型接驳公交路径优化和协同调度的同步优化模型。由于该模型目标函数为非线性,本文为求解方便将其进一步转化为混合整数规划模型,并采用基于重力模型的一种启发式算法对模型进行求解,最后通过实例验证了该调度模型的可靠性和实用性。

通过分析驾驶人换道行为和车辆运动状态,研究了意图换道和车道保持阶段的差异性,并基于BP神经网络模型和证据理论识别模型,对意图换道进行了实时识别试验。结果表明:两种模型在换道前3 s对意图换道样本识别准确率分别为78.26%、45.22%,在换道时刻的识别准确率分别为99.13%、86.96%;随机选择样本对两种识别模型进行验证,意图换道样本的识别准确率分别为86.00%、96.00%,车道保持样本的识别准确率分别为21.05%、78.95%,同时模型识别出正确样本的最长时间均小于0.5 s,表明证据理论识别模型具有较高的优越性和实用性。

运用现代控制理论解决实时道路坡度估计问题时通常假设道路坡度是不变的,虽然道路坡度相比于其他车辆状态参数是缓慢变化的,但是完全忽略道路坡度变化率特征会造成较大的时间延迟。为了弥补这一缺点,本文运用纵向加速度传感器表达了道路坡度的变化率信息,在此基础上建立了车辆速度、加速度与道路坡度的状态转移关系,从而构建了坡度估计卡尔曼滤波器。试验结果表明,考虑道路坡度变化率能有效降低道路坡度在线估计的延迟现象。

为了实现对驾驶行为险态的有效辨识,以实时采集的多源信息为依据,通过融合驾驶人心率变化率及违法行为将驾驶行为险态分为4级。采用马尔科夫毯特征抽取算法提取出速度、纵向加速度、前轮转角变化率、车道偏离量以及车辆位置作为构建驾驶行为险态辨识的特征集,基于隐朴素贝叶斯(HNB)构建驾驶行为险态辨识模型。十折交叉验证结果表明,该模型的辨识精度(90.6%)比朴素贝叶斯(NB)、贝叶斯网络(BN)及径向基函数(RBF)神经网络分别提高14.1%、13.9%和13%。此外,ROC曲线验证结果表明该模型对不同险态等级都具有良好的预测效果。

针对现有异形桥梁结构损伤识别方法的局限性和参数影响的不确定性,本文首先详细分析了损伤程度、传感器数量和模态阶次等参数对损伤识别指标(振型差、模态曲率差、模态柔度差及其曲率)的影响效果,确定将模态柔度差曲率作为识别指标。其次,提出异形桥梁两阶段损伤识别方法,在采用模态柔度差曲率实现损伤定位基础上,基于遗传算法优化支持向量机对损伤程度进行准确识别。损伤识别结果验证了该方法的有效性和准确性。

通过碳纤维筋体外预应力加固的钢筋混凝土梁疲劳试验,研究了加固梁的疲劳破坏模式及抗疲劳性能。结果表明:碳纤维筋体外预应力加固钢筋混凝土梁发生疲劳破坏时,钢筋及体外筋均未疲劳断裂,而是上缘受压区混凝土疲劳压碎;在疲劳荷载水平S<0.43时,碳纤维筋应变随疲劳次数的增加增幅不明显;当S>0.43时,碳纤维筋应变明显增加;在经历一定次数疲劳加载后,钢筋应变、混凝土应变与荷载呈非线性关系,而碳纤维筋的应变与荷载依然呈线性关系;在同一静载作用下,疲劳次数越大,钢筋应变、混凝土应变及碳纤维筋应变越大;与未加固的钢筋混凝土梁比,加固梁(S=0.48)疲劳寿命可提高30%。

基于弹性力学理论建立了偏心荷载作用下板材类单搭接胶接接头界面粘结应力的计算模型,研究了偏心荷载作用下界面粘结剪应力随各粘结参数的变化规律,给出了单搭接胶接接头的定量设计公式,指出了各参数对界面粘结剪应力的影响程度。结果表明:偏心荷载作用时,界面粘结剪应力最大峰值位于粘结角处,该处最先发生破坏,可通过增加接头搭接宽度和搭接长度来抑制界面间粘结破坏的发生;并且剪应力会随着距离的增加呈现出非线性递减趋势;另外,在偏心荷载作用下,如果采用硬度较小的接头板材,会导致角点处产生较大的粘结应力。将这些规律和特点应用在实际工程中,可以避免单搭接胶接接头破坏。

描述了热氛围燃烧器的结构、特点和主要功能。介绍了国内、外关于湍流射流起升火焰特性方面研究的主要内容和成果。将基于该燃烧器的相关领域的研究按照燃料特性进行了分类总结。分析了可控活化热氛围燃烧器在湍流起升火焰特性研究上的优势和特点,并提出了该燃烧器进一步的发展方向。

采用Fluent建立了柴油机微粒捕集器(DPF)非对称孔道的三维模型,计算了孔道内的流动和压降特性,分析了DPF内碳烟微粒的沉积过程,比较了不同壁面渗透率和碳载量下对称孔道与非对称孔道中的压降特性。研究结果表明:进口孔道速度沿轴向先增大后减小,出口孔道速度沿轴向逐渐减小;进口孔道静压沿轴向先减小后增大,出口孔道静压沿轴向逐渐减小;碳烟微粒总是先在孔道的后端沉积,随着碳载量增大,碳烟微粒沿孔道轴向分布逐渐趋向于均匀;绝对碳载量系数大于0.3时,非对称孔道相对于对称孔道具有较小的压降;进、出口孔道比例越大,压降受排气流量的影响越大。

针对不同结构参数的锥型节流阀阀口,分别分析了三角形(45°,53°,60°)、U形、矩形节流槽的特征,推导了各自的过流面积计算公式,并依据节流阀流量压差特性试验,利用Matlab程序进行处理,获得了不同阀芯锥型节流阀的流量系数。研究表明:锥型节流阀的流量系数不仅与系统压力、阀口开度有关,还与节流槽的结构有直接的关系。锥型节流阀的流量系数随着压力的升高而增大;随着阀口开度的增大而减小。53°和60°三角形节流槽阀芯的流量系数稳定性要好于其他3种结构,45°三角形节流槽阀芯的流量系数最不稳定。

为了充分发挥液压恒压网络系统的节能特性,实现驱动系统的四象限工作特性,提出了一种基于液压变压器的自适应换向驱动系统。通过压力交叉反馈控制驱动系统中的液控单向阀,使得仅通过改变液压变压器控制角,就能够实现系统的自适应换向。通过建立系统模型,分析了系统的工作特性。研究结果表明:当系统从驱动工况切换到制动工况时,系统响应迅速,液压变压器转速徒然下降;在制动压力建立起来之后,液压变压器进入稳定工况,转速逐渐下降;在制动工况下,系统能够实现再生制动,回收部分制动动能,并通过液压变压器将能量存储于液压蓄能器中。

为了减小液压挖掘机回转启动过程中因泵输出流量与回转马达需求流量不匹配而产生的能量损失,提出了一种流量控制节能回转系统。使用流量控制阀将过载缓冲阀溢流流量信号转换为压力信号,根据该压力信号调节泵排量。仿真和试验结果表明:流量控制节能回转系统能够有效减小回转启动过程中的能量损失,相比传统回转系统,可节能20%以上。同时由于溢流一直存在,保证了回转启动过程中的扭矩需求,与传统回转系统相比,回转启动时间基本不变。

为了准确计算求解铰接式履带车辆行驶转向过程中的运动学和力学相关参数,在综合考虑土壤剪切变形和履带滑移/滑转的基础上,采用数学建模的方法建立了铰接式履带车辆行驶转向过程中转向液压缸的运动学模型、转向液压缸的力学模型、铰接式履带车的运动学模型以及履带与地面之间的力学模型;从理论上推导出铰接式履带车行驶转向过程中转向液压缸的角速度、角加速度以及转向半径、履带受到的土壤剪切阻力、转向阻力矩等参数的计算公式,并以某一具体车型为例进行了求解分析。最后采用虚拟样机对所建立的运动学和力学模型进行了验证。该研究成果能为铰接式履带车辆的平稳转向控制以及铰接机构的结构优化等提供理论依据。

为了解决具有旋转和轴向2个方向速度的胶印机窜墨辊渐开线圆柱直齿轮的润滑问题,构建了一种基于有限长线接触的混合弹性流体动压润滑模型,对不同粗糙面类型的齿轮润滑进行数值模拟。在几何分析基础上,根据混合弹流理论建立了齿轮系统的控制方程。对控制方程进行无量纲化和离散化后,采用高效的多重网格算法进行数值求解,获得了不同速度比、粗糙面类型的油膜压力分布、膜厚分布、综合摩擦因数和粗糙面承载率。研究结果表明:直齿轮的轴向速度加剧了齿端的应力集中;粗糙面类型对齿轮润滑有重要影响;没有轴向速度时,纵向粗糙面的齿端压力最大,达到593.1 MPa,有轴向速度时,纵向粗糙面的压力升高值最小,只有188.7 MPa;同时发现,轴向速度和粗糙面类型都对摩擦因数有影响。

基于保角变换理论,提出了风力机专用翼型气动结构一体化设计方法。该方法结合西奥道生理论和B样条曲线对风力机翼型进行参数化表达;以翼型气动和结构性能最优为目标,建立了翼型优化数学模型;运用RFOIL软件求解气动特性、利用Matlab求解翼型结构特性,结合改进的遗传算法对翼型进行优化设计。优化得到相对厚度为21%的新翼型CQUL210,并将该翼型与国际知名的风力机翼型DU93-W-210进行了对比分析,结果表明:在设计攻角范围内,新翼型在自由转捩和固定转捩条件下气动性能都更加优越。有限元分析结果表明,新设计的CQUL210翼型的结构性能优于DU93-W-210翼型。本文方法对提高叶片捕风能力和减轻叶片质量具有重大意义。

为了制定合理的设备维修策略,准确估计备件库存数量,提出了一种基于时间相关的数控机床系统组件更换时间分析方法。以数控机床系统组件为研究对象,首先对组件故障数据进行平稳性和趋势检验,其次考虑组件间故障时间的相关性,应用Johnson法对系统组件故障时间的次序进行修正,经参数估计和假设检验建立数控机床组件的故障过程模型。然后假设各试验机床组件故障率服从正态分布,将拟合得到的正态分布置信区间下限值作为更换失效率指标,进而计算出设备的更换时间及一定时间下该组件的备件数量。最后,通过实际算例证明了该方法的有效性和实用性。

结合有限元分析及滚花试验,研究了三点轴向滚花过程中轴体表面应力、应变分布规律,滚齿形成过程,以及滚花刀参数对刀具负荷、装配过盈量、装配压装力及静扭强度的影响。结果表明:三点滚花工艺成齿饱满,轴表面金属流动充分且未超过材料破坏应力;滚花刀齿高和齿顶角是决定刀具负荷、装配过盈量、压装力及装配件静扭强度的重要因素;滚花数值模拟与试验结果基本吻合,可以为滚花装配工艺参数的制定提供可靠依据。

确定了多点拉弯模具单元体成形位移量的计算准则,并通过数值迭代计算方法引入不同阶段的补偿因子,实现了多点拉弯模具型面调形过程的快速迭代。有限元模拟和成形试验结果表明,制件的最大回弹量由6.87 mm降低到1.03 mm,说明优化后的模具型面能够有效地减小形状偏差和回弹量。

采用真空烧结技术制备了w(C)=6%的Cu-C(其中C为片状石墨)块状复合材料,利用强流脉冲电子束(HCPEB)技术对样品进行表面辐照处理,辐照次数分别为1、5、20和40。利用X-ray衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及透射电子显微镜(TEM)详细分析了辐照样品的相组成和微观结构,并考查了经HCPEB辐照处理后样品表面的摩擦磨损性能。XRD结果表明:经HCPEB辐照后,衍射峰向高角度偏移,Cu-C间发生固溶,部分C原子与Cu原子形成间隙固溶体,理论计算结果显示最大固溶度达到2.24%。微结构分析结果表明:辐照表面形成高密度的Cu、C纳米晶粒,并在基体Cu中诱发了高密度晶体缺陷,这些结构为C原子的扩散提供了大量的扩散通道。此外,经HCPEB技术处理后材料表面的摩擦磨损性能得到了明显改善。

为了提高热冲压模具冷却均匀性,提出对热冲压模具水道进行随形设计优化。利用Abaqus对保压淬火过程中模面温度场进行有限元分析,总结水道设计缺陷对模面温度分布的不良影响。利用I-sight,以水道中心在偏置线上的比率、水道半径和水道中心与模面的距离为优化变量,以模面最高温度、平均温度和温度均匀性为优化目标,优化后模面最高温度下降52.6%,平均温度下降36.8%,温度均匀性提高86.6%,冷却效率显著提高。同时热流加载和板料温度加载模拟优化前后的结果对比一致,证明热流加载代替板料温度加载进行优化分析可行。

基于鸮翼的仿生翼型可用于揭示鸮翼的噪声产生机理。通过大涡模拟给出仿生翼型的流场,从中发现由前缘分离引起的两个声源分别为再附着的湍流边界层和从气泡中分离出来的涡脱落。由此可知,低雷诺数下的鸮翼宽频噪声是由湍流边界层散射导致的。之后,将被动多孔技术用于仿生翼型的后缘,在静压场中证实了多孔后缘缓解瞬态压力变化的作用。相关的噪声频谱也表明,多孔后缘具有高达10 dB以上的降噪潜力,但是降噪的幅度依赖于流阻率。

为了研究弹性减少跳跃机器人能耗、提高能量效率的机理,本文在被动跳跃状态下,对比了负载刚性连接及负载弹性悬挂两种单足跳跃机器人一维跳跃过程的能耗特性,并探讨了悬挂参数对能耗特性的影响。理论分析和仿真结果表明:跳跃支撑相期间,负载弹性悬挂单足跳跃机器人部分能量储存在悬挂弹簧中,有助于减小跳跃能耗;随着悬挂阻尼增大,悬挂弹簧刚度需要相应增大以减小能耗;飞行相中,虽然悬挂阻尼会导致跳跃机器人负载和躯干由于相对运动产生阻尼能耗,但是飞行相阻尼能耗显著小于支撑相,不影响总体节能效果。

由于机械臂的后三个关节具有极大的灵活度,且其运动对腕心的位置没有影响,因此以腕心为假想基座,采用D-H方法对机械臂进行重新建模,于是机械臂基座成为姿态固定的名义末端执行器。由名义末端执行器的可达位置的集合构成机械臂实际基座可行位置空间。在喷涂作业过程中,基座可行位置空间随腕心位置移动。通过对基座可行位置空间的交集进行分析,即可确定机械臂在实施区域喷涂作业时的可行站位区域。仿真试验结果表明:与固定规则站位生成方法相比,通过引入基座可行位置空间的概念能够快速确定机械臂站位的可选区域,扩大单次停站作业范围。

通过建立永磁同步电机驱动的机电伺服系统的数学模型,设计对数型障碍函数作为控制Lyapunov函数,实现了对机电伺服位置误差范围的界约束。针对电机参数时变的特性,设计了自适应律对匹配不确定性进行在线估计,采用非奇异快速终端滑模控制设计电流控制器,证明了控制过程中舵面跟踪误差始终保持在约束区间内且可收敛到原点较小邻域。仿真及试验结果表明:与常规反推控制方法相比,本文方法的鲁棒性和控制精度得到了显著提高。

在离散事件触发通讯机制下,针对执行器失效故障及饱和约束,研究了网络化控制系统具有α-安全度的鲁棒H_∞容错设计问题。首先,基于离散事件触发通讯机制(DETCS)将闭环故障网络控制系统(NCS)建立成一种具有状态时延且含事件触发条件的模型。其次,基于Lyapunov稳定性理论和文中给出的与安全度相关的3个新定义,推证出了使闭环故障NCS具有扰动抑制性能的时滞/事件共同依赖的具有α-安全度的不变集充分条件,并提出了一种关于容错控制与网络通讯的协同设计方法。最后,仿真验证了该方法的可行性,即在系统设计中兼顾了系统的控制质量和网络的服务质量。

提出了一种可以在两个极大可判定前缀词公式类上实现信念修正OPEN过程模式的算法,该算法从初始形式理论出发,依据不断获取的新事实信息,迭代修正形式理论,完成形式理论的进化。探讨了OPEN过程模式的两种可判定公式类的表达能力,证明了其表达能力强于一阶逻辑的子集FO²和模态逻辑,并给出了实际应用例子。

为了有效地解决车辆装配系统中多载量小车的实时调度问题,提出了基于支持向量机的实时调度方法。首先对多载量小车的实时调度问题进行描述,同时建立以车辆装配线产量和物料搬运距离作为评价指标的目标函数。然后通过车辆装配线的物料搬运系统仿真生成样本离线训练支持向量机模型,在实时阶段利用支持向量机模型实现多载量小车“等待”或“搬运”的调度决策。试验结果表明,本文提出的方法明显优于最小批量法,其运行速度快、实时调度效果好,且对动态环境变化具有一定的自适应性,能够有效提升多载量小车的实时调度水平。

跨项目(CP)的软件缺陷预测方法可以解决传统基于目标项目(WP)实现预测时要求有历史积累数据以及缺陷标注代价较高等问题。针对已有CP方法中存在的预测性能较低和可操作性较差等不足,提出了一种基于多源数据的跨项目软件缺陷预测方法。首先获取与目标项目特征相似的多源项目为候选;然后以候选项目的软件模块引导训练数据的选择;最后基于朴素贝叶斯算法实现预测模型。采用真实的软件缺陷数据进行实验,结果表明该方法的性能优于传统的WP方法,可以代替WP方法用于软件工程实践。

在复杂网络中节点相似度度量以及密度峰值聚类算法的基础上,提出了一种基于点距离和密度峰值聚类的社区发现方法。首先,提出了基于节点相似度和节点间最短距离的节点距离度量。然后,应用密度峰值聚类方法探究网络中的社区结构,密度峰值聚类算法不仅能够检测出各个社区中心并进行相应的社区扩展,而且能够避免参数选择过程。最后,通过与经典算法在真实数据集和人工合成数据集上的比较实验,充分验证了本文方法的可行性和有效性。

为获得高质量融合图像,本文运用稀疏补分解理论,提出了一种新的多聚焦图像融合方法。首先给出了正则化约束下的稀疏补分解算子学习模型,并从相似样本数据训练出分解算子;再利用分解算子从待融合图像中提取稀疏特征,经取大融合规则获得融合系数;最后通过极小化全变差问题重建融合图像。实验结果表明,本文方法优于稀疏综合表示的图像融合算法:在互信息指标上,最大增益为0.65;在Q_ABF指标上,最大增益为0.1。

考虑了唐卡的内涵和外延、分类边界、分类粒度以及各个类、实例之间的关系,采用Protégé平台构建了唐卡领域本体。在此基础上,导入推理规则库并创建了信息模型本体,基于Jena构建了适用于唐卡领域本体中的推理规则库,实现了唐卡领域本体中概念之间、实例之间间接关系和隐含关系的推理。最后,以唐卡中具有特殊意义的法器为例进行了推理和查询,验证了推理规则的有效性和合理性;以释迦牟尼为例查询了其直接描述和间接关系,从而实现了基于语义的唐卡知识库的查询。

根据高大空间建筑内火灾早期自动定位的需要,基于机器视觉技术提出一种精确的高大空间建筑火灾定位方法。由于在传统摄像机非线性显式标定方法中很难精确建立其复杂的数学模型,本文提出了一种改进粒子群优化(IPSO)算法与最小二乘支持向量机(LSSVM)相结合的摄像机隐式标定方法。在平面像素坐标与立体空间坐标之间建立映射;利用IPSO算法搜索LSSVM回归模型的最优参数,提高LSSVM的收敛速度和泛化能力,并通过三维重建实现火焰的空间定位。将此方法应用于高大空间建筑火灾定位,结果证明了该方法的有效性、快速性和准确性。

利用图像梯度选择和判断每个像素的梯度趋势,并根据梯度和相邻像素进行预测,采用了基于预测误差的可逆隐藏方法,有效降低了预测误差,增加了算法的隐藏容量。在隐藏过程中,通过调整嵌入规则降低对宿主图像引起的失真,提高了算法的隐蔽性。仿真实验结果表明:该算法能够获得很高的嵌入率,且具有很好的隐蔽性。

基于信号子空间与噪声子空间的正交性,提出了一种适用于多频近场信源方位角和距离联合估计新方法。该方法通过对传感器接收数据进行正交变换获得复数观测矩阵,应用特征值分解的相似变换方法求解复数协方差矩阵的特征值和特征向量,构造噪声子空间,考虑到信源信号频谱的特点,建立了适用于多频信号的谱函数,由谱峰搜索获得信源定位结果。本文方法提高了定位系统对多频信号的适用性,实际定位系统的仿真结果验证了该方法的有效性。

针对实际应用的场合中阵元存在取向误差而必须校正的问题,本文基于极化敏感阵列的到达角(DOA)和极化参数估计算法提出了Taylor近似迭代估计方法,即对阵元进行多次一阶Taylor展开估计校正,得到阵列取向误差矩阵。仿真结果表明:该方法得到的校正矩阵对数据校正后DOA和极化参数估计值与信号真实值吻合得很好。

为了匹配离散余弦变换(DCT)算法不同大小分块,实现不同维度DCT结构的兼容性,提出了一种多维DCT立体类蝶形算法,并对其单元式通道结构进行研究。首先,根据DCT理论,以“张量积”运算为基础,介绍了DCT及其反变换IDCT立体类蝶形算法理论原理,给出了多维算法推导。然后,以DCT/IDCT立体类蝶形算法数学运算为理论基础,从一维引申至多维立体类蝶形图形式,并根据多维与一维的关系,以一维单元式通道结构为基础,提出多维单元式通道结构。实验结果表明:本文算法仅需要传统算法中50%的加法器和约30%的乘法器;算法耗时与分块大小和维度有关,在从三维到五维的实验耗时检测中,本文算法耗时不超过普通DCT算法耗时的10%,具有速度快、复杂度低、多维兼容性的特点。

提出了一种检测特殊边缘点定位图像中目标的算法,该算法可以检测图像中感兴趣的边缘信息。通过检测图像行序列中是否存在特定的灰度序列来判断特殊边缘点的存在并计算其所在位置。利用本文算法对焊缝图像中的焊缝和虹膜图像中虹膜区域进行了定位验证。实验表明,本文算法可以准确定位焊缝的边缘点。在虹膜区域定位时,得到感兴趣边缘点后使用Hough圆检测方法可以定位虹膜区域的轮廓,可用于UBIRIS.v2虹膜图像数据库中各种类型图像的虹膜区域定位。

为了解决基于样本图像修补算法的误匹配、结构断续等问题,提出了一种基于样本块的双向匹配图像修补算法。从待修补块中已知和未知两部分信息的邻域出发研究修补问题,引入匹配块中与待修补块中未知区域对应信息的一致性判定准则,提出待修补块优先级和最佳匹配块是由与待修补块中已知信息的相似性和与待修补块中未知信息邻域的一致性共同决定,更大限度地利用了图像的已知信息。该算法有效地解决了Criminisi算法的误匹配及结构断续问题以及Kawai算法的模糊问题,实验结果表明该算法是有效、可行的。

针对特征点在前景运动物体上会严重影响运行矢量准确性的问题,本文提出利用特征点分类的方法,通过计算KLT跟踪特征点,计算运动估计所得匹配点跟踪所得特征点之间的距离,并由MSAC算法不断更新前景特征点和背景特征点集,最后仅采用背景上的特征点进行全局运动估计,从而进行稳像。实验结果表明,本文方法稳像后视频平滑度更高,而且本算法的无定义区域明显减少,更利于人眼视觉感受。

提出了自适应窗长径向时频峰值滤波的算法,用结构张量的特征值自适应调整径向时频峰值滤波窗长,该方法通过分析地震资料的平坦区域和信号区域,在噪声区域采用延长窗长以更好地压制随机噪声,在信号区域缩短窗长从而减小信号失真。模拟地震记录和实际地震勘探记录结果表明:本文方法能够有效压制低信噪比地震勘探资料中的随机噪声,在同相轴的细微结构变化部分具有更优的信号保持能力。

基于传统正交检测算法在以方波作为激励场源的可控源电磁探测信号幅度与相位提取的不足之处,提出了改进型的正交检测算法。分析了改进型正交检测算法的实现过程,讨论了高通特性大地介质的影响,并针对这些特点,设计了匹配的低通滤波器和降采样率的采样方法,保证了改进型正交检测精度。实测结果表明:改进型正交检测算法具有可行性,且相对于正弦正交检测的幅度误差为0.01%~0.72%,相位误差保证在4°的范围内;相对于方波正交检测算法,检测精度至少提高了一个数量级。改进型正交检测算法在对数据量较大的时域采集信息进行处理时,因无需进行乘法运算、实时性较高、具有较低的硬件要求,且能抑制高通特性大地介质的影响,而在可控源电磁探测中具有良好的应用前景。