课程文献中心 更多>>

关键词： 频谱分辨率   FFT算法   频谱识别   电动机故障   电流信号   硬件资源   级联   频谱数据  

摘要： 电动机故障诊断算法中故障频谱识别,需要根据采集的电流信号,通过FFT算法计算得到电流信号频谱数据,依据特征频谱数据完成电动机故障类型的诊断。实际计算中,由于嵌入式硬件资源上的不足,无法完成所有采集点数的FFT计算,影响频谱分辨率,降低电动机故障诊断识别的准确度。提出级联FFT在电动机故障诊断中的应用,避免在计算大数据量的FFT时,硬件资源不足的问题,提升了计算的效率和准确度。

关键词： 弱磁检测   金属结构   BP神经网络   鲸鱼算法   IWOA-BP神经网络  

摘要： 金属结构被广泛用于工业界,在役金属结构受拉压疲劳载荷易产生裂纹缺陷,为实现金属结构裂纹缺陷的定量化检测,研究了一种基于反向传播(Back Propagation,BP)神经网络的金属结构弱磁检测缺陷定量分析方法。针对BP神经网络在参数调整时的效果欠佳、效率低等问题,采用基于Sine混沌映射的改进鲸鱼优化算法(Improved Whale Optimization Algorithm,IWOA)对BP神经网络参数调整方式进行优化,兼顾全局寻优的同时提高局部寻优的能力,进而将IWOA搜索到的最优参数赋值给BP神经网络,提高网络初始参数的质量。以人工矩形槽模拟裂纹,对矩形槽的长度、宽度、深度进行反演定量。结果表明,IWOA-BP神经网络预测的平均精度均在80%以上,深度、长度、宽度预测精度分别提高了106.72%、9.68%、6.86%。

关键词： 机械臂   时间最优   变异策略   轨迹优化   多项式插值  

摘要： 针对中、重型机械臂工程应用中关节冲击大、运行时间长等问题导致的机械臂工作效率低,以逆运动学理论、多项式插值等为基础,提出一种基于变异策略粒子群算法的机械臂轨迹优化方法,在基本粒子群算法迭代中引入种群变异环节,并对惯性权重等参数进行自适应调整,提高算法收敛速度和精度。提出的方法以最短运行时间为适应度函数,研究不同位置工况下,PUMA560机械臂在“5-5-5”关节空间轨迹模型控制下6关节的角速度、角加速度变化规律;基于变异策略粒子群算法,研究不同位置工况下角速度在-π~πrad/s内机械臂最短运行时间变化规律;以Matlab为仿真平台,模拟2点循环、3点不共线工况下机械臂的运动轨迹,分析最优适应度值、趋于收敛时的迭代次数、关节位姿曲线等。试验结果表明,2点循环作业时间相比于初始规划时间缩短50.01%,3点不共线时间缩短67.83%;相比于基本粒子群算法和自适应粒子群算法,2种工况下最优适应度值均下降,收敛速度分别提升了48.28%和67.77%。2种工况下6关节位姿曲线均连续、无突变,且运行时间缩短。

关键词： Y形拱桥   影响矩阵法   无应力状态控制法   扣索力计算   索力优化  

摘要： 大跨度拱桥在施工条件受限时常采用缆索吊装斜拉扣挂法施工。在施工过程中,由于施工误差的存在和索力之间相互作用的影响,在对索力进行调整的过程中需要反复调索。基于此,提出了变影响矩阵法与无应力状态控制法相结合的施工控制方法。按照传统影响矩阵法求得扣索初始张拉力,然后求解该扣索索力对应下新的位移影响矩阵和应力影响矩阵,进而通过新的位移影响矩阵求得扣索索力。通过无应力状态法求得扣索无应力长度,在施工中仅需严格控制扣索的无应力长度,便可使结构最终状态与设计状态相同。以某Y形拱桥为例,将优化算法和几种传统的索力计算方法进行对比研究。结果表明,优化算法求得的扣索索力其成桥的拱肋线形与设计线形之间误差更小。拱肋应力更小,能很好地改善拱肋的受力状态。

关键词： Q-Learning   ROS机器人   强化学习   路径规划   径向基函数   探索策略  

摘要： 移动机器人的路径规划问题受到了广大学者的关注。当机器人在未知环境中进行路径规划时,为了提高规划的效率,通常需要获取相关的先验知识。在强化学习路径规划中,先验知识可以通过多种方式融入到算法中,其中Q-Learning算法是一种常用的方法。传统的Q-Learning算法路径规划存在拐点多、路径长、训练轮次多等问题。因此,提出一种改进算法,针对原Q-Learning算法在机器人路径规划中存在的学习速度慢、探索效率低、规划路径长等突出问题进行了优化。首先,基于栅格地图,在传统算法的基础上采用径向基函数(RBF)网络对Q-Learning算法的动作值函数进行逼近;其次,为了平衡探索与利用的比例,采用了动态调整贪婪因子的方法;最后,增加了机器人可选择的动作,扩充了动作集,改进为八方向探索。仿真结果表明,与Q-Learning算法相比,改进后的Q-Learning算法可将最优路径长度缩短23.33%,拐点个数减少63.16%,算法训练轮次减少31.22%。

关键词： 人工势场算法   复杂水域   船舶海上交通   障碍物   斥力函数   虚拟目标点  

摘要： 针对复杂水域中船舶频繁遭遇的动态与静态障碍物问题,本文提出人工势场算法下复杂水域船舶海上交通规划方法。运用实时采集的海上环境信息,构建船舶交通人工势场模型,通过模型中障碍物与目标点的斥力与引力,获得二者的合力,引导船舶躲避障碍物并向目标点航行;向障碍物斥力函数中引入目标距离参数,限制障碍物斥力,解决复杂障碍物下船舶无法抵达目标点问题;增设虚拟目标点,避免复杂水域下船舶规划陷入局部最优状态,得到全局最优规划路径。结果表明,该方法可实现不同复杂水域下船舶最优交通路径规划,准确避障的同时,降低船舶航行时间步长,保证船舶安全高效航行。

关键词： 建筑工程   全过程造价   随机森林   预测  

摘要： 建筑工程造价预测决定招投标报价的准确性,保障工程项目的利润,文章拟通过对随机森林算法进行改进以对造价进行预测,旨在为科学决策提供保障。文章首先介绍了随机森林算法,重点探讨了其适应性缺陷,随后针对标准模型中存在的问题,利用岭回归损失函数对二叉树进行改进,利用五折交叉验证对数据集进行改进,并对各特征指标的回归系数进行计算。引入17个项目案例作为数据来源,分别对5、7、9、11项特征指标纳入情况下的改进型随机森林算法的预测效率进行评估,发现7项特征指标纳入情况下的预测效果最佳,与真实值之间的平均绝对百分误差仅为1.86,满足应用需求。

关键词： 计算卸载   边缘计算   联盟博弈   分层博弈   依赖型任务  

摘要： 大规模的数据采集处理任务对计算能力的要求很高,然而分布式部署在各地基层服务器上可用的计算资源有限,不足以单独处理整个任务数据。边缘计算(Edge Computing,EC)通过将计算任务卸载到边缘服务器上改善服务,为此类应用提供了有效的解决方案。但是,传统的顺序决策策略大多依赖于预调度,且忽略了任务群之间的合作,存在一定的优化空间。对此,基于前序任务层优先策略(Predecessor Layer First,PLF)对具有依赖关系的计算卸载过程进行建模,提出了一种基于分层联盟博弈的计算卸载算法(Layering Coalitional Game Computation Offloading Algorithm,LCGCO)来优化卸载决策,从而降低计算卸载时延和能耗。LCGCO通过前序任务层优先策略确定子任务的卸载顺序,然后通过同优先级子任务间的联盟博弈确定卸载策略,以实现任务群整体最优调度。通过仿真显示,与基于MEFT的遗传算法、拉格朗日求解凸规划方法相比,LCGCO具有更低的时延、能耗和更少的时间复杂度,并且任务图越复杂,LCGCO算法的优化性能越好。

关键词： 射线跟踪   UAV   空对地信道参数预测   RF-GBDT   集成学习  

摘要： 针对经验模型实用性低,传统射线跟踪算法复杂度高、仿真效率低的问题,提出一种基于随机森林(RF)-梯度提升(GBDT)的无人机(UAV)空对地信道参数预测算法。RF-GBDT算法通过采用集成学习思想,构建多个模块,考虑收发机位置、发射频率与建筑物覆盖率,引入残差序列进行模型训练与超参数优化,以实现高效、准确及高泛化性的信道参数预测。实验结果表明,与传统RF模型和GBDT模型相比,RF-GBDT模型具有更小的时间复杂度、更高的预测精度、更快的收敛速度、更低的收敛误差,RF-GBDT模型预测RMSE至少降低了21.8%,收敛RMSE至少降低了27.6%,有利于通信系统的设计、部署与优化。

关键词： 戴明循环   6S管理法   骨科医疗设备   不良事件   满意度  

摘要： 目的:探讨戴明循环(PDCA)结合6S管理法对骨科医疗设备管理效果的影响。方法:按照PDCA管理的计划、实施、检查和处理4个阶段结合6S管理法的整理、整顿、清扫、清洁、素养和安全6个环节,逐阶段逐环节对骨科医疗设备进行管理。选取2022年至2023年空军军医大学第二附属医院骨科临床在用的12台医疗设备,对比2022年采用传统管理与2023年PDCA结合6S管理法管理模式管理后的设备管理水平、设备管理前12台设备总使用时间内的87361h和设备管理后87054h的设备故障和使用不良事件,采用自制调查表调查15名涉及设备使用的医护人员对设备使用的满意度评分。结果:采用PDCA结合6S管理法管理后的培训考核、定期保养、日常巡检、定期质量控制、规范使用评分及总评分分别为(18.87±0.66)、(18.25±0.73)、(18.74±0.69)、(18.36±0.64)、(18.89±0.54)和(92.11±4.20)分,均高于传统管理模式,差异均有统计学意义(t=5.047、3.301、3.396、3.191、3.107、6.170,P<0.05);设备使用时间87054h内的设备故障待机时间为262h,故障率为0.30%,低于管理前,差异有统计学意义(x^(2)=52.876,P<0.05);管理后12台设备使用不良事件发生率为0,低于传统管理,差异有统计学意义(x^(2)=4.800,P<0.05);15名医护人员对管理后的设备性能、设备清洁度、设备维修、设备领用、技术支持评分及总评分分别为(18.41±1.11)、(18.35±1.05)、(18.58±0.87)、(18.26±1.00)、(18.77±0.89)和(92.21±4.12)分,均高于管理前,差异有统计学意义(t=5.257、4.939、5.429、3.191、4.705、9.858,P<0.05)。结论:PDCA结合6S管理法管理模式应用于骨科医疗设备管理,可提升设备管理水平,降低设备故障及设备使用不良事件发生率,提高医护人员的设备使用满意度。