基于L1范数的加权几何平均组合预测模型的性质

提出了基于L1范数的加权几何平均的组合预测模型,针对该模型定义了优性组合预测、预测方法优超和组合预测冗余度等新概念;指出模型的任一个可行解对应的组合预测至少是非劣性组合预测, 探讨简单等权平均组合预测方法为最优性组合预测方法和优性组合预测存在的充分条件;论证预测冗余信息的可能存在性并给出冗余预测方法出现的一个判定定理.最后进行了实例分析,结果表明该方法是一种有效的组合预测方法.     

跑步运动下肢冗余肌力的优化求解和分析

研究跑步运动缓冲和蹬伸阶段的肌力分布情况.建立了三自由度9块肌肉的人体下肢平面运动仿真模型,在此基础上建立了冗余肌力的优化求解模型,即以最小化肌肉疲劳程度为目标函数,且满足动力学约束和肌肉自身参数约束,并利用基于乘子法约束处理方法的模拟退火算法进行了仿真计算.数值计算的结果定量地表明了跑步运动过程中9组肌力的变化规律及其对形成正常跑步动作所起的作用.该方法为在体育训练中有针对性的进行肌肉力量训练和改进技术动作提供了一定的理论基础,同时也可应用于求解其它类似运动的肌力分布.     

训练字典及其稀疏表示在近红外光谱法检测柴油中的应用

为提高柴油组分近红外法检测的精度, 提出了一种基于训练字典稀疏表示下的建模方法并用于柴油十六烷值、沸点和芳烃总量的检测. 该法先用柴油光谱结合K 均值奇异值分解(K-SVD)算法完成对冗余字典的训练, 再用正交匹配追踪算法(OMP)寻找柴油光谱在该训练字典下的稀疏表示系数, 用该系数建立了柴油十六烷值、沸点和芳烃总量偏最小二乘预测模型. 实验比对了训练字典、傅里叶字典和小波字典稀疏表示下的柴油组分预测模型性能, 其中训练字典的表示系数建模性能最优且比其他两种字典的预测性能有较大幅度改进, 验证了该法在近红外光谱检测建模领域推广能改善预测的准确度和稳健性.     

基于智能优化算法的物联网异构数据融合方法

针对当前物联网数据融合方法速度慢、 融合精度低等问题, 以改善物联网异构数据融合效果为目标, 提出一种基于智能优化算法的物联网异构数据融合方法. 首先采用多个节点采集监测对象状态数据, 并对每个节点采集的数据噪声进行过滤, 初步减少数据规模, 提高物联网异构数据质量； 然后引入聚类分析算法处理簇首数据, 消除簇内数据间的冗余； 最后在汇聚节点采用智能优化算法对簇首数据进行加权融合, 并在相同环境下与其他融合方法进行对比实验. 实验结果表明, 该方法能对物联网异构数据进行有效融合, 获得了较高精度的物联网异构数据融合结果, 物联网异构数据融合错误少、 速度快, 提高了物联网数据融合的效率.     

多自由度混合冗余驱动机构运动学及可控性分析

提出了兼有混合驱动机构和冗余驱动机构的特点的n-DOF(自由度)混合冗余驱动机构(hybrid redundantly driven mechanism,HRDM)。n-DOF的HRDM由n条对称分布于静、动平台对整个机构不产生约束的支链和一条中间混合冗余驱动支链(hybrid redundantly driven limb,HRDL)组成。机构的自由度由中间支链决定,中间支链由常速电机和伺服电机共同驱动。建立了机构的位置逆解数学模型,进一步对该类机构的可控性进行了研究,得出此类新型混合驱动的空间机构运动是完全可控的。最后,以5-DOF 4-PSS/4R2U HRDM为例,规划工作空间内螺旋曲线,综合运用Matlab和Adams软件验证了所建立的运动学模型的正确性以及机构运动的可控性。研究结果为空间混合驱动机构的发展奠定了理论基础。     

具有带临界和非临界故障的可修k/N:G冗余表决系统研究中出现的投影算子的表达式及其应用(英文)

当修复率为常数时通过研究具有带临界和非临界故障的可修k/N:G冗余表决系统研究中出现的投影算子的表达式得到该系统的时间依赖解指数收敛于该系统的稳态解.     

基于冗余任务的轮式机器人巡检方法

针对配电室电力设备智能化巡检工作中,存在巡检方式单一等问题,基于轮式巡检机器人结构及系统、路径优化和通信等关键技术,研究了一种基于冗余任务的轮式机器人巡检方法.针对目前配电室巡检环境和轮式巡检机器人结构及系统特性,建立配电室巡检过程模型.分析顺序巡检方法的速度、位姿和节点关系,建立机器人巡检过程的路程-时间模型和奖惩模...     

冗余并联机床驱动力优化解析

驱动冗余可有效消除并联机构在作业空间中的奇异位形,但其导致驱动力分配不唯一。该文针对一台4自由度的冗余并联机床进行了驱动力解析。在运动学分析基础上,得到各支链的偏速度矩阵及偏角速度矩阵,解算各支链的合力/力矩,利用虚功原理建立了该机构的逆动力学方程,并将其变换为线性格式,然后针对驱动冗余的特点,对驱动力分别进行了力优化及能耗优化,其中,力优化计算简单,而能耗优化可降低最大驱动力。该模型适用于冗余并联机构的动力学参数辨识以及动力学控制。     

Condition-based switching and replacement policies for a two-unit warm standby redundant system subject to non-instantaneous switchover

This study investigates condition-based switching and replacement policies for a two-unit warm standby redundant system subject to non-instantaneous switchover. The system consists of two identical units： one is operating unit, while the other is standby unit. Two units are under continuous monitoring and degradation described by Gamma processes. Both switching and replacement policies are based on the degradation level of the operating unit. The switching and replacement thresholds are deci- sion variables decided by minimizing the long-run expected cost rate. We first setup the mathematical optimization model and then analyze the global optimal solution of replacement threshold, as well as the existence and uniqueness condition for the local optimal solution of switching threshold （STH）. Finally, we find that the optimal replacement threshold is ＂the bigger the better＂, but the optimal STH depends on some optimal conditions which can be easily computed. Numerical examples are provided to verify the policies, and the effects of non- instantaneous switchover and cost ratio on optimal STHs are numerically discussed.     

Calibration of encoder indexing of a redundantly actuated parallel mechanism to eliminate contradicting control forces

This paper presents the kinematic calibration of a two degree-of-freedom redundantly actuated parallel mechanism (RAPM), with the aim of eliminating contradicting control forces (CCF). The kinematic errors in the RAPM induce CCFs, especially in the case of decentralized individual position control, which is the standard control method used in industrial applications. The encoder indexing errors of the actuated joints are known to be of strong influence on the CCFs. Therefore, it is believed that the CCFs will be eliminated if the encoder indexing errors are corrected. We proved this through experiments. We performed the calibration using a projection technique, wherein we projected tracking error terms onto orthogonal complementary terms of the constraint Jacobian between the independent joints and actuated joints. Using this projection technique, the effect of tracking error terms from the joint stiffness and external force is eliminated. During the calibration process, the tracking errors in the actuated joints are measured. Using these errors, we derived the optimal values of the encoder indexing error by minimizing the objective function. We verified the calibration result by comparing the CCFs measured before calibration with those measured after calibration, for the case of individual PID position control. Our results confirmed that the calibration procedure of encoder indexing errors successfully reduces the average norm value of CCFs from 366 N to 13 N.