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基于梯度投影法的高层建筑附加粘滞阻尼参数优化研究
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作者 孙宝印 曾祯睿 +1 位作者 孙天舒 张喆 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第2期446-457,共12页
基于有限元时程分析方法是高层结构振动控制优化设计的主要手段之一,但因其计算量大、耗时严重,应用于实际工程具有一定的局限性。为了克服这一缺陷,提出了一种高效的基于梯度投影法的粘滞阻尼器优化设计策略。考虑到地震动的不确定性,... 基于有限元时程分析方法是高层结构振动控制优化设计的主要手段之一,但因其计算量大、耗时严重,应用于实际工程具有一定的局限性。为了克服这一缺陷,提出了一种高效的基于梯度投影法的粘滞阻尼器优化设计策略。考虑到地震动的不确定性,该策略以多条地震动作用结构得到的最大均值层间位移角为目标函数,限制总阻尼系数及各层阻尼系数上限值,通过振型分解法得到结构的层间位移响应,利用梯度投影法进行阻尼器参数优化。在8度多遇地震作用下,分别采用振型分解法和有限元时程分析方法对6层剪切模型和15层平面框架结构进行粘滞阻尼器优化设计,模拟结果表明:两种方法得到的阻尼器优化参数基本一致。同时,对6层剪切模型进行敏感性分析及约束条件的参数分析,进一步验证了该优化策略的有效性。最后,将振型分解法得到的优化方案应用于15层平面框架,对无附加阻尼、三种工况优化前和优化后的结构进行弹塑性分析,并选取一条典型地震动对三种工况优化前和优化后的结构进行耗能分析,结果表明:该方案在8度罕遇地震作用下仍可靠有效;通过阻尼器参数优化,可进一步降低结构最大层间位移角以及提高结构附加阻尼耗能占比。 展开更多
关键词 振动控制 阻尼优化 梯度投影法 振型分解 时程分析
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天基信息支援体系建模与效能评估方法
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作者 陈宇 师鹏 +1 位作者 马力 李文龙 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期3407-3415,共9页
针对天基信息支援体系效能评估中存在的主观性强与复杂性高的问题,提出一种基于投影梯度神经网络的天基信息支援体系效能评估方法。首先,基于国防部体系框架(Department of Defense Architecture Framework,DoDAF)视图产品与包以德循环(... 针对天基信息支援体系效能评估中存在的主观性强与复杂性高的问题,提出一种基于投影梯度神经网络的天基信息支援体系效能评估方法。首先,基于国防部体系框架(Department of Defense Architecture Framework,DoDAF)视图产品与包以德循环(observation,orientation,decision,action,OODA)梳理体系作战流程,进而建立评估指标体系,并基于离散事件仿真生成效能评估数据样本。然后,基于Rosen-反向传播(back propagation,BP)神经网络构建效能评估代理模型,并通过对权重参数的限制来解决在效益型指标下评估模型难以解释的问题。最后,对仿真样本进行评估模型验证试验,结果表明所提方法在天基信息支援体系效能评估中相较于传统BP神经网络计算性能提升超过50%,能够为天基信息支援体系效能评估提供技术支撑。 展开更多
关键词 天基信息支援体系 神经网络 投影梯度法 效能评估
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两阶段非负矩阵分解算法及其在光谱解混中的应用
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作者 杨颂 张新元 +1 位作者 刘晓 孙莉 《山东农业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2024年第3期422-426,共5页
非负矩阵分解问题(nonnegative matrix factorization,NMF)模型已成功应用至高光谱遥感影像处理中的光谱解混工作,由于NMF优化模型具有多个局部极小点,使得分解结果不稳定。设计初始化方法或者选择带正则项的问题模型是提高分解精度的... 非负矩阵分解问题(nonnegative matrix factorization,NMF)模型已成功应用至高光谱遥感影像处理中的光谱解混工作,由于NMF优化模型具有多个局部极小点,使得分解结果不稳定。设计初始化方法或者选择带正则项的问题模型是提高分解精度的两种常用方法。本文提出了两阶段的NMF算法,实现了初始点选取和正则项设计的结合。第一阶段借助k-均值获得k个聚类中心,给出迭代的初始点;利用第一阶段的初始矩阵U^(0),定义了针对端元矩阵的正则项‖U-U^(0)‖_(F)^(2),第二阶段采用基于交替非负最小二乘框架的投影梯度算法,求解新的正则化NMF问题。正则项中的端元初始矩阵U^(0)除了采用k-均值获得k个聚类中心,也可采用真实地物光谱,它的引入提高了算法的灵活度。数值结果表明新算法更加稳定,且分解的精确性有效提高。 展开更多
关键词 非负矩阵分解 正则项 投影梯度法 光谱解混
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梯度投影法实现永磁同步电机最优曲线跟踪
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作者 赵昊鹏 齐亮 洪展靖 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第8期95-100,共6页
针对永磁同步电机弱磁控制在线计算复杂度高、计算负担较重的问题,提出一种高效的弱磁曲线跟踪方法,以实现永磁同步电机的运动控制,通过一种更优化的投影与迭代结合的方法实现在一定的电流、电压约束下,电机最优运行状态的在线跟踪。同... 针对永磁同步电机弱磁控制在线计算复杂度高、计算负担较重的问题,提出一种高效的弱磁曲线跟踪方法,以实现永磁同步电机的运动控制,通过一种更优化的投影与迭代结合的方法实现在一定的电流、电压约束下,电机最优运行状态的在线跟踪。同时,提出了针对ADADELTA梯度下降法的一种简化方法,优化了梯度下降法的计算流程,减少了迭代次数,提高了运算性能。该方法避免了不同运行区域的算法切换,有效地发挥了电机潜能,保证电机高功率输出。最后通过电机对拖实验,验证了此算法的合理性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 投影梯度下降法 最大转矩电流比控制 弱磁控制
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基于自适应闭环反馈的高空车臂架避障控制研究
5
作者 黄毅 胡明 +3 位作者 汤麒英 郭金梦 张金来 任广安 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1498-1508,共11页
针对改进梯度投影法在混合式高空作业车应用中出现的速度、轨迹不连续以及避障过程中末端速度突变等问题,提出了一种基于自适应闭环反馈的高空车臂架避障控制算法。对改进梯度投影法进行优化,实现了存在伸缩臂的高空车臂架与末端的速度... 针对改进梯度投影法在混合式高空作业车应用中出现的速度、轨迹不连续以及避障过程中末端速度突变等问题,提出了一种基于自适应闭环反馈的高空车臂架避障控制算法。对改进梯度投影法进行优化,实现了存在伸缩臂的高空车臂架与末端的速度、轨迹连续的运动控制。采用伪距离描述臂架与障碍物的接近程度,对传统避障速度算法进行优化,并提出一种自适应闭环反馈方法,将反馈权重与伪距离相关联,使反馈权重自适应变化。所提算法在保证末端轨迹精度的同时大大改善了臂架关节在避障过程中的速度突变。仿真及半物理实验结果表明,相较于传统方法,所提方法速度变幅大大减小且轨迹更加平滑,实现了多障碍物避障与同一障碍物多次避障。 展开更多
关键词 伪距离 避障 冗余臂架 梯度投影法 高空作业车 闭环反馈
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AdHoc网络节能型功率控制与拥塞控制的跨层优化 被引量:15
6
作者 张永敏 徐伟强 +3 位作者 黄炯 汪亚明 舒挺 刘良桂 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期900-914,共15页
有限的节点能量和通信带宽,是Ad Hoc网络的两个重要的特点.节点能量是影响网络容量的关键因素,也是制约网络寿命的决定因素;而有限的通信带宽使得网络更容易产生拥塞.因此,节能型的功率控制与拥塞控制联合优化在Ad Hoc网络中显得尤为重... 有限的节点能量和通信带宽,是Ad Hoc网络的两个重要的特点.节点能量是影响网络容量的关键因素,也是制约网络寿命的决定因素;而有限的通信带宽使得网络更容易产生拥塞.因此,节能型的功率控制与拥塞控制联合优化在Ad Hoc网络中显得尤为重要.首先,设计了节能型的网络效用最大化问题,即在目标函数中引入能量消耗成本函数,从网络效用和网络寿命两个方面来综合优化网络性能.其次,运用对偶分解与梯度投影方法,提出了相应的节能型功率控制与拥塞控制联合优化算法.另外,分析和证明了所提算法的收敛性.最后,详细的仿真结果表明了所提算法的有效性:在保持网络吞吐量基本不变的同时,可以有效地减少节点的能量消耗,从而延长网络寿命. 展开更多
关键词 ADHOC网络 网络效用 能量消耗 功率控制 拥塞控制 对偶分解 梯度投影法
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非概率区间模型可靠性指标的梯度投影算法 被引量:5
7
作者 李世军 樊建平 +1 位作者 漆炜 陈旭勇 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期192-197,共6页
考虑不确定参数为区间变量,研究求解非概率可靠性指标的有效搜索算法。基于函数梯度法的基本思想,构造搜索方向,建立迭代算法格式,将传统的用于概率可靠性分析的梯度投影法用于非概率可靠性指标的求解。当收敛点为非最可能失效点时,提... 考虑不确定参数为区间变量,研究求解非概率可靠性指标的有效搜索算法。基于函数梯度法的基本思想,构造搜索方向,建立迭代算法格式,将传统的用于概率可靠性分析的梯度投影法用于非概率可靠性指标的求解。当收敛点为非最可能失效点时,提出了空间降维算法,并给出了整个搜索算法的计算步骤。通过数值算例,验证了本文提出的搜索迭代算法的有效性和正确性。 展开更多
关键词 可靠性指标 非概率可靠性 梯度投影 区间模型 无穷范数
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基于模糊梯度投影法的混凝土泵车臂架运动仿真 被引量:6
8
作者 郭大猛 欧关怀 +1 位作者 李允公 刘阔 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1264-1267,共4页
混凝土泵车是一种大型工程设备,由于其臂架系统具有冗余自由度,因此对其运动进行规划具有很大实际意义。提出基于模糊算法的模糊梯度投影法,并应用其进行了具有2个冗余自由度的混凝土泵车臂架系统逆运动学问题的求解,进行了直线和圆弧... 混凝土泵车是一种大型工程设备,由于其臂架系统具有冗余自由度,因此对其运动进行规划具有很大实际意义。提出基于模糊算法的模糊梯度投影法,并应用其进行了具有2个冗余自由度的混凝土泵车臂架系统逆运动学问题的求解,进行了直线和圆弧轨迹浇注的仿真。结果表明在对给定的轨迹进行规划时可以减小末端轨迹误差,能够较好的求解混凝土泵车臂架的逆运动学问题。 展开更多
关键词 混凝土泵车 运动规划 模糊逻辑 梯度投影法
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冗余度机器人梯度投影逆解算法的改进 被引量:7
9
作者 赵建文 李来航 左志远 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第5期618-621,共4页
针对传统梯度投影法存在关节位移误差积累的不足,在逆运动学算法中加入关节位移校正模块:用末端操作器目标位姿矩阵与中间位姿矩阵的差值生成迭代过程中需要的末端操作器参考速度,从而保证末端操作器位姿向期望值收敛,进而得到满足用户... 针对传统梯度投影法存在关节位移误差积累的不足,在逆运动学算法中加入关节位移校正模块:用末端操作器目标位姿矩阵与中间位姿矩阵的差值生成迭代过程中需要的末端操作器参考速度,从而保证末端操作器位姿向期望值收敛,进而得到满足用户设定精度的关节位移和关节速度。仿真结果表明该方法具有很快的收敛速度,适于冗余度机器人的实时轨迹控制。 展开更多
关键词 冗余度机器人 梯度投影法 逆运动学
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雷达组网对抗中遮盖干扰功率优化分配 被引量:15
10
作者 徐振海 王雪松 +1 位作者 肖顺平 庄钊文 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期655-657,711,共4页
研究了雷达组网对抗中干扰资源优化配置问题。建立了雷达网融合检测概率与各部雷达接收干扰功率之间的函数关系 ,论证并验证了该优化问题最优解的存在性 ,采用投影梯度法求得该约束优化问题的精确数值最优解 。
关键词 雷达组网 融合检测 最优化 投影梯度法
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可压缩Navier-Stokes方程的压力梯度局部投影间断有限元法 被引量:15
11
作者 骆艳 冯民富 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第2期157-168,共12页
将压力梯度投影与间断有限元法相结合,对可压缩线性化N-S方程提出了一种稳定化间断有限元格式.证明了此格式在速度和压力有限元空间无需满足B-B型条件的情况下,解的存在性和唯一性,以及相应的误差估计.
关键词 间断Galerkin有限元法 压力梯度投影 可压缩的N—S问题 误差估计
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梯度投影法的非概率可靠性应用研究 被引量:4
12
作者 尹航 李世军 李小珍 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期717-722,777,共6页
分析了现有结构可靠性设计中概率、非概率可靠性指标算法存在的问题,将概率可靠性中的梯度投影法运用到非概率可靠性中,提出了一种计算非概率可靠性指标的新方法并进行了数值实现,结果表明:该方法在变量较多、极限状态功能函数较复杂时... 分析了现有结构可靠性设计中概率、非概率可靠性指标算法存在的问题,将概率可靠性中的梯度投影法运用到非概率可靠性中,提出了一种计算非概率可靠性指标的新方法并进行了数值实现,结果表明:该方法在变量较多、极限状态功能函数较复杂时,能够快速、准确地计算可靠性指标。在此基础上,将非概率可靠性指标与安全系数相结合,得出了两者之间的关系并进行了实例验证,结果表明:非概率可靠性指标与非概率安全系数用于评价结构可靠性时具有一致性,在结构的可靠性临界点处,非概率安全系数与非概率可靠性指标都近似等于1。 展开更多
关键词 非概率可靠性 区间模型 梯度投影法 响应面法 安全系数
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基于压缩感知的图像重构算法 被引量:9
13
作者 史久根 吴文婷 刘胜 《计算机工程》 CAS CSCD 2014年第2期229-232,共4页
在图像压缩感知中,梯度投影恢复算法存在收敛速度慢、迭代次数多、对数据稀疏度过分敏感的问题。为此,提出一种基于压缩感知的图像重构算法。将拟牛顿法引入稀疏梯度投影算法中,利用拟牛顿法的估计校正机制以及其全局超线性收敛性,通过... 在图像压缩感知中,梯度投影恢复算法存在收敛速度慢、迭代次数多、对数据稀疏度过分敏感的问题。为此,提出一种基于压缩感知的图像重构算法。将拟牛顿法引入稀疏梯度投影算法中,利用拟牛顿法的估计校正机制以及其全局超线性收敛性,通过对目标函数的校正,获得更精确的搜索方向,从而减少迭代次数,构成有效收敛的图像恢复算法。实验结果表明,与传统梯度投影恢复算法相比,该算法在保证较好图像恢复效果的同时具有较好的抗噪性能,并且在减少迭代次数的基础上能有效降低重构误差,得到稳定收敛的重构结果。 展开更多
关键词 压缩感知 梯度投影 拟牛顿法 重构 稳定性 收敛性
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基于梯度投影法的电子稳像算法 被引量:2
14
作者 齐蕴光 安钢 龚正波 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第6期230-232,235,共4页
灰度投影法在灰度值单一、对比度差的图像序列中的运动估计不精准,易造成误差。针对该问题,提出一种基于梯度投影法的电子稳像算法。该算法根据梯度帧内变化剧烈、帧间变化稳定、梯度投影曲线变化明显等特点,利用图像的梯度分布情况进... 灰度投影法在灰度值单一、对比度差的图像序列中的运动估计不精准,易造成误差。针对该问题,提出一种基于梯度投影法的电子稳像算法。该算法根据梯度帧内变化剧烈、帧间变化稳定、梯度投影曲线变化明显等特点,利用图像的梯度分布情况进行运动估计。实验结果表明,该算法可提高微光图像序列的帧间运动估计精度。 展开更多
关键词 电子稳像 灰度投影法 梯度投影法 微光图像 光流
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冗余度机器人梯度投影避障算法的改进 被引量:4
15
作者 张立栋 李亮玉 王天琪 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第10期1511-1516,共6页
针对传统基于梯度投影法的避障算法只进行关节空间局部调整,无法实现冗余度机器人末端躲避障碍物的不足,提出一种改进的避障算法。借助人工势场思想,实时地规划出冗余度机器人末端的避障路径。同时以最短距离为指标,进行关节空间自运动... 针对传统基于梯度投影法的避障算法只进行关节空间局部调整,无法实现冗余度机器人末端躲避障碍物的不足,提出一种改进的避障算法。借助人工势场思想,实时地规划出冗余度机器人末端的避障路径。同时以最短距离为指标,进行关节空间自运动调整。末端避障和关节自运动调整相结合,实现全局范围避障。最短距离计算采用解析方法,避免最短距离垂足落在杆件延长线上的问题。在MATLAB软件中进行了冗余度机器人避障仿真,规划用时1.73 s,证明改进后避障算法的有效性和高效性,并且能实现目标追踪过程中的动态避障。 展开更多
关键词 冗余度机器人 避障 梯度投影法
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基于最大范数的低秩稀疏分解模型 被引量:3
16
作者 王斯琪 冯象初 +1 位作者 张瑞 李小平 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期2601-2607,共7页
为了更好地解决高维数据矩阵低秩稀疏分解问题,该文提出以Max-范数凸化秩函数的Max极小化模型,并给出该模型的相应算法。在对新模型计算复杂性分析的基础上,该文进一步提出了Max约束模型,改进模型不仅在分解问题中效果良好,且相应的投... 为了更好地解决高维数据矩阵低秩稀疏分解问题,该文提出以Max-范数凸化秩函数的Max极小化模型,并给出该模型的相应算法。在对新模型计算复杂性分析的基础上,该文进一步提出了Max约束模型,改进模型不仅在分解问题中效果良好,且相应的投影梯度算法具有更强的时效性。实验结果表明,该文提出的两组模型对于低秩稀疏分解问题均行之有效。 展开更多
关键词 图像分解 Max-范数 投影梯度法
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解线性规划问题的梯度投影法 被引量:3
17
作者 徐成贤 何尚录 《高校应用数学学报(A辑)》 CSCD 北大核心 1993年第2期121-129,共9页
本文叙述了一个求解线性规划问题的梯度投影法,导出了投影矩阵的递推公式,利用此公式可大大减少每次迭代所需的计算量。实例计算表明,本文给出的算法是一有效的算法,在某些方面它要优于Karmarkar算法和单纯形法。
关键词 线性规划 梯度投影法 单纯形法
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超千米级斜拉桥的恒载索力优化 被引量:7
18
作者 张杨永 孙斌 肖汝诚 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期142-146,共5页
将超千米级斜拉桥的索力优化问题归结为非线性隐式优化的数学模型,以系统最小弯压应变能为目标,根据合理成桥状态指定各种非线性约束条件,利用投影梯度法进行优化问题的求解,求解过程中充分考虑了各种几何非线性的影响.采用ANSYS工具建... 将超千米级斜拉桥的索力优化问题归结为非线性隐式优化的数学模型,以系统最小弯压应变能为目标,根据合理成桥状态指定各种非线性约束条件,利用投影梯度法进行优化问题的求解,求解过程中充分考虑了各种几何非线性的影响.采用ANSYS工具建立了1 400m斜拉桥的有限元模型,然后据此建立斜拉索索力优化的数学模型,并进行优化计算.结果表明:优化前后索力的相对改变量并不大,但是结构内力状态却得到了极大改善,塔梁恒载弯矩和主梁恒载挠度明显减小,主塔塔顶向岸侧有一定偏移量,对混凝土塔的长期受力更加有利. 展开更多
关键词 索力优化 投影梯度法 斜拉桥 非线性优化 几何非线性
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双向插值模式连续体结构拓扑优化设计 被引量:3
19
作者 李家春 李玉刚 韩锦锦 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第2期222-226,共5页
针对传统拓扑优化中对中间密度单元处理的单向(惩罚)性,提出一种由阈值决定中间密度单元处理方式的双向插值模型(Bi-Directional Interpolation Model,BDIM),建立基于BDIM模式的优化模型。利用拓扑优化梯度投影法,结合算例,对比分析传... 针对传统拓扑优化中对中间密度单元处理的单向(惩罚)性,提出一种由阈值决定中间密度单元处理方式的双向插值模型(Bi-Directional Interpolation Model,BDIM),建立基于BDIM模式的优化模型。利用拓扑优化梯度投影法,结合算例,对比分析传统插值模型、只对敏度进行双向插值模型和同时对刚度和敏度双向插值模型优化。结果表明,只对敏度进行双向插值模型具有无需过滤、全局收敛、边界清晰的多重优点。 展开更多
关键词 拓扑优化 双向插值模型 梯度投影法 传统插值模型
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单侧问题的非协调矩形有限元逼近 被引量:1
20
作者 石东洋 陈绍春 《郑州大学学报(自然科学版)》 CAS 1997年第3期1-5,共5页
本文利用非协调矩形有限元的特殊构造方法和性质,研究了单侧问题的有限元逼近.在解的合理的正则性假设下,给出了相应的误差估计.其方法和结论对著名的非协调三角形C-R元亦适用.
关键词 单侧问题 非协调调元 误差估计 有限元 矩形元
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