基于牛顿-拉夫逊算法求解的MPC避障路径规划

1

作者 王耀 李占龙 《农业装备与车辆工程》 2025年第1期103-109,共7页

在动态环境中,模型预测控制结合人工势场法对于多约束的非线性方程求解能力并不高,缺乏实时性,无法及时调整路径来规避移动障碍物,并且规划的路径并不平滑,从而增加碰撞风险。为了解决这一问题,针对智能车辆提出了一种新方法,在预测控... 在动态环境中,模型预测控制结合人工势场法对于多约束的非线性方程求解能力并不高,缺乏实时性,无法及时调整路径来规避移动障碍物,并且规划的路径并不平滑,从而增加碰撞风险。为了解决这一问题,针对智能车辆提出了一种新方法,在预测控制的目标函数与约束条件下,引入修正的势场函数,并与牛顿-拉夫逊优化方法(NR-MPC)相结合,实现最优轨迹的搜索。仿真结果表明,在超车过程中,算法NR-MPC的横摆速度比MPC减小80%,比AFP-MPC减小37%,前轮转角比MPC小1.63 rad,比AFP-MPC小0.21 rad,并且NR-MPC算法的转角和航向角变化在6 s后很快变得平缓,10 s左右变得稳定,明显优于MPC和AFP-MPC。该轨迹规划器比APF-MPC控制器展现出更理想的稳定性,牛顿-拉夫逊优化算法求解规划的路径比单一人工势场法更快,有更高的实时性,规划的曲线更加平滑安全,跟踪精度也更加精确。 展开更多

关键词 牛顿-拉夫逊优化算法 MPC模型预测控制 避障 局部路径规划

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基于蒙特卡洛随机采样方法与牛顿-拉夫逊迭代方法的钻锚机器人机械臂逆运动学求解方法 被引量：1

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作者 雷孟宇 张旭辉 +6 位作者 杨文娟 万继成 董征 杜昱阳 陈鑫 黄梦瑶 田琛辉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期446-456,共11页

钻锚机器人机械臂逆运动学精确求解是实现煤矿巷道自动支护的关键,针对钻锚机器人机械臂这种非传统结构机械臂逆运动学求解方法存在精度低、实时性差和容易陷入局部最优难以收敛的难题,提出了一种融合蒙特卡洛随机采样方法和牛顿-拉夫... 钻锚机器人机械臂逆运动学精确求解是实现煤矿巷道自动支护的关键,针对钻锚机器人机械臂这种非传统结构机械臂逆运动学求解方法存在精度低、实时性差和容易陷入局部最优难以收敛的难题,提出了一种融合蒙特卡洛随机采样方法和牛顿-拉夫逊迭代方法的非传统结构机械臂逆运动学求解方法。首先,根据钻锚机器人机械臂结构构建运动学模型,建立各个关节坐标系,利用坐标系转换关系实现机械臂正运动学求解;其次,基于蒙特卡洛随机采样方法计算机械臂运动空间,设定步长将运动空间轮廓外接立方体分割为若干个小立方体,构建小立方体内空间点的三维坐标和对应关节变量与小立方体的映射关系,根据给定的目标空间点对应的转换矩阵,通过索引函数确定其对应的小立方体,计算立方体内与目标空间点误差最小的点,将它对应的关节变量值作为初始值;最后,引入牛顿-拉夫逊迭代方法,利用多元函数迭代公式确定各关节变量的变化量,循环往复实现非传统结构机械臂逆运动学的求解。仿真实验结果表明,与基于随机初始值的牛顿-拉夫逊迭代方法和粒子群优化算法相比,所提方法计算结果对应的平均角度误差分别降低了64.98%和57.34%,平均耗时分别降低了35.90%和22.33%,求解精度和时效性均有所改善,验证了所提融合蒙特卡洛随机采样方法与牛顿-拉夫逊迭代方法针对非传统结构机械臂逆运动学求解的可行性和有效性。 展开更多

关键词 运动空间 蒙特卡洛 牛顿-拉夫逊迭代 运动学分析 索引函数 关节变量

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基于改进牛顿-拉夫逊算法的脑出血磁感应断层成像研究

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作者 曹弘贵 叶波 +3 位作者 姜瑛 罗思琦 曹众楷 欧阳俊林 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期4477-4488,共12页

针对脑出血磁感应断层成像(MIT)中正问题模型过于简化、图像重建质量较低、算法收敛效率低、病变与背景间伪影较大、耗时较长等问题,该文提出一种用于脑出血MIT的改进牛顿-拉夫逊(NR)算法。将线性反投影(LBP)算法计算结果作为改进NR算... 针对脑出血磁感应断层成像(MIT)中正问题模型过于简化、图像重建质量较低、算法收敛效率低、病变与背景间伪影较大、耗时较长等问题,该文提出一种用于脑出血MIT的改进牛顿-拉夫逊(NR)算法。将线性反投影(LBP)算法计算结果作为改进NR算法的迭代初值,在目标函数中加入自适应加速惩罚项和L2范数惩罚项,提高算法每一步迭代的效率,减少重建图像的伪影。引入投影算子P施加物理意义上的约束,提高收敛速度并改善成像质量。利用Comsol Multiphysics构建了包含头皮、颅骨、脑脊液和脑实质的真实3维颅脑模型。仿真计算了相位差检测值和灵敏度矩阵用于后续的图像重建。利用所提改进NR算法与5种图像重建算法分别对3个位置出血量分别为24 ml,14 ml,2 ml的脑出血进行磁感应断层成像。实验结果表明,所提算法相比其他5种算法重建图像的质量更高,成像时间平均只需NR算法的1/3。使用更少的迭代次数重建出更高质量的图像,并且能实现2 ml脑出血的图像重建,为脑出血的MIT检测提供一种新的有效算法。 展开更多

关键词 脑出血 磁感应断层成像 有限元分析 牛顿-拉夫逊算法 图像重建

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基于牛顿-拉夫逊法的风速观测器设计 被引量：3

4

作者 刘乾 徐洋超 李赟 《电力工程技术》 2017年第5期71-75,共5页

风速是风力发电机的一个重要参量,准确获取风机运行过程中实时的风速信息对风机的控制十分重要。文中基于牛顿-拉夫逊方法,设计并实现了一种风速观测器。该观测器根据风轮机运行中实时的运行状态数据,迭代估计出叶尖速比的近似值,再由... 风速是风力发电机的一个重要参量,准确获取风机运行过程中实时的风速信息对风机的控制十分重要。文中基于牛顿-拉夫逊方法,设计并实现了一种风速观测器。该观测器根据风轮机运行中实时的运行状态数据,迭代估计出叶尖速比的近似值,再由它与风速的对应关系计算出实时的估计风速,达到风速观测的目的。最后,将该风速观测器分别在Matlab和风力机模拟器中进行仿真和实验验证,结果表明,所设计的风速观测器具有良好的风速估计性能,符合预期目标。 展开更多

关键词 牛顿-拉夫逊算法 风速观测 变速风电机组 叶尖速比 风力机模拟器

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小样本紫外-可见吸收光谱数据的COD测定方法

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作者 郑培超 阮伟 +8 位作者 陈述斌 李海娟 侯艳 李成林 何浩楠 杨琴 王金梅 李彪 郭连波 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第7期343-352,共10页

化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)浓度的精准预测在水质监测和环境保护中具有重要意义。然而,受限于样本量有限以及传统支持向量回归(Support Vector Regression,SVR)模型超参数调优计算复杂,紫外-可见(Ultraviolet-Visible,UV-V... 化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)浓度的精准预测在水质监测和环境保护中具有重要意义。然而,受限于样本量有限以及传统支持向量回归(Support Vector Regression,SVR)模型超参数调优计算复杂,紫外-可见(Ultraviolet-Visible,UV-Vis)吸收光谱在COD预测中的精度受到限制。为此,构建了适用于小样本条件的光谱数据优化策略。首先,通过核主成分分析(Kernel Principal Component Analysis,KPCA)提取光谱数据关键特征,提升数据处理效率;随后,利用基于梯度惩罚的Wasserstein生成对抗网络(Wasserstein Generative Adversarial Networks with Gradient Penalty,WGANGP)对关键特征进行数据增强,以缓解样本稀缺并提升模型对非线性关系的建模能力;最后采用牛顿-拉夫逊优化(Newton-Raphson-Based Optimizer,NRBO)实现SVR超参数的优化。实验结果表明,该方法在长江和嘉陵江水体COD预测中优于传统SVR,R^(2)从0.884 2提升至0.962 48,均方根误差(RMSE)降低36.34%,平均绝对误差(MAE)减少49.54%。该策略为光谱数据建模与水质污染监测提供了理论支持和实践依据。 展开更多

关键词 环境科学与工程 化学需氧量预测 Wasserstein生成对抗网络 紫外-可见吸收光谱 牛顿-拉夫逊优化算法 水质监测

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PMSM模糊反步控制算法优化研究

6

作者 席隆兴 马家庆 +3 位作者 敖邦乾 何志琴 吴钦木 陈昌盛 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第7期39-44,共6页

针对永磁同步电机控制系统在非线性、强耦合等因素下条件运行效果差的问题,提出了一种使用牛顿-拉夫逊算法(NRBO)优化的模糊反步自适应控制(FBAC)。首先,利用反步控制理论对传统PI控制器的双环结构进行重构;然后,使用模糊控制理论设计... 针对永磁同步电机控制系统在非线性、强耦合等因素下条件运行效果差的问题,提出了一种使用牛顿-拉夫逊算法(NRBO)优化的模糊反步自适应控制(FBAC)。首先,利用反步控制理论对传统PI控制器的双环结构进行重构;然后,使用模糊控制理论设计重构系统的自适应结构参数;最后,使用NRBO对自适应结构参数量化因子进行寻优。经过仿真和实验分析表明,所提出的控制策略在空载实验时,调节时间由优化前的1.55 s缩短到1.2 s,提升了22.6%,超调量由7.1 r/min减小到4.1 r/min;带负载实验时,超调几乎为0,综合性能提升明显。 展开更多

关键词 永磁同步电机 反步自适应控制 模糊控制 牛顿-拉夫逊优化算法

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神经网络-牛顿改进算法求解stewart平台正解 被引量：6

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作者 荆学东 张英驰 +1 位作者 王梓腾 汪泽涛 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第12期251-254,共4页

正向运动学求解是并联机器人机构应用的基础,传统求解方法中BP神经网络通过将并联机器人平台的逆解作为训练样本,通过网络学习的方法求解stweart平台的正解,具有优秀的解域搜索功能,但求解精度有待提高,且局部存在收敛速度慢以及局部最... 正向运动学求解是并联机器人机构应用的基础,传统求解方法中BP神经网络通过将并联机器人平台的逆解作为训练样本,通过网络学习的方法求解stweart平台的正解,具有优秀的解域搜索功能,但求解精度有待提高,且局部存在收敛速度慢以及局部最小化问题。而牛顿迭代法虽然具有能够在局部快速收敛但对初值依赖程度较大。鉴于两者的优缺点互补,设计一种混合算法能够精确的精确的求得stewart平台正解。能够提升传统神经网络算法的求解速度及就求解精度。 展开更多

关键词 STEWART平台 正向运动学 脊柱微创手术 牛顿-拉夫逊迭代法 BP神经网络

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基于NRBO-XGboost的机器人磨削材料去除率预测与模型优化研究

8

作者 吕少华 蔡春波 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第4期159-165,共7页

针对磨削加工过程中材料去除率(material removal rate,MRR)难以准确预测的问题,构建了基于极致梯度提升树(etreme gradient boosting,XGBoost)算法的MRR预测模型。通过分析不同工艺参数下机器人磨削产生的振动信号,提取能够反映MRR的... 针对磨削加工过程中材料去除率(material removal rate,MRR)难以准确预测的问题,构建了基于极致梯度提升树(etreme gradient boosting,XGBoost)算法的MRR预测模型。通过分析不同工艺参数下机器人磨削产生的振动信号,提取能够反映MRR的特征参数,利用牛顿-拉夫逊优化算法(Newton-Raphson-based optimizer,NRBO)确定XGBoost的初始参数最优解,解决参数调整与局部最优解问题,并构建NRBO-XGBoost模型。将该模型与传统XGBoost、粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)-XGBoost及长短期记忆算法(long short-term memory,LSTM)进行对比,结果显示,NRBO-XGBoost模型的预测结果优于其他模型,预测评价指标显著提高,初始解优化速度较PSO优化算法更快,适应度值更小。研究成果可为机器人磨削MRR预测及工艺优化提供参考。 展开更多

关键词 XGboost算法 牛顿-拉夫逊优化算法 机器人磨削 材料去除率 振动信号

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电阻抗断层成像的MPSO-MNR算法研究 被引量：3

9

作者 张辉 李颖 +1 位作者 王西明 张小娣 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第9期29-32,共4页

基于修正粒子群算法(MPSO)和修正的牛顿-拉夫逊(MNR)算法的优点和局限,提出MPSO-MNR算法,通过对研究的平面圆形求解域采用有限元法进行剖分,电流注入采用三角电流法的园域内单个、两个仿真目标采用该算法进行电阻抗断层静态重构。采用... 基于修正粒子群算法(MPSO)和修正的牛顿-拉夫逊(MNR)算法的优点和局限,提出MPSO-MNR算法,通过对研究的平面圆形求解域采用有限元法进行剖分,电流注入采用三角电流法的园域内单个、两个仿真目标采用该算法进行电阻抗断层静态重构。采用定义的适应值函数和误差总和作为评价重构质量的物理量。数值仿真结果表明,在一定迭代次数内,提出的MPSO-MNR算法对求解域内目标位置定位准确,能够较准确反映场域内电阻率的分布。 展开更多

关键词 修正的粒子群算法 电阻抗断层成像 修正的牛顿-拉夫逊算法

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应用牛顿法的高压直流输电系统非特征谐波潮流算法 被引量：2

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作者 蒋国顺 李建华 +1 位作者 夏道止 黄莹 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期104-110,共7页

针对高压直流输电系统非特征谐波潮流算法中非线性方程组具有变量多、维数高的特点,采用牛顿-拉夫逊算法迭代求解,提高了非特征谐波算法的收敛性,推导了换流装置交流侧三相电流和直流侧电压及Y、d换流变压器Δ绕组内零序环流的解析式.... 针对高压直流输电系统非特征谐波潮流算法中非线性方程组具有变量多、维数高的特点,采用牛顿-拉夫逊算法迭代求解,提高了非特征谐波算法的收敛性,推导了换流装置交流侧三相电流和直流侧电压及Y、d换流变压器Δ绕组内零序环流的解析式.根据交、直流网络与换流装置的相互关系,组成换流站母线三相谐波电流平衡方程、直流网络谐波电流平衡方程,形成了修正方程式,以统一基波和特征谐波潮流结果为初值,运用牛顿-拉夫逊算法迭代求解全系统非线性方程组.采用该算法计算了南方电网云广±800 kV特高压直流输电系统非特征谐波潮流,计算结果合理,收敛性良好,证明了所提算法的正确性和有效性. 展开更多

关键词 高压直流输电 非特征谐波潮流算法 牛顿-拉夫逊算法

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基于微分进化算法的航空发动机模型修正 被引量：9

11

作者 朱正琛 李秋红 +1 位作者 王元 潘鹏飞 《航空发动机》 2016年第1期53-58,共6页

为了提高航空发动机性能仿真模型精度,采用微分进化算法对发动机部件特性进行修正。对微分进化算法进行改进,提出折线式交叉变量变化方式,提高了算法的寻优能力。提出变步长牛顿-拉夫逊迭代算法,基于平衡方程残差范数变化趋势,改变牛顿... 为了提高航空发动机性能仿真模型精度,采用微分进化算法对发动机部件特性进行修正。对微分进化算法进行改进,提出折线式交叉变量变化方式,提高了算法的寻优能力。提出变步长牛顿-拉夫逊迭代算法,基于平衡方程残差范数变化趋势,改变牛顿-拉夫逊算法迭代计算步长,提高了模型的收敛性和收敛速度。在设计点,对各部件特性、引气系数、总压恢复系数进行修正,使修正后的模型输出与试验数据相匹配。仿真结果表明:改进后的牛顿-拉夫逊迭代算法收敛性更强、计算速度更快,修正后的各输出参数的最大建模误差减小到1.3762%,满足建模误差需求。 展开更多

关键词 微分进化算法 牛顿-拉夫逊迭代算法 部件特性修正 折线式交叉变量 性能仿真模型 航空发动机

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基于NRBO-BP模型的黏泥型泥化夹层抗剪强度预测

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作者 鲁明智 张家明 +1 位作者 邱培城 高宇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期277-281,共5页

精确评估土体的抗剪强度参数对于确保工程安全至关重要,目前尚未有黏泥型泥化夹层抗剪强度指标的预测模型。为得出黏泥型泥化夹层抗剪强度预测最优模型,通过引入牛顿-拉夫逊算法优化神经网络,显著提高了模型的收敛速度和预测精度。同时... 精确评估土体的抗剪强度参数对于确保工程安全至关重要,目前尚未有黏泥型泥化夹层抗剪强度指标的预测模型。为得出黏泥型泥化夹层抗剪强度预测最优模型,通过引入牛顿-拉夫逊算法优化神经网络,显著提高了模型的收敛速度和预测精度。同时,将模型与布谷鸟优化BP神经网络模型(CS-BP)、猎人猎物优化BP神经网络模型(HPO-BP)和BP神经网络模型进行了对比。结果表明,无论对于内摩擦角还是黏聚力,NRBO-BP模型都表现出最好的预测能力。在内摩擦角预测中,NRBO-BP模型在训练集和测试集的决定系数分别达到了0.9595、0.9301;在黏聚力预测中,NRBO-BP模型在训练集和测试集的决定系数分别达到了0.9684、0.9341。同时,在内摩擦角和黏聚力预测中NRBO-BP模型的精度在众多对比模型中均为最高。NRBO-BP模型有作为黏泥型泥化夹层抗剪强度指标预测的标准模型使用的潜力。 展开更多

关键词 黏泥型泥化夹层 抗剪强度 牛顿-拉夫逊算法 BP神经网络 预测

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MNR图像重建算法中正则化因子研究 被引量：2

13

作者 肖理庆 王化祥 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第21期13-16,共4页

为了提高电阻层析成像图像重建算法求解逆问题精度,对修正牛顿-拉夫逊算法中正则化因子进行了研究。借鉴改进粒子群算法中惯性权重递减策略,根据算法迭代过程中成像精度,自动更新正则化因子的最大值,提出一种新的改进牛顿-拉夫逊图像重... 为了提高电阻层析成像图像重建算法求解逆问题精度,对修正牛顿-拉夫逊算法中正则化因子进行了研究。借鉴改进粒子群算法中惯性权重递减策略,根据算法迭代过程中成像精度,自动更新正则化因子的最大值,提出一种新的改进牛顿-拉夫逊图像重建算法,应用于两相流典型流型——层状流、泡状流、环状流、中心流及复合流型图像重建。仿真实验结果表明,相同实验条件下,相比迭代线性反投影算法、修正牛顿-拉夫逊算法,新算法有效提高了图像重建精度。 展开更多

关键词 电阻层析成像 图像重建算法 修正牛顿-拉夫逊算法 正则化因子 粒子群算法 惯性权重

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交直流系统潮流新算法 被引量：8

14

作者 王宪荣 柳焯 张伯明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1991年第S1期101-108,共8页

本文提出的交直流潮流算法兼有联立求解法和交替求解法的优点,不仅收敛性较好,迭代过程简单,而且易于考虑直流变量的各种约束。通过能反映直流网络特征和交直流变量之间耦合关系的关系方程组,简捷而准确地考虑了直流量对交流量雅可比矩... 本文提出的交直流潮流算法兼有联立求解法和交替求解法的优点,不仅收敛性较好,迭代过程简单,而且易于考虑直流变量的各种约束。通过能反映直流网络特征和交直流变量之间耦合关系的关系方程组,简捷而准确地考虑了直流量对交流量雅可比矩阵的影响。 通过对弱交流和多端直流的交直流系统多种运行方式的计算,表明本文算法能适应各种实用控制方式,且具有可靠的收敛性。其计算时间与纯交流系统潮流的计算时问相差甚微。 展开更多

关键词 交直流系统 潮流算法 牛顿-拉夫逊方法 分解技术

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基于改进的混合粒子群算法的变循环发动机模型求解 被引量：11

15

作者 白洋 段黎明 +2 位作者 柳林 周福礼 王勇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1694-1700,共7页

为了降低变循环发动机模型求解时对初始值的依赖性,提升算法的全局收敛性,同时提高模型求解的效率,提出了一种基于改进的混合粒子群算法的变循环发动机模型求解思路。首先建立了变循环发动机的部件级模型,并建立了发动机的共同工作方程... 为了降低变循环发动机模型求解时对初始值的依赖性,提升算法的全局收敛性,同时提高模型求解的效率,提出了一种基于改进的混合粒子群算法的变循环发动机模型求解思路。首先建立了变循环发动机的部件级模型,并建立了发动机的共同工作方程组;然后采用Broyden法对牛顿-拉夫森算法中的雅可比矩阵进行更新计算,在经典粒子群算法的基础上引入粒子中心,作为干扰项,并引入限制因子和自适应时变惯性系数;最后,综合了两种改进的算法,提出改进的混合粒子群算法。实验结果表明:该算法不仅继承了牛顿-拉夫森算法的高计算效率,还吸收了改进的粒子群算法的全局收敛优点,可实现模型大范围收敛。 展开更多

关键词 变循环发动机 数学建模 牛顿-拉夫森算法 粒子群算法 非线性方程组

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高精密装片头运动平台摩擦力测试与模型辨识研究

16

作者 梁伟明 钱承山 +3 位作者 朱友为 花国祥 陈怀荣 张翔 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第4期47-51,共5页

在芯片贴装过程中,对装片头运动平台非线性摩擦力进行补偿是提高装片精度的有效途径,目前运动平台的摩擦特性难以准确描述,为此设计并搭建了运动平台等效摩擦力测试系统,并进行了摩擦力测试实验。根据测试的摩擦力数据,通过牛顿-拉夫逊... 在芯片贴装过程中,对装片头运动平台非线性摩擦力进行补偿是提高装片精度的有效途径,目前运动平台的摩擦特性难以准确描述,为此设计并搭建了运动平台等效摩擦力测试系统,并进行了摩擦力测试实验。根据测试的摩擦力数据,通过牛顿-拉夫逊优化算法(Newton-raphson-based optimizer,NRBO)对摩擦力模型进行参数辨识,仿真结果表明辨识出的摩擦力理论模型与实际测试结果相吻合,有效地提高了摩擦力模型的辨识精度,为后续设计高性能控制器时实现运动平台摩擦力的精确补偿奠定了基础。 展开更多

关键词 芯片贴装 非线性摩擦力 牛顿-拉夫逊优化算法 模型辨识

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基于互学习的自适应PSO算法的亚像素定位研究 被引量：2

17

作者 刘欢 肖根福 欧阳春娟 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2016年第4期747-754,共8页

针对数字图像相关方法(DIC)的亚像素精确定位运算量大、时间代价高的问题,提出了一种改进的粒子群优化方法的亚像素精确定位。依据待测物图像中特征点变形程度的差异自适应地调整粒子飞行的速度和范围并细化到x和y二维方向上,改善特征... 针对数字图像相关方法(DIC)的亚像素精确定位运算量大、时间代价高的问题,提出了一种改进的粒子群优化方法的亚像素精确定位。依据待测物图像中特征点变形程度的差异自适应地调整粒子飞行的速度和范围并细化到x和y二维方向上,改善特征点位移解的质量;另外,引入粒子间的互相学习机制,充分利用前一粒子的历史信息,减少迭代次数,提高算法运行效率;最后,将这种互学习的自适应粒子群的亚像素定位算法与牛顿-拉夫森(Newton-Raphson)算法和牛顿拉夫森-粒子群(NR-PSO)算法作比较。实验结果表明,本文算法具有更高的精度、有效性和可行性,尤其在处理大数据量时,该算法的时间成本优势更为显著。 展开更多

关键词 数字图像相关方法 亚像素精定位 互学习自适应粒子群算法 牛顿-拉夫森算法

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面向动态可重构电池网络的锂离子电池电路模型参数估计方法

18

作者 陈爱琢 林恩德 +3 位作者 周杨林 于琦 李雨欣 慈松 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第9期3484-3492,I0017,共10页

在电池电路模型参数估计领域中,双线性变换结合最小二乘的方法因展现良好性能而得到广泛关注。然而,在以动态可重构电池网络(dynamic reconfigurable battery network,DRBN)为核心的数字储能系统运行过程中,电池与电力电子开关相互耦合... 在电池电路模型参数估计领域中,双线性变换结合最小二乘的方法因展现良好性能而得到广泛关注。然而,在以动态可重构电池网络(dynamic reconfigurable battery network,DRBN)为核心的数字储能系统运行过程中,电池与电力电子开关相互耦合,网络中每个电池的电压和电流响应不仅受到其自身状态的影响,而且还受到网络的拓扑状态、网络中其他电池的状态以及网络输出电流的影响。传统的参数辨识方法只利用了单个电池端电压和端电流的信息,而忽略了网络输出电流和网络拓扑变化的信息。因此,难以适用于DRBN中电池的参数辨识问题。为了克服这一问题,以DRBN的电流观测方程为基础,提出适用于DRBN的电池传递函数的离散化方法,构建与之相应的电池电路模型参数估计模型,并通过牛顿-拉夫逊方法求解该模型的增广拉格朗日方程以获得其最优解。最后,通过实验和数值仿真,验证所提方法的有效性。 展开更多

关键词 参数估计 双线性变换 动态可重构电池网络(DRBN) 牛顿-拉夫逊方法

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一种标定相机内方位元素的迭代算法 被引量：1

19

作者 王东杰 张继友 马丽娜 《航天返回与遥感》 2014年第6期74-82,共9页

为优化自标定技术解算内方位元素数学模型,阐述了一种利用自标定技术进行相机内方位元素标定的迭代算法。内方位元素结果优化采用牛顿—拉夫逊迭代算法,在保证计算效率的同时能够获得较高的精度。B双空间几何理论建立于正方形在物、像... 为优化自标定技术解算内方位元素数学模型,阐述了一种利用自标定技术进行相机内方位元素标定的迭代算法。内方位元素结果优化采用牛顿—拉夫逊迭代算法,在保证计算效率的同时能够获得较高的精度。B双空间几何理论建立于正方形在物、像两空间的射影几何关系,利用二维棋盘格标定图像中点、线、面间固有的几何关系得到迭代算法初值;采用包含3个径向和2个切向畸变系数的畸变模型能够更好地表达镜头畸变情况;标定方法操作过程简单、实验误差小。为与张氏标定法进行比较,对使用张氏标定法的图像数据进行实验,得到与其相同标定精度的实验结果,验证了基于B双空间几何法的自标定方法的正确性和可行性。 展开更多

关键词 牛顿-拉夫逊迭代算法 内方位元素 B双空间几何 自标定技术

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6-3 Stewart平台位置正解的机构简化数值方法 被引量：9

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作者 薛剑 唐志勇 裴忠才 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期921-926,共6页

针对提高Stewart平台运动学位置正解速度的问题,分析了传统基于速度雅可比的数值迭代方法,并对6-3 Stewart平台结构提出了一种基于机构简化的位置正解数值方法.将6-3 Stewart平台等效为虚拟3-RPS并联机构,通过牛顿-拉夫逊方法对其进行... 针对提高Stewart平台运动学位置正解速度的问题,分析了传统基于速度雅可比的数值迭代方法,并对6-3 Stewart平台结构提出了一种基于机构简化的位置正解数值方法.将6-3 Stewart平台等效为虚拟3-RPS并联机构,通过牛顿-拉夫逊方法对其进行位置正解,并将结果解算为实际机构上平台位姿.设计了一套液压6-3 Stewart平台实验系统,并通过实验证明,与传统方法相比,该方法能减少近50%的迭代次数和约85%的解算时间.该方法概念清晰,机构等效计算简单,对3-RPS并联机构的位置正解计算量明显减少,在目前主流工控机处理器上可满足控制周期0.1ms实时控制的位置解算需求. 展开更多

关键词 STEWART平台 位置正解 3-RPS并联机构 牛顿-拉夫逊方法 实时控制

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