为了提高比例积分微分(proportional integral differential,PID)控制器的性能,提出了一种基于子空间模型的PID控制器参数优化方法。首先,利用子空间矩阵等式推导出控制器性能关于PID控制器参数的显式表达。然后,利用具有设定值激励的...为了提高比例积分微分(proportional integral differential,PID)控制器的性能,提出了一种基于子空间模型的PID控制器参数优化方法。首先,利用子空间矩阵等式推导出控制器性能关于PID控制器参数的显式表达。然后,利用具有设定值激励的闭环数据,分别对过程模型和随机扰动模型对应的子空间矩阵进行辨识,并且将估计的动态矩阵直接应用在最优性能的计算中,得到最优的控制器参数值。最后,通过数值仿真和工业实例验证了该方法的有效性。展开更多
针对模糊C有序均值聚类算法没有考虑图像空间信息,导致难以有效地分割含噪图像的问题,提出一种基于非局部信息和子空间的模糊C有序均值聚类(non-local information and subspace for fuzzy C-ordered means,SFCOM-NLS)算法.首先,利用图...针对模糊C有序均值聚类算法没有考虑图像空间信息,导致难以有效地分割含噪图像的问题,提出一种基于非局部信息和子空间的模糊C有序均值聚类(non-local information and subspace for fuzzy C-ordered means,SFCOM-NLS)算法.首先,利用图像中给定的相似邻域结构的像素提取当前像素的非局部空间信息;其次,计算每个像素的典型性,并对其进行排序,在每次迭代中更新像素的典型性,提高像素聚类的准确性,解决在聚类过程中存在相似类导致的误分类问题;最后,引入子空间聚类概念,为图像不同维度分配适当的权重,提高彩色图像的分割性能.在含噪合成图像和公开数据集BSDS500,MSRA100和AID上实验结果表明,所提算法的模糊划分系数、模糊划分熵、分割精度和标准化互信息平均值分别达到了95.00%,6.66%,98.77%和95.54%,均优于对比的同类算法.展开更多
当前基于车桥耦合系统的桥梁频率间接识别方法普遍对行驶车辆参数和速度有较大约束,难以应用于正常行驶的普通车辆。为了解决这一问题,该文提出了一种考虑车辆无量纲响应的桥梁频率间接识别方法。首先,以无量纲化的车-桥耦合运动学方程...当前基于车桥耦合系统的桥梁频率间接识别方法普遍对行驶车辆参数和速度有较大约束,难以应用于正常行驶的普通车辆。为了解决这一问题,该文提出了一种考虑车辆无量纲响应的桥梁频率间接识别方法。首先,以无量纲化的车-桥耦合运动学方程为基础,构建基于改进子空间识别法的系统状态方程与输出信号方程,建立了考虑时间差的车辆双轴无量纲响应差值信号方程,从理论上有效地消除了状态方程与输出信号中的路面平整度信息,突破了传统子空间识别法对车辆参数的限制,使该方法适用于任何普通车辆,同时验证了基于单次行驶双轴车辆响应的桥梁频率间接识别方法对简支梁桥频率识别的可行性。然后,通过数值计算探讨了车辆行驶速度、路面平整度等级和随机车辆荷载对桥梁频率间接识别的影响。计算结果表明,充分的荷载激励对桥梁频率的稳定识别非常重要,并且能够激发桥梁高阶模态的振动,更有利于桥梁高阶频率的识别。最后,针对一座实际服役的高墩简支梁桥开展现场行车试验,基于车桥动态接触力作为信号输入,验证子空间识别法获得桥梁频率的可行性和准确性。试验结果表明,短时随机子空间识别方法可以提取测试桥梁前2阶频率,在高阶频率的识别中有着更优于MOESP(multivariable output error state space,MOESP)子空间识别法的效果。展开更多
GPCA(Generalized Principal Component Analysis)是近几年提出的一种数据聚类和降维方法,它通过将样本聚类为不同的子空间得到样本的低维表达.GPCA方法已经被应用于图像分割、图像聚类等问题.原有的GPCA算法具有指数计算复杂度,很难应...GPCA(Generalized Principal Component Analysis)是近几年提出的一种数据聚类和降维方法,它通过将样本聚类为不同的子空间得到样本的低维表达.GPCA方法已经被应用于图像分割、图像聚类等问题.原有的GPCA算法具有指数计算复杂度,很难应用于高维数据的实际处理.文中针对此问题,提出了基于子空间搜索的SGPCA算法,将聚类问题分解为单个平面的单个垂直向量的搜索问题,对不同子空间分别搜索,从而实现多项式复杂度算法.实验表明,新方法不仅计算复杂度低,而且对噪声的鲁棒性也更强.展开更多
文摘为了提高比例积分微分(proportional integral differential,PID)控制器的性能,提出了一种基于子空间模型的PID控制器参数优化方法。首先,利用子空间矩阵等式推导出控制器性能关于PID控制器参数的显式表达。然后,利用具有设定值激励的闭环数据,分别对过程模型和随机扰动模型对应的子空间矩阵进行辨识,并且将估计的动态矩阵直接应用在最优性能的计算中,得到最优的控制器参数值。最后,通过数值仿真和工业实例验证了该方法的有效性。
文摘针对模糊C有序均值聚类算法没有考虑图像空间信息,导致难以有效地分割含噪图像的问题,提出一种基于非局部信息和子空间的模糊C有序均值聚类(non-local information and subspace for fuzzy C-ordered means,SFCOM-NLS)算法.首先,利用图像中给定的相似邻域结构的像素提取当前像素的非局部空间信息;其次,计算每个像素的典型性,并对其进行排序,在每次迭代中更新像素的典型性,提高像素聚类的准确性,解决在聚类过程中存在相似类导致的误分类问题;最后,引入子空间聚类概念,为图像不同维度分配适当的权重,提高彩色图像的分割性能.在含噪合成图像和公开数据集BSDS500,MSRA100和AID上实验结果表明,所提算法的模糊划分系数、模糊划分熵、分割精度和标准化互信息平均值分别达到了95.00%,6.66%,98.77%和95.54%,均优于对比的同类算法.
文摘当前基于车桥耦合系统的桥梁频率间接识别方法普遍对行驶车辆参数和速度有较大约束,难以应用于正常行驶的普通车辆。为了解决这一问题,该文提出了一种考虑车辆无量纲响应的桥梁频率间接识别方法。首先,以无量纲化的车-桥耦合运动学方程为基础,构建基于改进子空间识别法的系统状态方程与输出信号方程,建立了考虑时间差的车辆双轴无量纲响应差值信号方程,从理论上有效地消除了状态方程与输出信号中的路面平整度信息,突破了传统子空间识别法对车辆参数的限制,使该方法适用于任何普通车辆,同时验证了基于单次行驶双轴车辆响应的桥梁频率间接识别方法对简支梁桥频率识别的可行性。然后,通过数值计算探讨了车辆行驶速度、路面平整度等级和随机车辆荷载对桥梁频率间接识别的影响。计算结果表明,充分的荷载激励对桥梁频率的稳定识别非常重要,并且能够激发桥梁高阶模态的振动,更有利于桥梁高阶频率的识别。最后,针对一座实际服役的高墩简支梁桥开展现场行车试验,基于车桥动态接触力作为信号输入,验证子空间识别法获得桥梁频率的可行性和准确性。试验结果表明,短时随机子空间识别方法可以提取测试桥梁前2阶频率,在高阶频率的识别中有着更优于MOESP(multivariable output error state space,MOESP)子空间识别法的效果。
文摘GPCA(Generalized Principal Component Analysis)是近几年提出的一种数据聚类和降维方法,它通过将样本聚类为不同的子空间得到样本的低维表达.GPCA方法已经被应用于图像分割、图像聚类等问题.原有的GPCA算法具有指数计算复杂度,很难应用于高维数据的实际处理.文中针对此问题,提出了基于子空间搜索的SGPCA算法,将聚类问题分解为单个平面的单个垂直向量的搜索问题,对不同子空间分别搜索,从而实现多项式复杂度算法.实验表明,新方法不仅计算复杂度低,而且对噪声的鲁棒性也更强.
文摘为了提高辨识稳定图中真实模态的准确性与自动化程度,首先,从稳定点定义方式的角度论述了聚类算法效果欠佳的原因,并采用异阶系统非等权重的定义方式输出稳定点;其次,基于数据挖掘思想,采用改进的辨识聚类结构的有序点(ordering points to identify the clustering structure,简称OPTICS)算法自动清洗稳定点集,通过遍历性搜索的方式确定输入参数;然后,提出结合度矩阵去噪的自适应局部密度谱聚类(local density adaptive spectral clustering,简称SC-DA)算法分析稳定点集,并以簇中值作为模态参数的代表值,实现模态参数的自动化识别;最后,将含有密集模态的外滩大桥作为识别对象进行试验验证。试验结果表明:所提出方法具有较高的精度,与频域分解(frequency domain decomposition,简称FDD)法的频率结果最大相差仅为0.012 3 Hz,且在线识别的准确率达到82.86%,显著高于基于层次聚类的自动识别方法,实现了无人工干预下模态参数的自动、准确识别,具有一定的工程应用前景。
