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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基于改进高斯-牛顿优化算法的频率域海洋可控源电磁二维反演

2

作者 李刚 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4806-4820,共15页

稳定、高效的反演算法是开展海洋可控源电磁(CSEM)数据解释的基础.本文实现了基于改进的高斯-牛顿优化算法的频率域海洋CSEM二维反演.基于交错网格有限差分法实现可控源电磁场2.5维正演模拟,使用直接矩阵分解算法求解差分离散方程组以... 稳定、高效的反演算法是开展海洋可控源电磁(CSEM)数据解释的基础.本文实现了基于改进的高斯-牛顿优化算法的频率域海洋CSEM二维反演.基于交错网格有限差分法实现可控源电磁场2.5维正演模拟,使用直接矩阵分解算法求解差分离散方程组以实现多场源电磁响应的快速计算,并采用改进的接收点插值算法实现海底任意接收点处电磁场快速高精度计算.使用伴随法隐式求取灵敏度矩阵并基于近似二次收敛的高斯-牛顿优化算法实现反演,同时提出了一种基于灵敏度矩阵特征的正则化参数自动优化选取方法以保证反演的稳定收敛.反演算例验证了本文提出的频率域海洋CSEM二维反演算法的有效性. 展开更多

关键词 海洋可控源电磁法 二维反演 高斯-牛顿优化算法 正则化参数

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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：2

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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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PMSM模糊反步控制算法优化研究

4

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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基于NRBO-XGboost的机器人磨削材料去除率预测与模型优化研究

5

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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基于改进牛顿-拉夫逊算法的脑出血磁感应断层成像研究

6

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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NRBO双优化VMD-Transformer模型的滑坡预测方法

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作者 胡祥祥 李彪 +3 位作者 石亚亚 尹继鑫 李凯崇 于志远 《测绘通报》 北大核心 2025年第S1期143-150,共8页

山体滑坡预测作为时空数据分析的重要应用方向,对城市地质安全防控具有关键价值。本文针对传统时序预测模型在复杂地质条件下的适应性局限,提出一种融合变分模态分解算法(VMD)与变换器模型(Transformer)的双优化模型(NRBO-VMD-NRBO-Tran... 山体滑坡预测作为时空数据分析的重要应用方向,对城市地质安全防控具有关键价值。本文针对传统时序预测模型在复杂地质条件下的适应性局限,提出一种融合变分模态分解算法(VMD)与变换器模型(Transformer)的双优化模型(NRBO-VMD-NRBO-Transformer)。通过引入变分模态分解算法,处理原始数据中的多尺度特征,结合牛顿-拉夫逊算法(NRBO),对变换器模型和变分模态分解算法进行参数优化,构建双优化混合预测模型。试验结果表明,相比传统单模型和单优化模型,本文模型在青海西宁南山地区的预测精度和相关性良好,对于含噪声的数据处理,波动率均在0.884 7内,决定系数均值可达0.917 1,证实了其在特征提取与噪声抑制方面的协同增效作用。研究结果为山体滑坡预测领域提供了理论基础和技术框架。 展开更多

关键词 滑坡预测 全球卫星导航系统 牛顿-拉夫逊算法 深度学习 变分模态分解算法

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基于牛顿-拉夫逊法的风速观测器设计 被引量：3

8

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

9

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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基于粒子群-拟牛顿混合算法的管道机器人定位 被引量：23

10

作者 魏明生 童敏明 +1 位作者 訾斌 唐守锋 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2594-2600,共7页

针对管道机器人定位问题,通过磁偶极子理论建立了以极低频电磁脉冲为检测手段的定位模型,推导出了定位模型的非线性方程组。在此基础上设计了基于粒子群优化-拟牛顿混合算法用于定位方程组的求解,提高了管道机器人的定位精度,避免了粒... 针对管道机器人定位问题,通过磁偶极子理论建立了以极低频电磁脉冲为检测手段的定位模型,推导出了定位模型的非线性方程组。在此基础上设计了基于粒子群优化-拟牛顿混合算法用于定位方程组的求解,提高了管道机器人的定位精度,避免了粒子群优化算法局部精细搜索能力差和拟牛顿算法对初值敏感的不足。数值仿真与实验结果验证了管道机器人定位模型和数值算法的有效性和可行性,实验定位平均误差满足管道机器人工作中定位的需要,采用改进的混合算法后,平均定位误差在x、y、z三个方向上分别降低了4.19 cm、3.81 cm、4.65 cm,提高了定位精度。 展开更多

关键词 管道机器人 磁偶极子模型 粒子群优化-拟牛顿混合算法 定位

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基于遗传拟牛顿混合算法的四杆机构优化 被引量：11

11

作者 王良诣 姜礼杰 王勇 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第2期150-153,共4页

针对曲柄转角限定和未限定的平面四杆机构轨迹综合问题,文章结合遗传算法(genetic algorithm,GA)全局搜索和拟牛顿算法BFGS局部快速收敛的优点,设计了一种基于GA和BFGS算法混合的平面四杆机构优化算法。对四杆机构进行运动学分析,得到... 针对曲柄转角限定和未限定的平面四杆机构轨迹综合问题,文章结合遗传算法(genetic algorithm,GA)全局搜索和拟牛顿算法BFGS局部快速收敛的优点,设计了一种基于GA和BFGS算法混合的平面四杆机构优化算法。对四杆机构进行运动学分析,得到连杆上一点的运动学方程;建立机构的优化数学模型;通过实例与其他启发式智能算法优化结果的对比,验证了该算法在曲柄转角限定和曲柄转角未限定的平面四杆机构轨迹拟合上具有高度的全局收敛能力。 展开更多

关键词 四杆机构 轨迹综合 遗传-拟牛顿(GA-BFGS)混合算法 优化 全局收敛

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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

12

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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电阻抗断层成像的MPSO-MNR算法研究 被引量：3

13

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

14

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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POWELL优化算法在混合气体轴承数值计算中的应用 被引量：2

15

作者 闫攀运 梁国柱 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期96-100,共5页

根据流量守恒推导出混合气体轴承微元控制体的差分方程,用牛顿-拉夫逊方法求解此方程。对于较难处理的小孔边界条件,由区域流量平衡构造目标函数,用POWELL优化方法进行求解,并将计算得到的轴承承载力与Powell实验结果和其他理论分析方... 根据流量守恒推导出混合气体轴承微元控制体的差分方程,用牛顿-拉夫逊方法求解此方程。对于较难处理的小孔边界条件,由区域流量平衡构造目标函数,用POWELL优化方法进行求解,并将计算得到的轴承承载力与Powell实验结果和其他理论分析方法的计算结果进行比较。结果表明:采用POWELL优化算法处理小孔边界条件,成功解决了将小孔流量作为源项时的小孔伪回流问题。该方法具有很高的计算精度,可用于动压、静压轴承以及较高转速下混合气体轴承性能的精确计算。采用牛顿-拉夫逊法求解轴承气膜压力分布,不需要确定最佳松弛因子,在所有离心率下,计算结果均与实验结果符合得很好。 展开更多

关键词 混合气体轴承 POWELL优化算法 牛顿-拉夫逊法 数值计算

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一类多项式全局优化的差分算法 被引量：1

16

作者 朱经浩 何似菡 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期804-806,822,共4页

引入一类n元多项式的倒向微分流以求解全局优化问题.沿着倒向微分流,建立一个差分-牛顿混合算法,并证明了由算法所得迭代点的绝对误差受到差分步长的一致界囿.应用所建立的算法,给出了一个数值计算的例子.

关键词 多项式全局优化 倒向微分方程 差分-牛顿混合算法

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使用网络节点信息传递策略的分布式优化新算法 被引量：2

17

作者 马文龙 付敏跃 张焕水 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2001-2009,共9页

本文基于统计学习中众所周知的信度传播理论来研究非线性凸优化问题的分布式算法.通过对优化问题中的网络图中节点上和节点之间的计算以及信息传递过程的深入研究,结合信度传播理论得出适合分布式优化算法的信息传递策略.在集中式经典... 本文基于统计学习中众所周知的信度传播理论来研究非线性凸优化问题的分布式算法.通过对优化问题中的网络图中节点上和节点之间的计算以及信息传递过程的深入研究,结合信度传播理论得出适合分布式优化算法的信息传递策略.在集中式经典牛顿法和原始对偶方法框架下,所提分布式算法通过网络中的信息传递策略来完成设计.所提的分布式牛顿-拉夫森算法在无圈连通图情形下是集中式牛顿法的分布式实现.所提分布式原始对偶算法在无圈图情形下有集中式原始对偶算法的收敛效果,且对于有圈连通图也有较好的适应性和鲁棒性.仿真实验说明了我们所提信息传递策略和算法的收敛效果和适合的应用场景. 展开更多

关键词 多自主体系统 凸优化 牛顿-拉夫森方法 原始对偶方法 信度传播

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基于NRBO-BP模型的黏泥型泥化夹层抗剪强度预测

18

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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高精密装片头运动平台摩擦力测试与模型辨识研究

19

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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一种正交三轴磁罗盘的椭球拟合分步优化补偿方法（英文） 被引量：12

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作者 夏琳琳 耿靖童 +2 位作者 肖建磊 张南 马文杰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期478-483,共6页

地磁与重力一起构成了无源导航的基本组成部分。针对嵌入在航姿参考系统中的磁罗盘易受到外部环境干扰问题,提出采用带有椭球约束的最小二乘法分段法,及牛顿-拉夫逊迭代对磁场干扰补偿系数进行分步求取,即在硬磁、软磁系数补偿中采用分... 地磁与重力一起构成了无源导航的基本组成部分。针对嵌入在航姿参考系统中的磁罗盘易受到外部环境干扰问题,提出采用带有椭球约束的最小二乘法分段法,及牛顿-拉夫逊迭代对磁场干扰补偿系数进行分步求取,即在硬磁、软磁系数补偿中采用分段优化,以减小外部磁场干扰对相关参数估计的影响。在多干扰源及噪声条件下进行仿真试验(Matlab数字模拟)及Honeywell HMR3000磁罗盘的转台实验,结果表明:相比未补偿情形,两步优化校正后的总地磁场强度误差估计值由30μT下降到0.7μT,磁罗盘输出航向误差均值估计值由6.2°减小到0.5°。经验证,方法具有强收敛性,在实际地磁测量应用中具备可靠及兼容性能。 展开更多

关键词 分段优化补偿 椭球拟合 牛顿-拉夫逊迭代 环境磁场干扰 航向角误差估算

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