采用长短期记忆神经网络的压电式六维力/力矩传感器解耦算法

1

作者 亓振广 王桂从 +2 位作者 褚宏博 张帅 李映君 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期158-170,共13页

针对压电式六维力/力矩传感器存在的维间耦合导致传感器测力性能下降问题,提出了一种基于长短期记忆神经网络(LSTM)的压电式六维力/力矩传感器解耦算法。首先,通过六维力传感器静态标定实验,获取解耦算法所需的实验数据,并对其进行处理... 针对压电式六维力/力矩传感器存在的维间耦合导致传感器测力性能下降问题,提出了一种基于长短期记忆神经网络(LSTM)的压电式六维力/力矩传感器解耦算法。首先,通过六维力传感器静态标定实验,获取解耦算法所需的实验数据,并对其进行处理;然后,通过分析传感器维间耦合产生的原因及LSTM神经网络解耦原理,构建LSTM神经网络解耦模型;最后,采用基于LSTM神经网络的解耦算法,对传感器输出的多维非线性特性开展优化,解耦后得到传感器输入、输出之间的映射关系和对应的输出数据,并与径向基函数(RBF)及最小二乘(LS)解耦算法进行对比分析。研究结果表明:所使用四点支撑式压电六维力传感器的最大重复性误差为1.55%;采用基于LSTM的神经网络算法解耦后,传感器输出结果的最大非线性误差、交叉耦合误差分别为0.55%和0.28%,均小于RBF和LS算法。LSTM神经网络解耦算法能有效减少六维力/力矩传感器的维间耦合,提高传感器的测量精度,对航空航天领域的发展具有参考意义。 展开更多

关键词 六维力/力矩传感器 压电式 解耦算法 长短期记忆神经网络 维间耦合

在线阅读 下载PDF 职称材料

去相关无偏转换量测的解耦算法

2

作者 盛琥 汪海兵 +2 位作者 曲成华 方青 靳俊峰 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期86-91,共6页

转换量测(CMKF)卡尔曼滤波能较好处理极/球坐标系内观测模型与直角坐标系内状态模型的不兼容问题,在实际中得到推广。在低信噪比环境下,由于方位误差余弦的非线性,转换量测样本分布和协方差阵估计不匹配,导致径向估计误差变大。针对低... 转换量测(CMKF)卡尔曼滤波能较好处理极/球坐标系内观测模型与直角坐标系内状态模型的不兼容问题,在实际中得到推广。在低信噪比环境下,由于方位误差余弦的非线性,转换量测样本分布和协方差阵估计不匹配,导致径向估计误差变大。针对低信噪比条件下的非线性滤波问题,提出度量非线性影响的失配因子指标,采用基于视线坐标系的解耦去相关无偏转换量测(DUCM)模型,在径向上引入加权方位,改善失配因子,提高估计精度。理论分析和仿真证明:这种基于视线坐标系的解耦处理能显著提高径向估计精度,适用于其他转换量测方法,有较好普适性。 展开更多

关键词 视线坐标系 非线性滤波 去相关无偏转换量测 解耦算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于新型解耦算法的激波诱导燃烧过程数值模拟 被引量：6

3

作者 刘君 刘瑜 周松柏 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期572-578,共7页

对一种模拟化学非平衡流动的时间和空间二阶精度新型解耦算法进行两方面改进,流动算子采用基于Runge-Kutta方法的时间格式以后,可以推广到更多的空间差分格式,化学反应源项求解算子可以采用梯形公式、拟稳态逼近法和变系数常微分方程求... 对一种模拟化学非平衡流动的时间和空间二阶精度新型解耦算法进行两方面改进,流动算子采用基于Runge-Kutta方法的时间格式以后,可以推广到更多的空间差分格式,化学反应源项求解算子可以采用梯形公式、拟稳态逼近法和变系数常微分方程求解器.对H_2/Air预混气体中激波诱导振荡燃烧的Lehr试验进行模拟,考察了化学动力学模型、网格尺寸和差分格式耗散大小对计算结果的影响,同时对不同的化学反应源项算子求解算法的计算效率进行了比较. 展开更多

关键词 化学非平衡流动 解耦算法 计算方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

异步牵引电机磁场定向控制解耦算法的研究 被引量：9

4

作者 沈滢 郝荣泰 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期26-29,共4页

针对异步牵引电机,研究了磁场定向控制系统的电压解耦问题。就一种新的解耦算法,从动态响应、抗参数变化、弱磁区转矩响应等方面,借助理论分析和计算机仿真,与现有的解耦算法进行比较。研究表明:该方法更适合于大功率牵引电机的解耦计算。

关键词 异步牵引电机 磁场定向控制 解耦算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于新型非结构有限体积解耦算法的激波诱导燃烧数值模拟 被引量：3

5

作者 刘瑜 刘君 白晓征 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期139-144,共6页

把基于结构网格有限差分方法建立的化学非平衡流动模拟的新型解耦算法推广到基于非结构网格的有限体积法,从而可用于模拟复杂几何构型下的化学反应流动。对H2/Air预混气体中激波诱导振荡燃烧的Lehr实验进行了数值模拟,计算得到的振荡频... 把基于结构网格有限差分方法建立的化学非平衡流动模拟的新型解耦算法推广到基于非结构网格的有限体积法,从而可用于模拟复杂几何构型下的化学反应流动。对H2/Air预混气体中激波诱导振荡燃烧的Lehr实验进行了数值模拟,计算得到的振荡频率与实验结果符合很好,表明计算方法具有时间和空间二阶精度。通过对不同几何外形发射体的计算发现,在其他条件相同的前提下,发射体的几何外形对激波诱导振荡燃烧的模式起决定作用。切削角小于等于15°时为规则模式下的高频振荡燃烧,切削角大于等于20°时为大扰动模式下的低频振荡燃烧。 展开更多

关键词 激波诱导燃烧 解耦算法 计算流体力学 非结构网格

在线阅读 下载PDF 职称材料

化学非平衡解耦算法精度分析及其改进 被引量：1

6

作者 刘君 董海波 张文昊 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期634-641,共8页

模拟化学非平衡流问题涉及到流动方程和化学反应方程两部分的求解,流动方程组中包含所有组元的偏微分方程,导致求解变量成数量级增加,点隐算法和全隐算法在求解源项刚性问题时,通常会涉及到矩阵求逆运算,这些因素带来的巨大计算量限制... 模拟化学非平衡流问题涉及到流动方程和化学反应方程两部分的求解,流动方程组中包含所有组元的偏微分方程,导致求解变量成数量级增加,点隐算法和全隐算法在求解源项刚性问题时,通常会涉及到矩阵求逆运算,这些因素带来的巨大计算量限制了隐式算法在复杂工程问题中的应用。1993年刘君提出了化学非平衡流解耦算法,将控制方程组分解为流动和化学反应两部分,流动方程的求解采用冻结流假设来描述流体微团沿流线的运动过程,化学反应方程的求解描述流体微团在随体坐标系下发生绝热、定容的爆炸过程。结合解耦算法和有限体积法的特点对这种解耦算法进行改进,提出的优化算法不需要求解组元变量所对应的偏微分方程组,只求解由5个基本变量构成的,形式上与量热完全气体近似的偏微分方程组,通过对比计算结果发现优化算法可以显著地提高计算效率。同时,将精细积分方法应用于化学非平衡流问题的求解中,通过与传统的VODE方法和α-QSS方法对比发现,精细积分方法的鲁棒性更优、精度对时间步长不敏感,适当的选取时间步长,可以充分发挥精细积分方法的优势。 展开更多

关键词 化学非平衡流 解耦算法 精细积分方法 有限体积法

在线阅读 下载PDF 职称材料

雷达模拟器中判定目标点迹发现的解耦算法 被引量：1

7

作者 郭佳意 任清安 马敏 《空军预警学院学报》 2013年第2期102-104,107,共4页

针对以往判定目标点是否被雷达发现的算法精度较低、易产生时间错位、影响生成的点迹质量等问题,提出了一种新算法,用于雷达模拟器中实现模拟场景和真实场景的叠加,并对固定和运动雷达平台情况进行了讨论.新算法首先判断雷达扫描线是否... 针对以往判定目标点是否被雷达发现的算法精度较低、易产生时间错位、影响生成的点迹质量等问题,提出了一种新算法,用于雷达模拟器中实现模拟场景和真实场景的叠加,并对固定和运动雷达平台情况进行了讨论.新算法首先判断雷达扫描线是否发现目标,然后根据目标和扫描线的速度列出相应的超越方程,再用二分法获得在精度要求之内的点迹发现时间.仿真实验结果表明,该算法易于实现,可根据精度需要产生相应的结果. 展开更多

关键词 雷达模拟器 目标发现时间 解耦算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于解耦算法的实验用三容水箱液位控制 被引量：2

8

作者 黄宏格 黄挚雄 《南华大学学报（自然科学版）》 2007年第3期65-68,共4页

介绍了三容水箱系统实验装置的结构及原理,建立了三容水箱系统的数学模型,利用非线性解耦原理设计了解耦控制器,并对对典型工作状态时液位进行了控制,实验结果证明解耦控制算法是有效的.

关键词 三容水箱 液位控制 解耦算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

极坐标与直角坐标形快速解耦算法的比较

9

作者 陈恳 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 1996年第4期55-63,共9页

对极坐标与直角坐标形快速解耦算法进行了详细的比较．并以计算实例说明．

关键词 快速解耦算法 潮流计算 电力系统 极坐标 直角坐标

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种求解化学非平衡流动的新型解耦算法 被引量：6

10

作者 刘瑜 刘君 +1 位作者 唐玲艳 崔小强 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期82-94,共13页

在一种新型化学非平衡流解耦算法框架下,将WENO5M格式用于化学非平衡流动的流场计算.为了验证所发展算法的准确性,对多个典型算例进行了计算.首先计算了Oran的反射激波诱导爆轰实验,并考虑了不同化学反应机理和网格收敛性的影响,得到的... 在一种新型化学非平衡流解耦算法框架下,将WENO5M格式用于化学非平衡流动的流场计算.为了验证所发展算法的准确性,对多个典型算例进行了计算.首先计算了Oran的反射激波诱导爆轰实验,并考虑了不同化学反应机理和网格收敛性的影响,得到的计算结果与实验和其他文献给出的计算结果符合很好,并且由于采用了一种最近提出的氢氧燃烧机理,模拟得到的实验中各个事件发生的相对时间相比于与以前的计算结果与实验符合得更好.然后计算了二维H2/O2/Ar爆轰,计算得到的胞格结构与实验和其他模拟结果符合较好,并得到了详细的爆轰发展历程.由于这种新型解耦算法的特点,仅需对现有的基于量热完全气体的可压缩流动计算程序做很小的修改,即能改造成化学反应流动计算程序,从而进一步体现了这种解耦算法的优势. 展开更多

关键词 化学反应流 解耦算法 高阶格式

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于解耦算法的三容水箱液位控制仿真研究 被引量：2

11

作者 王宇欣 常广晖 +2 位作者 吴越 陈诚 刘树勇 《现代电子技术》 2022年第19期99-104,共6页

工程控制系统工况日渐复杂,用于解决单输入单输出问题的方法对于解决多输入多输出系统的问题具有很大的局限性,如传统的PID控制在控制MIMO系统时存在滞后现象,导致控制过程中会有很长的调节时间以及明显的超调量,系统的稳定性不容易得... 工程控制系统工况日渐复杂,用于解决单输入单输出问题的方法对于解决多输入多输出系统的问题具有很大的局限性,如传统的PID控制在控制MIMO系统时存在滞后现象,导致控制过程中会有很长的调节时间以及明显的超调量,系统的稳定性不容易得到保证,最终影响预期效果。文中以德国公司AMIRA设计的DTS200三容水箱系统作为研究对象,通过分析DTS200三容水箱的结构和原理构建了DTS200三容水箱MIMO系统模型,通过在Simulink平台对三容水箱系统进行建模。利用非线性解耦原理设计了解耦控制器,之后在其基础上进行PID设计来调节水箱的控制系统,最后通过输入不同的目标液位对该系统进行测试,结果证明解耦算法能够有效解决水箱系统输入输出的耦合性,使得PID能够很好地控制水箱的目标液位,改善了传统PID控制面对MIMO系统由于存在耦合而导致控制效果不佳的问题。 展开更多

关键词 三容水箱系统 液位控制 PID控制 MATLAB/SIMULINK 解耦算法 MIMO系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑效率补偿的旋转弹舵机控制耦合解耦算法 被引量：1

12

作者 马振兴 王利 +1 位作者 薄学纲 张艳军 《现代防御技术》 北大核心 2017年第1期88-92,118,共6页

针对传统超前角度补偿解耦法引起的舵机效率降低的问题,提出了一种考虑效率补偿的指令补偿解耦算法。该算法通过量化分析舵机效率与弹体转速的关系,结合旋转火箭弹单通道舵系统控制指令的特点,确定了不同频率下的相角补偿矩阵和效率补... 针对传统超前角度补偿解耦法引起的舵机效率降低的问题,提出了一种考虑效率补偿的指令补偿解耦算法。该算法通过量化分析舵机效率与弹体转速的关系,结合旋转火箭弹单通道舵系统控制指令的特点,确定了不同频率下的相角补偿矩阵和效率补偿矩阵算法。仿真结果表明:效率补偿解耦法对不同转速和指令频率条件,既能有效解耦,又能保证不降低舵机效率,而且实现简单,适合工程应用。 展开更多

关键词 旋转火箭弹 舵机效率 控制耦合 效率补偿 解耦算法 超前角度补偿

在线阅读 下载PDF 职称材料

两区域抛物方程耦合问题的二阶解耦算法

13

作者 闫伟 单丽 董春胜 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期753-770,共18页

海洋与大气环流系统是通过海气交界面的相互作用而耦合在一起的,因此研究两区域两流体耦合模型的高效数值方法是非常重要的.本文针对两区域两个热传导耦合问题提出了两种二阶解耦算法.计算上,二者均实现了在每个时间层上独立求解一个热... 海洋与大气环流系统是通过海气交界面的相互作用而耦合在一起的,因此研究两区域两流体耦合模型的高效数值方法是非常重要的.本文针对两区域两个热传导耦合问题提出了两种二阶解耦算法.计算上,二者均实现了在每个时间层上独立求解一个热传导方程的目的,提高了计算效率,同时也简化了编程实现的难度;理论上,给出了两种方法的无条件稳定性和最优误差估计,另外数值结果也验证了理论分析结果的正确性. 展开更多

关键词 两区域抛物耦合问题 解耦算法 稳定性

在线阅读 下载PDF 职称材料

惯导/差分 GPS 组合系统中状态与偏差解耦算法研究

14

作者 田军 赵琳 宋福香 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1997年第4期2-6,共5页

本文研究了状态与偏差解耦算法在差分ＧＰＳ／ＩＮＳ组合系统中的应用。该算法能大大提高定位精度，降低计算量，实现高精度快速估计的目的，它尤其适合于偏差项较多的场合。在差分ＧＰＳ／ＩＮＳ组合系统中估计陀螺漂移和加速度计常值... 本文研究了状态与偏差解耦算法在差分ＧＰＳ／ＩＮＳ组合系统中的应用。该算法能大大提高定位精度，降低计算量，实现高精度快速估计的目的，它尤其适合于偏差项较多的场合。在差分ＧＰＳ／ＩＮＳ组合系统中估计陀螺漂移和加速度计常值偏差，取得了较为满意的仿真结果。 展开更多

关键词 DGPS/INS组合系统 卡尔曼滤波 状态与偏差解耦算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

转台高精度模拟卫星三轴角速度解耦算法研究 被引量：3

15

作者 叶立军 王静吉 朱文山 《上海航天》 2014年第3期15-19,共5页

针对传统法解决转台解耦问题存在的不足,将欧拉角速度转为陀螺角速度,地球自转作为转动激励,提出了一种新的转台解耦方法。对框角解耦算法以及卫星三轴与转台三轴不同关系条件下的转台改进算法进行了仿真。结果表明:用转台模拟卫星欧拉... 针对传统法解决转台解耦问题存在的不足,将欧拉角速度转为陀螺角速度,地球自转作为转动激励,提出了一种新的转台解耦方法。对框角解耦算法以及卫星三轴与转台三轴不同关系条件下的转台改进算法进行了仿真。结果表明:用转台模拟卫星欧拉姿态角时,应尽量避免中内框夹角过小;卫星稳态运行时,转台的内外框分别模拟卫星的俯仰、偏航轴。转台不会产生接近奇异的现象。 展开更多

关键词 陀螺测试转台 解耦算法 三轴模拟器 转台控制 仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于DRNN的多回路参数在线自整定控制解耦算法 被引量：4

16

作者 肖宏启 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第12期115-119,共5页

提出了一种基于DRNN解耦的控制参数在线自整定控制算法。分析了关联耦合回路控制中存在的问题,推导了基于DRNN解耦的控制参数在线自整定算法。以某军用弹药仓库库房的温、湿度高精度控制为例,借助仿真验证了采用前馈补偿的DRNN解耦可消... 提出了一种基于DRNN解耦的控制参数在线自整定控制算法。分析了关联耦合回路控制中存在的问题,推导了基于DRNN解耦的控制参数在线自整定算法。以某军用弹药仓库库房的温、湿度高精度控制为例,借助仿真验证了采用前馈补偿的DRNN解耦可消除关联控制通道间影响,通过解耦后的各个控制通道间几乎互不影响,在解耦的同时完成控制参数的自整定。研究结果表明,对于关联耦合回路,采用基于DRNN的解耦控制算法是合理、可行和有效的。 展开更多

关键词 耦合变量 关联耦合回路控制 参数自整定 对角回归神经网络 解耦控制算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

风电叶片疲劳加载激振系统解耦控制算法及试验研究 被引量：8

17

作者 张磊安 魏修亭 +1 位作者 陶黎明 隋文涛 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期109-114,共6页

风电叶片逐渐向大型化方向发展,为了提高大型风电叶片疲劳试验的激振能力、缩短测试周期,两激振源联振已成为疲劳测试方法中具有前景的发展方向。首先进行两激振源的耦合特性试验,设计了激振源转速、相位和叶片振幅的测试方案。当2个激... 风电叶片逐渐向大型化方向发展,为了提高大型风电叶片疲劳试验的激振能力、缩短测试周期,两激振源联振已成为疲劳测试方法中具有前景的发展方向。首先进行两激振源的耦合特性试验,设计了激振源转速、相位和叶片振幅的测试方案。当2个激振源初始转速设定为35 r/min时,风电叶片在该激振源作用下进行试验,得出2个激振源转速差在±5 r/min范围内波动、相位也存在耦合现象,叶片振幅变化絮乱。为了提高两激振源的同步效果,在分析现有控制策略的基础上,采用并联交叉耦合结构,开发了滑模变结构同步控制算法,并利用李雅普诺夫函数证明了该算法的渐近稳定性。最后,搭建了一套10 MW级大型风电叶片疲劳试验平台,开发了基于分布式网络总线的疲劳激振控制系统,将该滑膜变结构控制算法应用于aeroblade 2.0~54.38风电叶片两点激振试验。试验结果表明,在两激振源转速均为35 r/min时,两激振源的转动步调一致,相位也能基本保持同步,此时叶片振幅最大,且非常稳定。在不同的初始速度驱动下,分别设定为40和30 r/min,2个激振源的转速均能快速跟随并分别保持。由于两者转速不一致,导致叶片振幅发生波动。上述试验结果表明,虽然2个激振源之间的机电耦合是固有存在的,但是设计的滑模变结构控制算法能使2个激振源的转速、相位步调一致,具有良好的鲁棒特性,有效地保证了疲劳试验的顺利进行。 展开更多

关键词 风电叶片 激振系统 耦合 解耦算法 疲劳试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于前馈补偿算法温室解耦及PLC控制器设计 被引量：5

18

作者 付焕森 李元贵 《农机化研究》 北大核心 2016年第2期205-208,共4页

为解决温室系统由于非线性、大时滞和强耦合等特点引起的关键因子难以控制和效率低下的问题,研究了前馈补偿解耦算法。通过该算法实现了温室系统温度和湿度二维变量系统的解耦,并在Mat Lab仿真模型中验证了该算法的实用性和高效性。利用... 为解决温室系统由于非线性、大时滞和强耦合等特点引起的关键因子难以控制和效率低下的问题,研究了前馈补偿解耦算法。通过该算法实现了温室系统温度和湿度二维变量系统的解耦,并在Mat Lab仿真模型中验证了该算法的实用性和高效性。利用Mat Lab GUI(graphical user interface)强大的数据计算能力,设计了上位机控制界面,克服了常规的工业控制器难以编写复杂算法的缺点;再结合PLC执行稳定的优点,设计了PID解耦控制器。实践验证表明:该解耦控制器克服了单一温度和湿度控制的缺点,提高了系统的整体工作效率,保障了关键生长因子控制的稳定。 展开更多

关键词 温室系统 前馈补偿 解耦算法 PLC Matlab GUI

在线阅读 下载PDF 职称材料

Oldroyd-B流体的解耦有限元算法

19

作者 周少玲 侯磊 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第4期323-328,334,共7页

建立了求解稳态Oldroyd-B流体模型的有限元算法.为了降低该流体模型的耦合性和有限元方程的求解规模,考虑将Oldroyd-B流体模型解耦为Stokes方程和本构方程.对于Stokes问题,使用加权最小二乘有限元方法求解;而对于含有对流项的本构方程,... 建立了求解稳态Oldroyd-B流体模型的有限元算法.为了降低该流体模型的耦合性和有限元方程的求解规模,考虑将Oldroyd-B流体模型解耦为Stokes方程和本构方程.对于Stokes问题,使用加权最小二乘有限元方法求解;而对于含有对流项的本构方程,则采用具有较好数值稳定性的流线迎风Petrov-Galerkin(SUPG)方法求解.针对本构方程的非线性特点,利用迭代算法将其进行线性化处理.分析了解耦有限元解的先验误差估计.通过粘弹性Oldroyd-B流体在管道内的流动问题,验证了算法的有效性和收敛性. 展开更多

关键词 Oldroyd-B流体 解耦算法 最小二乘有限元方法 SUPG方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

主动隔振系统解耦控制算法仿真与试验研究 被引量：6

20

作者 张培军 何琳 +1 位作者 帅长庚 李彦 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第19期192-196,共5页

对日益大型化、复杂化的隔振系统进行主动控制,采用多误差的最小均方差算法(LMS)计算负荷较大,且算法的实现过程复杂。基于此,研究了基于FXLMS算法的多通道解耦控制算法,建立简单的自适应控制器,可独立的控制子系统作动器,误差传感器测... 对日益大型化、复杂化的隔振系统进行主动控制,采用多误差的最小均方差算法(LMS)计算负荷较大,且算法的实现过程复杂。基于此,研究了基于FXLMS算法的多通道解耦控制算法,建立简单的自适应控制器,可独立的控制子系统作动器,误差传感器测得的误差信号只参与该子系统对应作动器的控制力的调节,使所有误差传感器的误差信号的平方和最小,实现对多自由度振动的主动控制。仿真和试验结果表明,通过调整收敛系数和控制代价加权因子,主动隔振系统采用简单易行的解耦算法对线谱振动进行控制是行之有效的。 展开更多

关键词 主动隔振 FXLMS算法 解耦算法 仿真与试验

在线阅读 下载PDF 职称材料