基于TCSPSO算法的机械臂运动时间最优轨迹规划

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作者 许家伟 李磊 +3 位作者 汪建华 张雅君 覃杰伟 刘旭珍 《现代制造工程》 北大核心 2025年第3期69-76,83,共9页

目前,在船舶制造工业中,采用机械臂焊接作业已逐渐取代传统人工作业,为了提高机械臂的工作效率和稳定性,提出了一种基于终端交叉和导向的扰动粒子群优化(Terminal Crossover and Steering-based Particle Swarm Optimization,TCSPSO)算... 目前,在船舶制造工业中,采用机械臂焊接作业已逐渐取代传统人工作业,为了提高机械臂的工作效率和稳定性,提出了一种基于终端交叉和导向的扰动粒子群优化(Terminal Crossover and Steering-based Particle Swarm Optimization,TCSPSO)算法的机械臂运动时间最优轨迹规划方法。首先,构造5-7-5多项式插值函数,拟合机械臂关节空间中的运动轨迹,以机械臂运动时间最优为目标建立约束优化模型;然后,使用增广拉格朗日乘子法将约束优化问题转化为无约束优化问题,为了避免结果陷入局部最优,采用TCSPSO算法进行求解;最后,在MATLAB软件中进行仿真实验,得到了机械臂的最优运动时间和平滑的运动轨迹。结果表明,该方法可以有效地缩短机械臂的运动时间,保证了机械臂在运动过程中的稳定性。 展开更多

关键词 机械臂 轨迹规划 粒子群优化算法 多项式插值 增广拉格朗日乘子法

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岩土体渗流自由面问题的重心插值无网格方法 被引量：4

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作者 李树忱 王兆清 袁超 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1867-1873,共7页

岩土体的渗透破坏、地下工程的防渗设计等无不与渗流计算有关。针对渗流自由面问题,提出一种重心拉格朗日插值的配点型无网格方法。由于渗流自由面问题的求解区域是不规则区域,该方法通过将不规则求解区域嵌入一个正则矩形区域,在正则... 岩土体的渗透破坏、地下工程的防渗设计等无不与渗流计算有关。针对渗流自由面问题,提出一种重心拉格朗日插值的配点型无网格方法。由于渗流自由面问题的求解区域是不规则区域,该方法通过将不规则求解区域嵌入一个正则矩形区域,在正则区域上采用重心拉格朗日插值近似未知函数,利用配点法离散渗流问题的控制方程,将重心拉格朗日插值的微分矩阵离散成代数方程表达的矩阵形式。将自由面上的边界条件通过重心拉格朗日插值离散,通过置换方程法和附加方程法施加边界条件,利用正则区域上的重心插值配点法,通过迭代确定最终自由面的位置。数值算例表明所提出的无网格方法对于求解渗流自由面问题的正确性和高精度。 展开更多

关键词 渗流自由面问题 无网格方法 重心拉格朗日插值 微分矩阵 配点法 正则区域法

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基于Lagrange插值频率估计的数字电能计量算法 被引量：8

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作者 张秋雁 魏伟 李红斌 《电测与仪表》 北大核心 2017年第5期80-84,共5页

传统电能计量系统中电网电压/电流波形信号的采集由电子式电能表完成,电能表内部设计了频率跟踪电路,在电网频率出现波动的情况下能同步采样,电能计量误差小。在数字电能计量系统中电网波形的采集由电子式互感器或合并单元的A/D采样模... 传统电能计量系统中电网电压/电流波形信号的采集由电子式电能表完成,电能表内部设计了频率跟踪电路,在电网频率出现波动的情况下能同步采样,电能计量误差小。在数字电能计量系统中电网波形的采集由电子式互感器或合并单元的A/D采样模块完成,由于电子式互感器或合并单元采集后到的电网波形信号需要组帧传输给后续不同的数字化设备使用,其采用固定的采样频率,所以,在电网频率出现波动的情况下,不能实时跟踪电网频率而改变采样频率实现同步采样,电能计量误差大,因此,为减小在频率波动条件下的电能计量误差,提出一种数字电能计量新算法,该方法利用三次拉格朗日(Lagrange)插值算法提取出电网基波频率,并利用离散傅里叶变换(DFT)算法的栅栏效应进行波形成分提取,实现电能计算,该方法实现简单,通过实验仿真验证了其电能计量误差小,具有实用价值。 展开更多

关键词 拉格朗日插值 数字电能计量 DFT 频率波动 电能计量算法

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定向钻井法面距离扫描算法的改进 被引量：6

4

作者 王家华 段天向 于继良 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第1期41-43,共3页

确定实钻轨迹上任一点的轨迹参数是进行法面距离扫描的前提 ,提出了用拉格朗日插值法进行分段插值解决这一问题 ;对传统算法存在的缺陷进行了改进 ,所做的改进包括分两步求解扫描点 ,在通过正北基准扫描角计算法面距离扫描的高边基准扫... 确定实钻轨迹上任一点的轨迹参数是进行法面距离扫描的前提 ,提出了用拉格朗日插值法进行分段插值解决这一问题 ;对传统算法存在的缺陷进行了改进 ,所做的改进包括分两步求解扫描点 ,在通过正北基准扫描角计算法面距离扫描的高边基准扫描角时讨论了更多的特殊情况 . 展开更多

关键词 定向钻井 法面距离 扫描点 扫描角 算法 拉格朗日插值 井眼轨迹

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基于数字微分算法的电力参数快速准确估算 被引量：11

5

作者 吴杰康 龙军 王辑祥 《继电器》 CSCD 北大核心 2004年第17期1-5,共5页

提出了一种基于数字微分和拉格朗日插值的、在较大范围内实现电力参数的频率、幅值和相角的快速而准确的测量算法.利用数字微分,电力系统的频率、电压幅值和相角可以在1个半周波的时间内得到准确测量,其测量精度达到99.999%.提出的算法... 提出了一种基于数字微分和拉格朗日插值的、在较大范围内实现电力参数的频率、幅值和相角的快速而准确的测量算法.利用数字微分,电力系统的频率、电压幅值和相角可以在1个半周波的时间内得到准确测量,其测量精度达到99.999%.提出的算法分两步进行,第一步为频率估算;第二步为第一幅值和相角计算.该算法适应于电压信号在1～100Hz,电压幅值在160～280 V,相角在0°～360°的场合,而且耗时短、计算量小,因而非常适合应用于实时性要求高的应用系统中.该文给出一实例,并在Matlab上进行仿真,其结果令人满意. 展开更多

关键词 电力系统 参数估算 数字微分算法 拉格朗日插值 电力参数

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基于粒子群的射频识别定位算法 被引量：8

6

作者 温佩芝 苏亭婷 +1 位作者 李丽芳 张建军 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2014年第5期917-922,共6页

针对传统室内定位方法定位精度低、开销大等问题,提出一种基于粒子群的射频识别定位算法。首先采用高斯滤波对读取到的信号强度指示RSSI进行预处理,以减少环境因素对信号的干扰,使RSSI值与标签实际位置相符。其次,以网格排列的参考标签... 针对传统室内定位方法定位精度低、开销大等问题,提出一种基于粒子群的射频识别定位算法。首先采用高斯滤波对读取到的信号强度指示RSSI进行预处理,以减少环境因素对信号的干扰,使RSSI值与标签实际位置相符。其次,以网格排列的参考标签作为辅助,通过引入粒子群优化算法,经多次迭代找出最优值,计算出待定位标签的估计坐标,提高定位精度。最后,采用拉格朗日插值法计算虚拟标签的信号强度指示值,使其更接近于真实标签的值。实验表明,该算法可有效提高定位精度和效率,并减少开销。 展开更多

关键词 粒子群算法 高斯滤波 RFID室内定位 VIRE 拉格朗日插值

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串联抓取机械臂运动轨迹规划算法研究 被引量：9

7

作者 蒋伟 袁亮 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第7期106-110,共5页

首先根据现有的小型六自由度串联机械臂完成D-H参数表,建立机械臂的数学模型,进行机械臂运动学求解.再根据机械臂在抓取目标物体时,末端执行机构的位置和姿态,运用Matlab中的Robotics Toolbox工具箱进行逆运动学求解,得到各关节角的角... 首先根据现有的小型六自由度串联机械臂完成D-H参数表,建立机械臂的数学模型,进行机械臂运动学求解.再根据机械臂在抓取目标物体时,末端执行机构的位置和姿态,运用Matlab中的Robotics Toolbox工具箱进行逆运动学求解,得到各关节角的角度。接着在增加障碍物的约束条件下,运用A^*搜寻算法,规划出抓取目标物的运动轨迹。之后应用拉格朗日插值法将运动轨迹上的运动点,通过插值的方法优化,进一步优化A^*算法规划出的运动轨迹。最后通过实验验证,达到了预期的结果,从而验证了在A^*算法的基础上运用拉格朗日插值法,在机械臂轨迹规划上应用的可行性和合理性。 展开更多

关键词 D-H参数表 A*算法 拉格朗日插值法 轨迹规划

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基于改进蝙蝠算法优化LSTM网络的短时客流预测 被引量：20

8

作者 段中兴 温倩 +2 位作者 周孟 宋婕菲 王剑 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2833-2840,共8页

准确地预测地铁站短时客流量,对地铁站通风空调系统的节能优化具有重要意义。充分考虑地铁客流量非线性、随机性、周期性等特点,提出一种基于改进蝙蝠算法(IBA)优化长短期记忆(LSTM)神经网络的短时客流量预测模型(IBALSTM)。引入反向学... 准确地预测地铁站短时客流量,对地铁站通风空调系统的节能优化具有重要意义。充分考虑地铁客流量非线性、随机性、周期性等特点,提出一种基于改进蝙蝠算法(IBA)优化长短期记忆(LSTM)神经网络的短时客流量预测模型(IBALSTM)。引入反向学习、动态自适应惯性权重与拉格朗日插值法等方法改进蝙蝠的全局搜索与局部寻优能力,克服标准蝙蝠算法易早熟、易陷入局部最优值的问题;利用改进的蝙蝠算法对LSTM网络的隐含层节点数、迭代次数、初始学习率、学习率下降因子4个参数进行优化;利用西安某地铁站自动检票系统(AFC)采集的客流数据,对模型的有效性进行检验。实验结果表明:该预测模型在均方误差、均方根误差、平均绝对百分比误差等方面均优于标准蝙蝠-LSTM模型、LSTM预测模型、BP预测模型及BP-Adaboost预测模型,所提出的方法可有效应用于短时客流量预测。 展开更多

关键词 短时客流量预测 改进蝙蝠算法 LSTM网络 反向学习 动态惯性自适应权重 拉格朗日插值法

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精确消除衰减直流分量误差的改进算法 被引量：2

9

作者 吴贤规 王安娜 王浩 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1682-1686,共5页

传统全周傅氏算法在直接处理含有指数衰减直流分量的电力系统故障信号时会产生较大误差,针对这个问题,提出了消除其误差的改进傅氏算法.该算法基于包含衰减分量的输入信号在一个周期内积分值及采样数据的求和不为零的原理,在计算衰减分... 传统全周傅氏算法在直接处理含有指数衰减直流分量的电力系统故障信号时会产生较大误差,针对这个问题,提出了消除其误差的改进傅氏算法.该算法基于包含衰减分量的输入信号在一个周期内积分值及采样数据的求和不为零的原理,在计算衰减分量误差的过程中不需要增加采样点和任何近似计算,就可以求出衰减直流分量对傅氏算法带来的误差及衰减参数,将衰减分量造成的误差从故障输入信号的傅氏算法结果值中减去.仿真结果表明,该算法可以获得精确的基波及各次谐波相关参数,可应用于电力系统谐波在线分析. 展开更多

关键词 衰减直流分量 全周傅氏算法 谐波分量 采样数据 拉格朗日插值

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一氧化碳气体检测仪的算法设计

10

作者 王亮 方康玲 苏志祁 《现代电子技术》 2011年第2期170-172,共3页

基于红外光谱吸收原理,对一氧化碳的浓度检测进行研究。为了在不提高成本的条件下提高设备测量精度,采用二维拉格朗日插值算法对测量alpha表进行插值。实验表明,运用拉格朗日算法进行插值造成的误差在设备误差允许范围内。该方法在同样... 基于红外光谱吸收原理,对一氧化碳的浓度检测进行研究。为了在不提高成本的条件下提高设备测量精度,采用二维拉格朗日插值算法对测量alpha表进行插值。实验表明,运用拉格朗日算法进行插值造成的误差在设备误差允许范围内。该方法在同样精度条件下,需要更少的采样点数,从而降低了设备成本。 展开更多

关键词 一氧化碳 检测仪 拉格朗日插值算法 红外光谱吸收

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改进的室内移动机器人模糊位置指纹定位研究 被引量：3

11

作者 毛勤 曾碧 叶林锋 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2015年第11期170-173,共4页

在深入研究现有的室内机器人定位算法的基础上,提出了改进的室内机器人模糊位置指纹定位方法(IRF)。该方法首先利用样本节点之间的空间相关性,采用重心拉格朗日插值算法形成位置指纹库,然后将传统的求解高次坐标问题转换成空间隶属度问... 在深入研究现有的室内机器人定位算法的基础上,提出了改进的室内机器人模糊位置指纹定位方法(IRF)。该方法首先利用样本节点之间的空间相关性,采用重心拉格朗日插值算法形成位置指纹库,然后将传统的求解高次坐标问题转换成空间隶属度问题,利用模糊匹配算法计算未知节点与指纹库中已知节点的贴近度,通过贴近度加权定位未知节点。利用卡尔曼滤波算法进行误差修正。实验结果表明,IRF定位方法与传统的定位算法相比,在降低误差、提高稳定性和效率方面具有更高的性能。 展开更多

关键词 接收信号强度值 位置指纹 重心拉格朗日插值算法 模糊贴近度 卡尔曼滤波算法

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热电联产机组在深度调峰模式下的负荷智能分配 被引量：21

12

作者 吴涛 赖菲 +6 位作者 刘震 王智微 何新 徐创学 薛晗光 石磊 徐晨 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期119-127,共9页

本文提出一种新的不同供热负荷、发电负荷下的供热煤耗率和发电煤耗率的计算方法,并据此拟合出不同供热负荷下,随发电负荷变化的供热煤耗率曲线、供电煤耗率曲线以及最大发电功率和最小发电功率,利用拉格朗日插值法得到机组在可行域内... 本文提出一种新的不同供热负荷、发电负荷下的供热煤耗率和发电煤耗率的计算方法,并据此拟合出不同供热负荷下,随发电负荷变化的供热煤耗率曲线、供电煤耗率曲线以及最大发电功率和最小发电功率,利用拉格朗日插值法得到机组在可行域内随发电负荷和供热负荷变化的供热、发电煤耗率曲面。然后结合当地的深度调峰政策、燃料成本和热电售价等,准确计算出热电联产机组的实时成本和利润。最后基于自适应遗传算法找出在给定供热负荷的条件下使得2台机组总利润最大的发电负荷分配方式。本文方法既能给出热电联产企业实时成本和利润,又能给出机组当前调峰时期较优的负荷分配方式,从而指导运行决策人员做出更合理的运行策略。 展开更多

关键词 煤耗率 热电联产 深度调峰 负荷分配 拉格朗日插值 自适应遗传算法

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面向目标变异的操作臂运动学优化设计 被引量：3

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作者 徐敬华 张树有 +2 位作者 伊国栋 屠立 光耀 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期209-216,共8页

为满足机构设计过程中目标变异的要求,提出面向目标变异的操作臂运动学优化设计方法.在D-H坐标系中,通过递推齐次变换获得操作臂末端执行器相对于基础坐标系的位姿,基于拉格朗日插值多项式的数值微分表达式,建立非数值集合的映射规则,... 为满足机构设计过程中目标变异的要求,提出面向目标变异的操作臂运动学优化设计方法.在D-H坐标系中,通过递推齐次变换获得操作臂末端执行器相对于基础坐标系的位姿,基于拉格朗日插值多项式的数值微分表达式,建立非数值集合的映射规则,在已有设计目标的基础上获得变异目标的显式表达式.将多维连续设计变量离散为网格,再将模拟退火机制引入蚁群算法,用在给定温度下服从波尔茨曼(Boltzmann)分布的随机热摄动表示蚁群在位置间的转换概率,求解多目标变异表达式,基于模糊集从帕雷托(Pareto)前沿选优,最终使末端执行器在特定轨迹上进一步满足运动学特性.开发了自主原型系统,实现了单环开链6R操作臂的运动学优化设计.结果表明,该方法有助于快速实现机构变异设计目标的表达、解析及选优,对于其他复杂机械产品的设计也具有参考意义. 展开更多

关键词 目标变异 拉格朗日插值多项式 退火蚁群算法 操作臂 运动学优化设计

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一种保护隐私集合并集外包计算协议 被引量：5

14

作者 孙茂华 宫哲 《密码学报》 CSCD 2016年第2期114-125,共12页

保护隐私的集合运算是当前信息安全领域的研究热点,它使拥有秘密集合的参与者在不泄露各自隐私数据的前提下共同输出秘密集合上的某种运算结果.随着云计算、大数据等技术的发展,外包计算成为当前流行的计算模式.如何打破传统计算模式的... 保护隐私的集合运算是当前信息安全领域的研究热点,它使拥有秘密集合的参与者在不泄露各自隐私数据的前提下共同输出秘密集合上的某种运算结果.随着云计算、大数据等技术的发展,外包计算成为当前流行的计算模式.如何打破传统计算模式的瓶颈并实现外包计算模式下集合运算的隐私保护是信息安全领域的重要问题.针对分布式环境下集合并集外包计算时的隐私保护问题,本文基于集合的多项式根表示法使用Pailliar同态加密方案和拉格朗日多项式插值公式提出了一种保护隐私的集合并集外包计算协议.本文使用模拟器视图仿真法分析了协议的安全性,结果表明本文协议在半诚实模型下是安全的.协议的正确性使用反证法进行了证明.协议的效率分析结果表明,相比于已有保护隐私集合并集协议,本文协议在降低了计算复杂度和通信复杂度的同时实现了集合并集的安全外包计算.作为协议推广,本文最后设计了门限并集的安全外包计算协议,该协议通过对拉格朗日插值多项式做加密求导计算实现. 展开更多

关键词 安全多方计算 保护隐私的集合并集外包计算 Pailliar同态加密算法 拉格朗日插值多项式

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涡轮发动机复杂区域的结构化网格生成技术 被引量：3

15

作者 袁宁 张振家 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期311-314,共4页

通过对二维泊松方程增加伪时间项 ,采用时间推进法求解生成二维网格 ,利用拉格朗日插值生成三维网格 ,给出了一种在涡轮发动机复杂区域中生成结构化网格的计算方法。该方法很好地保证了网格的质量和正交性。

关键词 涡轮喷气发动机 结构化网格生成技术 拉格朗日插值法 计算流体力学 区域分解算法 复杂区域流场

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带TTP权重的多所有者RFID标签所有权动态转换协议 被引量：1

16

作者 甘勇 王凯 贺蕾 《轻工学报》 CAS 2018年第1期72-78,共7页

针对目前RFID标签所有权转换协议大多数不具备原所有者无关性和存在安全隐私问题的现状,基于拉格朗日多项式插值算法提出了一种带可信第三方(TTP)权重的多所有者RFID标签所有权动态转换协议.该协议中,新所有者通过购买的方式,从原所有... 针对目前RFID标签所有权转换协议大多数不具备原所有者无关性和存在安全隐私问题的现状,基于拉格朗日多项式插值算法提出了一种带可信第三方(TTP)权重的多所有者RFID标签所有权动态转换协议.该协议中,新所有者通过购买的方式,从原所有者那里获得原始子密钥和权重,协议分别通过恢复原始密钥和TTP来验证原所有者和新所有者的合法性,并且利用秘密共享方案根据新所有者的权重来分发子密钥.仿真分析结果表明,该协议可明显提高所有权转换的安全性,其计算量和耗时均在可接受的范围之内,适用于低成本标签. 展开更多

关键词 所有权转换 多所有者 可信第三方 拉格朗日插值多项式算法 秘密共享

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光电经纬仪与雷达异址条件下的姿态测量研究 被引量：1

17

作者 王颖 汪向阳 +1 位作者 浦洪利 白华彩 《科学技术与工程》 2011年第23期5642-5646,共5页

针对光电经纬仪与雷达异址条件下姿态测量存在的问题,提出利用遗传算法和拉格朗日插值搜索,判别真正的目标点。将光电经纬仪的测角信息和雷达的测距信息归结到同一直线上,最终计算出空间目标的姿态角。该方法不仅适用于各类较大空间目... 针对光电经纬仪与雷达异址条件下姿态测量存在的问题,提出利用遗传算法和拉格朗日插值搜索,判别真正的目标点。将光电经纬仪的测角信息和雷达的测距信息归结到同一直线上,最终计算出空间目标的姿态角。该方法不仅适用于各类较大空间目标的姿态测量,也适用于各类空间目标的质点测量。它作为靶场外弹道测控技术的补充,具有一定的理论价值和实用价值。 展开更多

关键词 光电经纬仪 雷达 姿态测量 遗传算法 拉格朗日插值

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