非线性约束

摘要： 针对准单应变换图像拼接算法造成图像非重叠区域存在纵向投影失真的问题,提出了一种基于非线性约束的图像拼接算法.首先,该算法利用非线性约束来平滑过渡分界线左右的图像区域;然后,利用抛物线方程替换准单应变换的直线方程;最后,利用网格化的方法提高图像纹理映射的速度,并利用基于最佳缝合线的方法融合图像.对于尺寸为1200像素×1600像素的图像,所提算法的纹理映射耗时波动范围为4～7 s,并且其斜线结构的平均偏离程度在11～31.与准单应变换图像拼接算法相比较,所提算法的纹理映射的耗时降低了55％～67％,斜线结构的平均偏离程度降低了36％～62％,可见所提算法既矫正了斜线几何结构也提高了图像拼接效率.实验结果表明,所提算法在改善拼接图像视觉效果的方面具有更好的结果.

摘要： 以一类两自由度含非线性约束机械振动系统为研究对象,通过4阶变步长Runge-Kutta数值算法,分析了该系统在低频激励下p/1周期运动的动力学特性及其相互转迁规律,研究了Grazing分岔和saddle-node分岔在p/1周期运动中的频率迟滞特性.研究结果表明,随着激振频率减小,Grazing分岔会使p/1周期运动的碰撞次数逐步增加直至发生颤碰运动.最后,结合胞映射法研究了周期运动共存区内吸引域的分布情况及其转迁规律.

摘要： 为了使燃料电池堆化学反应更加充分,提高发电效率,根据涡轮压缩机驱动原理建立燃料电池堆的涡轮压缩系统模型。基于永磁同步电机驱动数学模型定义控制参数变量,使用高速涡轮压缩机和机电阀控制燃料电池系统中的空气质量流量和压力。针对传统PI控制器进行改进,提出了一种可在不同控制结构上改装的变结构抗饱和策略,设计涡轮压缩机滑模变结构PI控制器。采用Matlab软件对空气质量流量和压力跟踪误差进行仿真,与传统PI控制方法进行对比。结果显示:与PI控制方法相比,涡轮压缩系统采用滑模变结构PI控制方法,空气质量流量和压力跟踪误差较小,控制系统相对稳定。采用滑模变结构PI控制方法,能够提高控制系统的响应速度和跟踪精度,提高燃料电池发电效率。

摘要： 为了使燃料电池堆化学反应更加充分,提高发电效率,根据涡轮压缩机驱动原理建立燃料电池堆的涡轮压缩系统模型。基于永磁同步电机驱动数学模型定义控制参数变量,使用高速涡轮压缩机和机电阀控制燃料电池系统中的空气质量流量和压力。针对传统PI控制器进行改进,提出了一种可在不同控制结构上改装的变结构抗饱和策略,设计涡轮压缩机滑模变结构PI控制器。采用Matlab软件对空气质量流量和压力跟踪误差进行仿真,与传统PI控制方法进行对比。结果显示:与PI控制方法相比,涡轮压缩系统采用滑模变结构PI控制方法,空气质量流量和压力跟踪误差较小,控制系统相对稳定。采用滑模变结构PI控制方法,能够提高控制系统的响应速度和跟踪精度,提高燃料电池发电效率。

摘要： 模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)是20世纪70年代后期在工业工程控制领域中出现的一类新型计算机控制算法,由于其具有原理简单、鲁棒性好、多变量控制和容易处理非线性约束等优点,一出现就受到国内外工程界的重视。1983年德国学者Holtz教授首次将MPC的思想应用于异步电机高性能闭环控制并取得了成功。受制于当时的硬件条件,在很长一段时间内MPC并未在电力电子和电机控制领域得到广泛关注和研究,直到2000年以后,MPC在电力电子与电力传动领域的研究才重新兴起并迅速成为学术界和工业界的研究热点。

摘要： 通过建立弹载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)系统参数优化设计数学模型,提出了一种基于遗传算法(genetic algorithm,GA)的弹载SAR系统参数优化设计方法,解决了弹载SAR系统在确定弹道和多个系统指标非线性约束条件下的系统参数优化设计问题.该方法能够在满足系统指标(分辨率、幅宽、数据率、噪声等效后向散射系数等)要求的前提下,快速获取使图像性能最优的系统参数.同时,该方法还适用于方位向多波位模式的系统参数优化设计.基于典型工作参数的仿真实验验证了该方法的有效性.

摘要： 随着大规模可再生能源的开发和应用,电网变得越来越庞大且复杂,如何保证大量不同控制器之间的协调是最值得关注的问题之一.利用微分博弈理论可以解决协同控制的问题.然而,传统算法难以求解带约束的微分博弈问题.此外,现有研究建立的仿真模型几乎是线性的,不利于实际工程应用.针对上述问题,提出了一种基于加权果蝇优化算法(Weighting Fruit Fly Optimization Algorithm,WFOA)的协同进化算法来求解具有非线性约束的多区域频率协同控制模型.仿真结果表明,与协同进化遗传算法和协同多目标粒子群优化算法相比,该方法具有更好的控制效率,同时对系统出现的外部扰动变化及内部机组参数变动具有很好的鲁棒性.

摘要： 首先对MATLAB优化工具箱进行了简要介绍,并归纳了其常用优化函数进行.然后利用MATLAB优化工具箱,以人字架的高h和人字架的钢管平均直径D为优化变量,在保证刚度和失稳的条件下,以人字架质量最小为目标函数进行了优化.优化结果表明:MATLAB优化工具箱对于解决非线性约束问题十分有效.

摘要： 模型预测控制以其原理简单、动态响应快、多变量控制和容易考虑非线性约束等优点在交流电机系统得到了越来越广泛的研究和应用。与矢量控制不同,模型预测控制将控制和调制作为一个整体进行设计,通过对一个目标函数进行优化即可得到最终的电压矢量。目前,模型预测控制已经成为电机控制的一个研究热点,甚至被认为是下一代交流电机高性能控制理论。尽管如此,模型预测控制仍然存在权重设计麻烦、稳态脉动大、变开关频率和计算量大等问题需要解决。

摘要： 无线传感网络中运动目标状态通常满足某种非线性状态约束,为了提高对传感网络中运动目标的跟踪精度,降低非高斯噪声对状态估计的影响,避免高斯项数在迭代过程中的冗余累积,提出一种带非线性约束的权值自适应高斯和卡尔曼滤波算法;算法在每个时刻计算目标当前状态的高斯子项集合,并对每个高斯子项分别以无迹卡尔曼滤波进行状态估计;设计了一种高斯子项权值自适应策略动态调节子项权值,以实现无约束状态下的全局估计;将目标的非线性状态约束引入滤波器结构中时,考虑将其看作一类无约束状态估计的约束投影问题,通过状态约束信息先验来修正运动目标的状态估计;仿真结果表明,该算法与目前的非线性约束卡尔曼滤波相比具有更高的跟踪精度.

摘要： 高速旋转机械转子在称为机壳的机械保护环境下运行.为减小转子破坏时对机壳的冲击作用,在机壳上设计了特殊的约束装置,使机壳受到非线性约束.本文从理论上研究高速旋转机械转子破损时机壳冲击运动规律.利用动量矩定理,建立了机壳在各种约束因素下的运动微分方程;通过六次多项式拟合橡胶弹簧大变形条件下的非线性应力和应变关系;利用Matlab计算软件中的四阶Runge-Kutta法对运动方程进行求解.文中主要分析了橡胶弹簧刚度、阻尼、摩擦力系数、机壳的外摩擦力矩、附属装置的角刚度、角阻尼等参数对机壳运动规律的影响.结果表明:机壳在冲击力矩作用下克服摩擦力矩、弹性约束力矩、附属装置阻力矩,产生转动响应;当达到最大转角后,若回弹力矩大于摩擦力矩,则机壳发生回转,最终停留在特定角度.另外,根据各因素对机壳运动规律的影响,得到了其约束装置的能量吸收规律:在能量吸收过程中,起主要作用的是机壳的外摩擦力矩和橡胶弹簧的回弹力,二者吸收能量占总吸收能量的90％以上.因此,确定机壳的外摩擦力矩和橡胶弹簧冲击刚度、材料阻尼是机壳约束装置设计时需要考虑的关键参数,为机壳约束装置的设计提供重要理论指导。

摘要： 将竞选算法与动态惩罚函数法结合用于非线性约束优化问题,以验证竞选算法在这方面应用的可行性.测试函数优化算例结果证明,竞选算法能很快搜索到全局最优解;工程优化设计结果表明,相对于常规优化算法,竞选算法使减速器体积减小24.3％,相比于遗传算法,体积减小3％;从而表明竞选算法在非线性约束优化问题中具有较好的优化求解效果。

摘要： 大型临近空间飞艇对刚性结构提出大尺度、高性能和轻量化需求。三角形截面复合材料轻质桁架可作为大型飞艇刚性龙骨、主支撑框架结构部件。通过优化设计可以使轻质复合材料桁架结构的减重优势进一步增强。本文对5.2m长、三角形截面复合材料桁架进行了弯曲性能测试，确定了三点弯曲载荷下该桁架结构典型的非线性结构响应量及失效模式；以非线性结构响应量为约束，采用响应面法对该复合材料桁架结构的四个几何参数同时进行优化。结果表明，用该方法获得的响应面模型函数预测的结构响应值与有限元分析结果问误差不超过15％。根据优化结果制备复合材料桁架试样并进行三点弯曲测试，结果显示其屈服载荷及相应位移均满足设计要求，且与优化结果间误差不超过7％。

摘要： 为了解决波纹管所涉及的非线性约束离散变量的优化设计问题,本文尝试将粒子群算法与惩罚函数法相结合,建立新型离散粒子群算法,实现离散变量与连续变量之间的转化,解决非线性约束离散变量优化设计问题.本文提出了一种新的离散惩罚因子更新策略,以保证离散解的精度及算法的收敛性.通过著名的容器设计算例验证,本文方法优于文献方法.用本文方法对波纹管工程实例进行优化设计,优化目标值比在用产品提高了79．96％,且与理论值接近,离散解的精度满足要求,进一步证明了本文方法在求解波纹管工程非线性约束离散变量优化设计问题时的有效性.本文工作可为工程上类似非线性约束离散变量优化设计提供借鉴.

摘要： 本文提出了一种新的RCB算法.新算法在原有RCB算法的基础上增加了非线性约束条件,经优化后的自适应方向图权向量可以使阵列天线提供更高的输出SINR.仿真证明了新算法的有效性.

摘要： 基于混沌运动的遍历性、随机性和规律性的特点,对混沌优化中的混沌变量初值的选取、二次Logistic映射和三次Ulam-von Neumann映射调节系统的确定等问题进行了探讨,并将其应用于多变量、多峰值的非线性约束最优化问题中,同时与其他智能化算法进行了比较.仿真结果表明,所提出的方法速度快,求解精度高.

摘要： 石油的复杂性导致其组分的不确定性,而石油组分的切割是进行石油化工流程模拟的基础。结合在完成某化工厂柴油加氢动态仿真过程中进行的石油组分切割实例，介绍了组分切割的具体步骤，并针对现实工厂中提供的不同数据总结了石油组分确定的方案。最后提出了石油组分确定的理论——非线性的数据校正技术。

摘要： 石油的复杂性导致其组分的不确定性,而石油组分的切割是进行石油化工流程模拟的基础。结合在完成某化工厂柴油加氢动态仿真过程中进行的石油组分切割实例，介绍了组分切割的具体步骤，并针对现实工厂中提供的不同数据总结了石油组分确定的方案。最后提出了石油组分确定的理论——非线性的数据校正技术。

摘要： 石油的复杂性导致其组分的不确定性,而石油组分的切割是进行石油化工流程模拟的基础。结合在完成某化工厂柴油加氢动态仿真过程中进行的石油组分切割实例，介绍了组分切割的具体步骤，并针对现实工厂中提供的不同数据总结了石油组分确定的方案。最后提出了石油组分确定的理论——非线性的数据校正技术。

摘要： 石油的复杂性导致其组分的不确定性,而石油组分的切割是进行石油化工流程模拟的基础。结合在完成某化工厂柴油加氢动态仿真过程中进行的石油组分切割实例，介绍了组分切割的具体步骤，并针对现实工厂中提供的不同数据总结了石油组分确定的方案。最后提出了石油组分确定的理论——非线性的数据校正技术。

摘要： 本发明提供一种模拟桩顶线性或非线性刚度约束的扭矩加载装置及方法，属于桩基工程的技术领域，该装置包括立柱、扭矩加载模块和桩顶扭转约束模块；立柱的数量为四个，以模型桩为中心呈矩形设置，底端固定在支撑面上；扭矩加载模块包括用于套设在模型桩桩顶的分离箱、以模型桩的中心线为对称轴对称设置且第一端与分离箱固定连接的两个加载梁以及MTS作动器；桩顶扭转约束模块包括齿轮、安装盒、线性弹簧‑滑块组件、非线性弹簧‑滑块组件和齿杆；齿杆通过杆体上的锯齿部与齿轮啮合，两端伸入安装盒内且设置有用于挤压斜面滑块或曲面滑块的半球体捣头。该装置实现了桩顶扭转柔性约束连接并可以模拟桩顶线性和非线性两类扭转刚度约束。

摘要： 本发明涉及的电压非线性电阻器，其特征在于，由烧结体制成，该烧结体主要由氧化锌粒子、以锌和锑为主成分的尖晶石粒子、和氧化铋相构成，在氧化铋相中选自钾和钠中的至少1种的碱金属以0.036原子％以上0.176原子％以下的范围存在。该电压非线性电阻器同时具有优异的电压非直线性和带电寿命特性，因此适合用于避雷器。

摘要： 一种用于估计扬声器的非线性偏移的非线性偏移估计系统，可包括：扬声器，所述扬声器具有力传感器；和控制器，所述控制器被编程为通过基于所述扬声器的安全工作区(SOA)非线性曲线之外的渐近线对至少一个约束非线性曲线建模来限制所述扬声器的偏移。

摘要： 一种扩音器实时状态变量预测系统可以包括：扩音器，所述扩音器具有音圈和磁体；以及非线性偏移模型，所述非线性偏移模型被配置成估计所述扩音器的非线性偏移。所述系统还可以包括：热模型，所述热模型被配置成基于所述扩音器的至少一个热特性来利用热参数和频率；以及增益调整热限制器，所述增益调整热限制器被配置成对传入音频信号应用增益减小以保护所述扩音器免于热过载。

摘要： 本发明涉及鲁棒非线性扬声器建模的约束非线性参数估计，其提供一种用于估计扬声器的音圈温度的热模型系统，其具有频率相关参数以建模所述扬声器的热行为，所述热模型系统可以包括：具有音圈和磁体的扬声器；以及热模型，所述热模型被配置为具有包括所述音圈和所述磁体的多个频率相关热电路，所述多个频率相关热电路确定音圈温度，所述音圈温度用于限制对所述扬声器的输入以防止所述扬声器的热过载。

摘要： 本发明涉及一种用于微机电器件的非线性弹性约束结构及约束方法，包括如下部件：若干固定体和一梁长约束体；若干直梁，若干所述直梁的第一端分别与若干所述固定体一一对应连接，若干所述直梁的第二端分别与所述梁长约束体连接；当所述直梁与所述梁长约束体连接的端点发生位移时，所述梁长约束体和所述固定体约束所述直梁在长度方向发生变形。本发明的非线性弹性约束结构与线性弹性约束结构相比，在相同的外力冲击下，可以减小可动部分的位移，避免可动部分与保护挡块碰撞，或减小碰撞时的撞击力，更好地保护器件微结构。

摘要： 本发明提供一种基于线性伯恩近似约束的非线性最小二乘逆时偏移方法，包括：步骤1，在给定速度扰动的情况下，通过观测数据和一阶散射波波动方程重构一阶散射波场；步骤2，推导基于该一阶散射波场计算速度扰动的更新梯度；步骤3，对基于线性伯恩近似约束的非线性LSRTM的反演问题凸性进行讨论；步骤4，根据一阶散射波场表达式计算的速度扰动更新梯度，得到一个高精度和高保幅的地震剖面。该基于线性伯恩近似约束的非线性最小二乘逆时偏移方法保证了一阶散射波场重构的准确性，从而使根据一阶散射波场表达式计算的速度扰动更新梯度也更加准确，使我们可以得到一个高精度和高保幅的地震剖面。

摘要： 本发明提供一种模拟桩顶线性或非线性刚度约束的扭矩加载装置及方法，属于桩基工程的技术领域，该装置包括立柱、扭矩加载模块和桩顶扭转约束模块；立柱的数量为四个，以模型桩为中心的呈矩形设置，底端固定在支撑面上；扭矩加载模块包括用于套设在模型桩桩顶的分离箱、以模型桩的中心线为对称轴对称设置且第一端与分离箱固定连接的两个加载梁以及MTS作动器；桩顶扭转约束模块包括齿轮、安装盒、线性弹簧‑滑块组件、非线性弹簧‑滑块组件和齿杆；齿杆通过杆体上的锯齿部与齿轮啮合，两端伸入安装盒内且设置有用于挤压斜面滑块或曲面滑块的半球体捣头。该装置实现了桩顶扭转柔性约束连接并可以模拟桩顶线性和非线性两类扭转刚度约束。

摘要： 本发明涉及的电压非线性电阻器，其特征在于，由烧结体制成，该烧结体主要由氧化锌粒子、以锌和锑为主成分的尖晶石粒子和氧化铋相构成，在氧化铋相中选自钾和钠中的至少1种的碱金属以0.036原子％以上0.176原子％以下的范围存在。该电压非线性电阻器同时具有优异的电压非直线性和带电寿命特性，因此适合用于避雷器。

摘要： 本发明公开了一种基于Consensus‑ADMM的带估计约束的非线性集值滤波方法；在集值滤波算法的设置中，研究了状态估计需要受到线性或非线性等式约束的非线性滤波问题；通过使用半无限规划的方法将非线性系统转化为线性系统，而不是将非线性系统线性化，以此获得更紧的状态定界椭球；对于半无限规划问题的求解，提出一种Consensus‑ADMM算法来处理估计约束，该算法的每一个迭代步骤都可以有效求解；最后，数值分析表明所提出的滤波方法能够通过求解半无限规划问题将非线性动态系统转化为线性系统，获得更紧的状态定界椭球，并且椭球的中心点满足估计约束，因此给出的状态估计值满足估计约束。