提高线阵CCD测量光束中心位置精密度的方法
用线阵CCD测量类钟形分布的光束中心位置时,常用高斯分布模型和最小二乘(LSM)回归计算。提出一种用准高斯分布以提高测量灵敏度、用截取阈值较高的方式以减少噪声影响、用加权LSM回归以提高精密度的方法。由于高斯曲线拟合时的因变量不等权,选用加权回归和等权回归相比,ADC化整误差和光电测量误差的影响将减小一个数量级。根据CCD器件的参数,能够确定像元数据的误差限值。再用蒙特卡罗法模拟误差分布规律,通过截尾分布数值的加权回归,求出使测量精密度提高的合理光束宽度范围。已将此方法用于冲击电流计的改进设计和位移测量,使微电流测量的精密度提高达两个数量级,并使30mm内的微位移测量的非线性标准差不大于0.0025%。
X2ICT中连续谱服从Gauss分布的硬化修正研究
在X射线工业计算机断层扫描成像技术(X-ICT)中,X射线源的能谱I0(E)为入射强度随能量E的分布函数.而分布函数I0(E)与E的关系随X射线管电压不同而变化,需要通过试验测定.入射强度分布函数是大量光子运动的统计规律,由于Gauss分布在统计中的普遍性,同时,相关文献对X射线源能谱的试验研究分析,表明X射线源能谱与Gauss分布的相似性,因此可用Gauss分布来描叙X射线源连续谱I0(E)的分布规律.提出了X-ICT中X射线能谱服从Gauss分布的硬化修正模型和新的软件修正程序方法.
PSD安装倾斜误差对光斑定位的影响
针对入射光能量为高斯分布时,位敏探测器(PSD)安装倾斜影响光斑定位的问题,建立了光斑定位畸变误差数学模型,并进行了仿真。仿真结果表明,光斑定位畸变误差随着PSD倾斜角度、高斯光束的束腰半径和与光束束腰之间的距离的增加而增加,其中前两项的变化对PSD光斑定位精度的影响在小范围内可以忽略,最后一项影响较大。所建立的光斑定位畸变误差模型及仿真结果为PSD的实际工程应用提供了有效的理论依据。
关于超高建筑气动特征的独立分量仿真研究
超高建筑的气动特征是影响建筑本身结构荷载的重要因素,也是影响建筑舒适性的关键,现有的建筑气动特征分析大多基于主分量方法,导致特征向量分解不准确,且特征模态交叉.为解决上述问题,提出了关于超高建筑气动特征的独立分量分析方法.方法是将超高建筑气动特征视为包含若干特征信号组成的混合信号,对其进行独立分量的分离处理.首先,将混合信号做白化操作,能够提高算法的执行效率.再引入信息熵,利用混合信号符合高斯分布的特性,将问题转化成分离非高斯分量,并设计了相应的目标函数用于判断分离条件.最后通过迭代处理得到独立分量.通过仿真,分别得出了各阶特征所占比例,以及随建筑高度变化对阻力、升力和扭矩的影响,根据实验结果,验证了独立分量分析方法对于超高建筑气动特征分析的有效性.
自聚合飞蛾火焰优化算法对PID参数优化研究
PID控制器的控制对象通常具有高阶非线性等特点,在参数整定时容易使控制器出现超调、振荡、性能变差等缺陷。为解决此问题,提出一种自聚合飞蛾火焰优化(SMFO)算法对PID参数进行优化。在常规飞蛾火焰优化(MFO)算法中引入萤火虫算法中的光强吸引特性,以提高算法的寻优性能。采用高斯分布对火焰种群适宜个体进行选取,其利用光强吸引特性周期性地对适宜火焰的位置进行调整,强化火焰之间的联系,增强算法的局部勘探能力。将改进算法用于PID控制参数优化实验,以PID参数作为算法中的个体,以ITAE为适应度函数,进行PID参数优化。仿真结果表明:SMFO算法具有较好的寻优性能,相比于MFO算法和Z-N法,其超调量至少减少26.3%、调节时间至少减少69.6%,保证了控制系统的稳定性。
装配线平衡与物流配送路径协同优化
针对装配线平衡与物料配送不配套现象,对装配线平衡和物料配送的协同优化问题进行了研究,建立了装配线平衡最少工作站、最少均衡系数及物料配送路径最短多目标协同优化模型,同时设计了NSGA-II算法对模型进行求解。对算法的拥挤度和拥挤距离的缺点进行了分析和改善,提出的0~1编码方式能提高算法的适用性,对算法局部搜索深度较差引入了基于高斯分布和混沌扰动的变异算子。最后,通过具体实例验证了模型和算法的可行性和有效性。
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