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初级教练机中的低成本导航仪组合导航算法设计

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北京航空航天大学学报 2013年第9期39卷 1263-1268页

作者：梁海波李浩司文杰吕章刚北京航天自动控制研究所北京100854

为了解决初级教练机低成本组合导航仪中全球定位系统(GPS,Global Positioning System)信息更新频率过低,导致传统组合导航算法失效的问题,在对惯性器件进行建模的基础上,提出了一种基于运动学非线性模型的组合导航算法.该算法选取载体... 详细信息

为了解决初级教练机低成本组合导航仪中全球定位系统(GPS,Global Positioning System)信息更新频率过低,导致传统组合导航算法失效的问题,在对惯性器件进行建模的基础上,提出了一种基于运动学非线性模型的组合导航算法.该算法选取载体的姿态、速度和位移量作为状态量,以GPS、磁强计和高度计的测量值作为观测量,建立组合导航系统模型,利用卡尔曼滤波对线性化后的系统模型进行数据融合.通过静态试验和动态跑车试验,表明该组合导航算法能够使姿态误差均值控制在0.12°以内,速度误差均值不大于0.03 m/s,位移量误差均值不大于3.94 m,精度能够满足初级教练机的应用需要.

关键词：数据融合运动学微机电系统卡尔曼滤波

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不确定二阶系统的非奇异快速终端滑模控制

航天控制 2014年第4期32卷 8-12页

作者：李浩梁婕梁海波吕章刚北京航天自动控制研究所北京100854

针对不确定SISO二阶系统中存在不确定参数、扰动等影响,研究非奇异快速终端滑模控制算法,设计控制器,理论上证明了系统的稳定性和输出误差的有限时间收敛,与采用线性滑模面的滑模控制方法相比,该方法提高了系统的响应性能。最后通过仿... 详细信息

针对不确定SISO二阶系统中存在不确定参数、扰动等影响,研究非奇异快速终端滑模控制算法,设计控制器,理论上证明了系统的稳定性和输出误差的有限时间收敛,与采用线性滑模面的滑模控制方法相比,该方法提高了系统的响应性能。最后通过仿真证明了该方法的有效性。

关键词：二阶系统非奇异快速终端滑模控制稳定性有限时间收敛

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改进的车辆跟踪虚杆模型算法及仿真

哈尔滨工程大学学报 2013年第11期34卷 1391-1396页

作者：戴冠雄陈伟海吕章刚王迪臻赵志文北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航天自动控制研究所北京100854

针对独立式车辆跟踪系统中的跟踪精度问题,提出了改进的虚拟柔性曲杆模型算法,该算法主要分为2个部分:构造拟合前车轨迹的虚拟曲杆和计算驱动后车跟随前车运动的曲杆内部作用力.采用三次样条插值增加虚拟柔性曲杆的平滑度,以求更加符合... 详细信息

针对独立式车辆跟踪系统中的跟踪精度问题,提出了改进的虚拟柔性曲杆模型算法,该算法主要分为2个部分:构造拟合前车轨迹的虚拟曲杆和计算驱动后车跟随前车运动的曲杆内部作用力.采用三次样条插值增加虚拟柔性曲杆的平滑度,以求更加符合前车轨迹;提出一种自适应控制算法来调节曲杆内部作用力,确保后车平滑并且精确地运动到目标点.进行了虚杆模型在车辆跟踪过程的仿真,结果表明:后车能够在与前车始终保持一定安全距离的情况下,精确拟合前车的轨迹.与现有技术相比,不存在误差累积,有效地提高了精度.

关键词：车辆跟踪轨道跟踪平滑运动虚杆模型自适应控制系统三次样条插值

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冗余陀螺测量单元的实验室标定方法设计

航天控制 2016年第1期34卷 9-14,19页

作者：梁海波梁婕孟恭许昊吕章刚北京航天自动控制研究所北京100854 宇航智能控制技术国家级重点实验室北京100854

提出了采用Kalman滤波对冗余陀螺的常值误差、标度因数误差和安装误差进行估计的实验室标定方法。采用小角度旋转向量法对安装误差进行建模,并设计了Kalman滤波器。在对滤波器的量测方程进行设计时,采用零空间扩增法来改善滤波器中各陀... 详细信息

提出了采用Kalman滤波对冗余陀螺的常值误差、标度因数误差和安装误差进行估计的实验室标定方法。采用小角度旋转向量法对安装误差进行建模,并设计了Kalman滤波器。在对滤波器的量测方程进行设计时,采用零空间扩增法来改善滤波器中各陀螺误差状态量的可观测性。通过仿真试验,表明该标定方法对所有误差状态量估计的平均相对误差均低于1%,从而证明了该方法的有效性。

关键词：标定冗余陀螺卡尔曼滤波零空间扩增

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基于支持向量机的冗余陀螺故障诊断方法

航天控制 2014年第5期32卷 77-83页

作者：梁海波许昊吕章刚李浩司文杰北京航天自动控制研究所北京100854 宇航智能控制技术国家级重点实验室北京100854

为了弥补最优奇偶向量法在冗余陀螺故障诊断中存在的不足,提出了基于支持向量机的故障诊断方法。在最优奇偶向量法的基础上,将冗余陀螺测量单元中所有陀螺的奇偶残差看做整体,作为多故障支持向量分类机进行训练数据,并从训练数据预处理... 详细信息

为了弥补最优奇偶向量法在冗余陀螺故障诊断中存在的不足,提出了基于支持向量机的故障诊断方法。在最优奇偶向量法的基础上,将冗余陀螺测量单元中所有陀螺的奇偶残差看做整体,作为多故障支持向量分类机进行训练数据,并从训练数据预处理、核函数选择和参数寻优等方面进行了研究。将训练后的支持向量分类机用于对九陀螺冗余测量单元的故障诊断试验,试验结果表明,该方法具有良好的故障识别率、较低的漏检率和虚警率。

关键词：故障诊断冗余陀螺支持向量机最优奇偶向量法

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算力网络下的算力边缘服务器部署算法

计算机应用研究 2024年第5期41卷 1527-1531页

作者：章刚胡鹏南昌工学院信息与人工智能学院南昌330108

算力边缘服务器部署问题是构建算力网络的基础性问题。在实践过程中,算力边缘服务器靠近算力资源并为其加入算力网络提供接入服务。然而,算力资源的整体结构往往由现实需求所决定,并时刻随需求的变化而变化。在算力边缘服务器资源有限... 详细信息

算力边缘服务器部署问题是构建算力网络的基础性问题。在实践过程中,算力边缘服务器靠近算力资源并为其加入算力网络提供接入服务。然而,算力资源的整体结构往往由现实需求所决定,并时刻随需求的变化而变化。在算力边缘服务器资源有限的情况下,如何合理部署算力边缘服务器,使得其能够保障算力网络有效地建设已成为当前各界所关注的热点。首先,对算力边缘服务器部署问题进行分析,并将其转换为带约束的多目标优化问题。针对该问题,提出一种改进型遗传算法予以解决。该算法优点在于:寻找无重复可行解作为初始种群,为选择操作提供了更多挑选的余地;选择时,采用个体均衡选择策略,保证了迭代群体的多样化与分散化;交叉和变异时,分别采用不同种类的随机两点交叉与轮流随机单点变异的策略,从而保障了新生种群的多元性与多样性。实验从算力资源总量偏差率、负载平衡误差率、收敛率、期望最优解误差率四个方面验证,该算法适合应用于算力边缘服务器的部署。

关键词：算力边缘服务器算力网络部署问题遗传算法带约束的多目标优化

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种曲产褶皱机理及对酿造质量影响研究

食品与发酵工业 2024年

作者：朱丽萍陈亮赖富丽章刚李韦琴唐洁林斌张磊杨生智杨强陈申习劲牌有限公司劲牌研究院中药保健食品质量与安全湖北省重点实验室

该研究以产生褶皱的种曲为研究对象，采用菌株分离筛选、体式显微观察、分子生物学鉴定技术和菌株原位发酵技术，确定了种曲褶皱的产生菌株为米根霉（Rhizopus oryzae）MZ1，并解析了起褶机理。通过最适添加量筛选试验，明确了种曲产生... 详细信息

该研究以产生褶皱的种曲为研究对象，采用菌株分离筛选、体式显微观察、分子生物学鉴定技术和菌株原位发酵技术，确定了种曲褶皱的产生菌株为米根霉（Rhizopus oryzae）MZ1，并解析了起褶机理。通过最适添加量筛选试验，明确了种曲产生褶皱的程度与米根霉MZ1的添加量成正相关。当米根霉MZ1的添加量为0.50‰时，试验种曲生产的土曲酿造的原酒酒质较好，较对照原酒乙酸乙酯含量提升了69.7%，杂醇油降低了22.3%。该研究为解释酿造生产中的现象提供了解决范例，并为实际生产提供了科学指导。

关键词：酒曲褶皱米根霉糖化力白酒色谱

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不同产区杉木生物量与碳储量模型

林业科学 2024年第2期60卷 1-11页

作者：吕梓晴段爱国林木资源高效生产全国重点实验室、国家林业和草原局林木培育重点实验室、中国林业科学研究院林业研究所北京100091 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

【目的】建立适用于不同产区的杉木人工林生物量和碳储量模型,以便准确估算杉木人工林生物量和碳储量。【方法】基于四川、广西、江西和福建共109株杉木的树干、树皮、枝、叶和根实测生物量数据以及四川、广西和福建共40株杉木的树干、... 详细信息

【目的】建立适用于不同产区的杉木人工林生物量和碳储量模型,以便准确估算杉木人工林生物量和碳储量。【方法】基于四川、广西、江西和福建共109株杉木的树干、树皮、枝、叶和根实测生物量数据以及四川、广西和福建共40株杉木的树干、枝、叶和根的含碳量实测数据,建立不同产区、不同林龄和综合产区成熟林的可加性生物量、碳储量模型。采用似乎不相关回归(SUR)对可加性模型系统中的参数进行联合估计,并用调整后确定系数R^(2)_(a)和总相对误差TRE检验模型拟合精度。【结果】1)4个产区和不同林龄杉木生物量模型的R^(2)_(a)为0.6350~0.9958,TRE为−17.88%~21.39%,树干、树皮和全株生物量模型的R^(2)_(a)均在0.91以上,适用于建模地的杉木人工林生物量预测。广西分侧根拟合的生物量模型除一级侧根外,R^(2)_(a)均在0.80以上,TRE为−5.42%~7.21%,可用于预测广西杉木人工林侧根生物量。枝、叶、根的生物量模型拟合精度较干、树皮低。2)四川、广西和福建3个产区碳储量模型R^(2)_(a)为0.8050~0.9940,TRE为−19.34%~19.84%,树干、根和全株模型R^(2)_(a)在0.93以上,适用于各地区杉木人工林碳储量预测。枝、叶的碳储量模型拟合精度较干和根低。3)不同产区的生物量、碳储量模型通用性存在地域差异,位于中亚热带西区的四川生物量模型通用性最差,位于南亚热带的广西带皮干和全株生物量模型通用性较好,位于中亚热带东区的福建和江西生物量模型可进行相互预测;南亚热带广西的碳储量模型通用性最好,而四川和福建的碳储量模型仅适用于本地碳储量预测。4)综合生物量模型R^(2)_(a)为0.7335~0.9669,根据交互检验结果,综合模型可准确估算不同产区成熟林和福建幼龄林、中龄林的带皮干和全株生物量,TRE为−10.47%~19.88%;还可对江西和福建成熟林及福建中龄林除枝以外的各器官和全株生物量进行准确预测;综合碳储量模型R^(2)_(a)为0.8029~0.9826,除对广西杉木人工林枝碳储量的预测误差相对较大以外,其他检验样本TRE为−9.57%~15.70%,说明模型的通用性好,可准确预测不同产区的杉木人工林各器官和全株碳储量。【结论】本研究所建立的模型均适用于建模地生物量和碳储量的预测;模型的通用性受产区差异的影响;综合模型可用于不同地区生物量和碳储量的预测。

关键词：杉木人工林生物量碳储量不同产区可加性模型

青藏高原盐湖硼、锂同位素变化规律及其对当雄错盐湖资源评价应用

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地质力学学报 2024年第1期30卷 107-128页

作者：吕苑苑中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 自然资源部盐湖资源与环境重点实验室北京100037

近年,硼、锂同位素地球化学理论和分馏机理的深入,为盐湖体系硼、锂同位素示踪奠定了基础。基于现有大量研究数据,文章系统归纳盐湖体系硼、锂同位素分馏变化特征,总结盐湖演化过程硼、锂同位素组成的变化规律,建立它们的示踪方法。并... 详细信息

近年,硼、锂同位素地球化学理论和分馏机理的深入,为盐湖体系硼、锂同位素示踪奠定了基础。基于现有大量研究数据,文章系统归纳盐湖体系硼、锂同位素分馏变化特征,总结盐湖演化过程硼、锂同位素组成的变化规律,建立它们的示踪方法。并以此为基础,对西藏典型富硼、锂盐湖−当雄错开展了硼同位素示踪,解决了当雄错与其物源硼同位素特征不符的难题,提出当雄错湖底蕴含大型硼、锂矿床的新认识,并预测了湖底的硼、锂资源量。根据盐湖体系硼、锂同位素地球化学特征,揭示了溶蚀湖的盐湖资源评价意义,为盐湖体系硼、锂同位素示踪和盐湖资源评价奠定理论基础。此外,借助硼同位素地球化学手段建立的当雄错“围岩−地热水−盐湖”的物源补给模式在西藏和全球具有普遍性。

关键词：青藏高原盐湖硼锂同位素示踪溶蚀湖资源评价