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基于最小二乘多项式的焊缝图像拟合研究

电子设计工程 2020年第23期28卷 173-176,182页

作者：郝良耀王冬青许崇立青岛大学电气工程学院山东青岛266071

针对不同类型焊缝线提取拟合精度低的问题,提出基于最小二乘多项式的拟合方法。利用实验跟踪系统,将采集后的焊缝图像进行中值滤波和二值化,在二值化图像的基础上提取焊缝的位置坐标。建立拟合焊缝的多项式函数模型,根据最小二乘原理,... 详细信息

针对不同类型焊缝线提取拟合精度低的问题,提出基于最小二乘多项式的拟合方法。利用实验跟踪系统,将采集后的焊缝图像进行中值滤波和二值化,在二值化图像的基础上提取焊缝的位置坐标。建立拟合焊缝的多项式函数模型,根据最小二乘原理,得到多项式函数最优估计解。Matlab仿真实验结果表明,九阶拟合函数的决定系数达到99.94%,最大残差为5.62 mm,在精度范围内能够准确拟合焊缝图像。

关键词：焊缝图像拟合中值滤波最小二乘多项式

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一种改进的程序法求解最小二乘多项式系数

电脑知识与技术（过刊） 2012年第8X期18卷 5722-5724页

作者：张宏陈立勇周口师范学院计算机科学与技术学院河南周口466001

关键词：曲线拟合最小二乘多项式系数矩阵一维数组

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联合上下文注意力机制的水位检测算法分析

北京水务 2024年第2期 66-72页

作者：丁晓嵘耿艳兵北京市智慧水务发展研究院北京100036 中北大学计算机科学与技术学院山西太原030051

智能水位监测有助于及时的水资源管控和灾情防范。针对拍摄视角不同、恶劣天气和水面污染等问题,提出联合上下文注意力机制的水位检测算法,基于上下文注意力机制的UNet模型(CAM-UNet)和最小二乘多项式拟合函数,实现复杂背景下的水位信... 详细信息

智能水位监测有助于及时的水资源管控和灾情防范。针对拍摄视角不同、恶劣天气和水面污染等问题,提出联合上下文注意力机制的水位检测算法,基于上下文注意力机制的UNet模型(CAM-UNet)和最小二乘多项式拟合函数,实现复杂背景下的水位信息远端智能获取。结果表明,在摄像头安装错位、镜头抖动及水面脏污等干扰造成水位定位困难的情况下,所提算法能够准确分割水位线,并在不依赖于水尺装置的情况下,将水位像素高度低偏差映射到实际高度,测定保证率和最大偏差符合《水位观测标准》。研究结果对解决复杂监控场景中的实时水位准确检测难题及洪涝预警具有重要应用价值。

关键词：水位检测上下文注意力 UNet模型最小二乘多项式

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运载火箭风场高精度拟合方法

宇航学报 2023年第2期44卷 303-312页

作者：胡瑞光钟文安宋征宇路坤锋潘豪邵梦晗王昭磊北京航天自动控制研究所北京100854 西昌卫星发射中心西昌615600 中国运载火箭技术研究院北京100076

针对运载火箭风场传统拟合方法精度低的问题,提出一种基于最少参数神经网络的高精度拟合方法。该方法将运载火箭飞行高度作为网络输入,将风场的速度和朝向作为网络输出,在满足精度要求下使用最少的网络层数和神经元个数完成风场拟合,并... 详细信息

针对运载火箭风场传统拟合方法精度低的问题,提出一种基于最少参数神经网络的高精度拟合方法。该方法将运载火箭飞行高度作为网络输入,将风场的速度和朝向作为网络输出,在满足精度要求下使用最少的网络层数和神经元个数完成风场拟合,并给出了隐层节点数的下界公式。和传统的最小二乘多项式拟合及其分段形式相比,最少参数神经网络只使用一套框架即可完成风速和风向的拟合,并提高了拟合精度。大量仿真结果充分说明了所提出方法的有效性、简洁性和鲁棒性。

关键词：风场模型曲线拟合最小二乘多项式最少参数神经网络

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高温合金薄壁盘复杂零件加工变形控制方法

机械与电子 2023年第5期41卷 76-80页

作者：袁明中国航发哈尔滨东安发动机有限公司黑龙江哈尔滨150066

薄壁盘由于材料刚性较差等原因难以确保零件加工精度,容易引起变形,对此,提出了高温合金薄壁盘复杂零件加工变形控制方法。分析零件加工过程中产生的变形因素,包括夹装方式、刀具性能参数、工件自身因素、机床定位精度不够以及温度控制... 详细信息

薄壁盘由于材料刚性较差等原因难以确保零件加工精度,容易引起变形,对此,提出了高温合金薄壁盘复杂零件加工变形控制方法。分析零件加工过程中产生的变形因素,包括夹装方式、刀具性能参数、工件自身因素、机床定位精度不够以及温度控制不佳等;确立所有工序历史误差源集合,生成误差传递矩阵,构建变形误差源诊断模型;针对不同误差源,提出针对性控制方法,通过最小二乘多项式拟合算法计算让刀误差,并对其补偿;通过有限元分析法建立工件几何模型,设立刚度控制函数,弥补工件自身缺陷;针对机床定位精度和温度分别设计控制函数,实现零件加工变形的综合控制。实验结果表明,所提方法明显减少了零件加工变形现象,保证了切削力平稳,提高了零件质量。

关键词：高温合金薄壁盘复杂零件加工变形误差源诊断最小二乘多项式

自动气象站温湿度传感器观测数据分析及修正算法研究

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自动气象站温湿度传感器观测数据分析及修正算法研究

作者：彭基伟南京信息工程大学

学位级别：硕士

自动气象站上应用的温湿度传感器在实际业务观测中,由于受到温度、湿度、压力等环境参量的影响,会引入附加的测量不确定度。因此,需要综合考虑温湿度传感器在多参量影响下的测量不确定度,才能对观测数据的质量具有科学、全面的把握。 ... 详细信息

自动气象站上应用的温湿度传感器在实际业务观测中,由于受到温度、湿度、压力等环境参量的影响,会引入附加的测量不确定度。因此,需要综合考虑温湿度传感器在多参量影响下的测量不确定度,才能对观测数据的质量具有科学、全面的把握。本文针对温湿度传感器在实际业务观测过程中环境影响参量进行理论分析研究,确定主要影响因子,制定详细的实验方案,通过对观测数据的分析研究得出,温度对湿度传感器存在较大影响,同时湿度对温度传感器也存在较大影响,然后,分别利用改进的遗传算法(Genetic Algorithm GA)结合反向传播(Back Propagation BP)(?)神经网络算法、最小二乘和径向基函数(Radical Basis function RBF)神经网络融合算法以及傅立叶基神经网络算法对影响因子进行修正,最后重新评估温湿度传感器的不确定度,为观测数据的质量评估、改善和地面探测技术发展规划提供科学依据。主要研究内容包括：温湿度传感器的影响因子分析研究。从理论分析和实验观测两个角度分别论证环境参量的影响,定性得出主要影响因子,从而进一步进行定量实验研究。对实验观测数据分析得出温度对湿度传感器存在影响和湿度对温度传感器存在影响的实验结果。湿度传感器的影响因子修正算法模型。从温度对湿度传感器影响的实验数据出发,分别利用改进的GA-BP神经网络算法以及最小二乘结合RBF神经网络的融合算法,建立适当的数学模型,对影响因子温度进行补偿研究。结果表明,两种方法能够有效补偿了温度对湿度传感器的影响,提高湿度传感器的观测结果的可靠性。温度传感器的影响因子修正算法模型。研究了傅立叶基神经网络算法,利用此方法建立了温度传感器影响因子修正的数学模型,结合实验所测数据,补偿湿度等环境参量对传感器测量结果的影响,有效保证了温度传感器的数据质量。温湿度传感器测量结果的不确定度评估。通过对温湿度传感器实际观测业务中不确定度来源的分析研究,建立相应的数学模型,分别按照A类评定方法和B类评定方法计算出不确定度值,从而更加全面科学准确判断传感器性能。

关键词：温湿度传感器改进的GA-BP 最小二乘多项式 RBF神经网络不确定度

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数控加工刀位轨迹压缩技术

数控加工刀位轨迹压缩技术

作者：刘健华中科技大学

学位级别：硕士

自数控机床诞生以来,数控加工已经逐渐成为现代制造业先进生产力的代表,在航空航天、机械电子、模具制造等行业发挥着极为重要的作用。尤其是在模具制造行业,数控加工得到了广泛的应用。通常的模具设计制造流程是CAD完成模具设计,CAM生... 详细信息

自数控机床诞生以来,数控加工已经逐渐成为现代制造业先进生产力的代表,在航空航天、机械电子、模具制造等行业发挥着极为重要的作用。尤其是在模具制造行业,数控加工得到了广泛的应用。通常的模具设计制造流程是CAD完成模具设计,CAM生成由巨量的微线段组成的加工G代码,再由数控机床完成加工。普通的数控机床在完成上述加工时往往存在着加工效率低、速度波动大、机床震颤降低加工精度等问题。针对以上问题,本文对轨迹压缩技术进行了研究。轨迹压缩技术通过使用曲线逼近或拟合的方法将巨量微线段的压缩成数量较小的曲线段,使其能够在保证精度的同时提高进给速度并稳定速度波动,达到提高数控加工效率的目的,从根本上解决巨量微线段在加工过程带来的问题。通过对轨迹压缩技术的研究,本文提出了两种轨迹压缩方法:多项式最小二乘轨迹压缩算法和基于特征点的B样条曲线轨迹压缩算法。多项式最小二乘轨迹压缩算法是通过使用特征点对刀位点进行分段,并对每一分段使用最小二乘多项式逼近的方法。其中特征点通过离散点斜率进行筛选。该算法的特点是对刀位点的压缩率高,不受刀位点局部不均匀性影响,使整体拟合误差平方和达到最小。基于特征点的B样条曲线轨迹压缩方法通过结合微线段转接角和非特征点弦高实现了基于允差的特征点筛选,并将保证精度的迭代过程放在了反算之前,减少了计算量,以达到实时处理的目的。此外,该算法对刀位点“毛刺”的处理也取得了较好的效果。经过测试,算法能够在μm级别实现基于允差的控制;在指令速度大于12m/min时,平均进给速度明显提高,速度波动明显减小;每128个刀位点的分段压缩计算时间达到了20μs实时处理的要求。此外,本文还完成了轨迹测试软件的设计,它能够方便的对不同的轨迹处理算法进行测试和分析。

关键词：数控加工轨迹压缩技术最小二乘多项式 B样条特征点

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结构损伤识别的广义均布载荷面法

振动工程学报 2021年第5期34卷 987-994页

作者：赵建刚张玉祥陈家照姜勰火箭军工程大学导弹工程学院陕西西安710025

针对多数情况下受损结构的损伤前参数无法获得,且实际中结构高阶模态较难获取的问题,从理论上推导并提出广义均布载荷面的损伤识别方法。分别构建广义均布载荷面曲率和基于最小二乘多项式拟合广义均布载荷面曲率的损伤指标。以两端固支... 详细信息

针对多数情况下受损结构的损伤前参数无法获得,且实际中结构高阶模态较难获取的问题,从理论上推导并提出广义均布载荷面的损伤识别方法。分别构建广义均布载荷面曲率和基于最小二乘多项式拟合广义均布载荷面曲率的损伤指标。以两端固支的T型简支梁为例,数值分析和对比柔度曲率、均布载荷面曲率、广义均布载荷面曲率和基于最小二乘多项式拟合广义均布载荷面曲率四种指标的损伤识别效果,结果表明:上述四种指标均只需低阶模态参数就可识别出损伤,但后三种指标的识别效果优于第一种;广义均布载荷面曲率指标比均布载荷面曲率指标截断误差小,并具有一定的抗噪性;只有基于最小二乘多项式拟合广义均布载荷面曲率指标只需结构损伤后的参数,更具有实际应用价值。

关键词：损伤识别广义均布载荷面最小二乘多项式截断误差抗噪性