结合误差变换的Bouc-Wen迟滞非线性系统反步控制器设计 被引量：10

1

作者 赵新龙 汪佳丽 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1094-1098,共5页

针对智能材料执行器中非平滑、多映射的迟滞非线性,采用Bouc-Wen模型描述迟滞,并提出了一种基于误差变换的反步控制器设计方案.首先利用Bouc-Wen模型中的变量特性,通过预设性能函数,将误差约束在预设范围内.然后通过误差变换,将一个对... 针对智能材料执行器中非平滑、多映射的迟滞非线性,采用Bouc-Wen模型描述迟滞,并提出了一种基于误差变换的反步控制器设计方案.首先利用Bouc-Wen模型中的变量特性,通过预设性能函数,将误差约束在预设范围内.然后通过误差变换,将一个对输出误差存在约束的跟踪问题转化为一个无约束的镇定问题.最后利用反步控制法设计迟滞系统的控制器,该控制方法保证期望的跟踪精度,并能将误差限定在设定范围内且满足预设性能,提高了系统的暂态和稳态性能.仿真结果表明设计方法的有效性. 展开更多

关键词 迟滞 BOUC-WEN模型 误差变换 反步

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预设性能控制研究进展 被引量：9

2

作者 胡云安 张雷 耿宝亮 《海军航空工程学院学报》 2016年第1期1-6,50,共7页

介绍了预设性能控制的发展历程及研究现状,以具有一般形式的单输入单输出严格反馈非线性系统为例,阐述了性能函数和误差变换的概念,分析了预设性能控制的基本原理。通过其应用实例说明,预设性能控制能够解决工业生产、飞行器控制中的一... 介绍了预设性能控制的发展历程及研究现状,以具有一般形式的单输入单输出严格反馈非线性系统为例,阐述了性能函数和误差变换的概念,分析了预设性能控制的基本原理。通过其应用实例说明,预设性能控制能够解决工业生产、飞行器控制中的一些关键技术问题,因而有必要对预设性能控制方法进行深入研究。 展开更多

关键词 预设性能控制 性能函数 误差变换

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小型巡飞弹气动阻力系数自适应估计方法 被引量：1

3

作者 刘新新 孙瑞胜 +1 位作者 王娜 王恒 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期7-11,32,共6页

为提高小型巡飞弹气动参数估计的收敛速度和稳定性,提出了一种保证预设性能的气动阻力系数自适应估计方法。根据建立的巡飞弹动力学模型,获得线性参数化速度方程。针对以往参数估计方法中估计误差收敛过程的瞬态性能无法直接设计的问题... 为提高小型巡飞弹气动参数估计的收敛速度和稳定性,提出了一种保证预设性能的气动阻力系数自适应估计方法。根据建立的巡飞弹动力学模型,获得线性参数化速度方程。针对以往参数估计方法中估计误差收敛过程的瞬态性能无法直接设计的问题,通过将预设性能函数引入到自适应参数估计,并对气动阻力系数估计误差进行误差变换,设计出保证参数估计瞬态性能的自适应气动阻力系数估计方法。仿真结果表明,与传统自适应参数估计相比,该方法能在较短时间内实现参数估计的收敛,保证了气动参数的瞬态性能和稳态性能,证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 巡飞弹 气动参数 自适应估计 预设性能函数 误差变换

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基于GPU的数字下变频累积误差控制方法 被引量：1

4

作者 李超 焦义文 +2 位作者 傅诗媛 高泽夫 毛飞龙 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期965-972,共8页

针对数字下变频系统中高速数据处理实时性需求,设计了基于中央处理器(central processing unit,CPU)+图形处理单元(graphic processing unit,GPU)的异构平台数字下变频处理算法,并完成了相应并行程序设计,进行了实际数据验证。鉴于GPU... 针对数字下变频系统中高速数据处理实时性需求,设计了基于中央处理器(central processing unit,CPU)+图形处理单元(graphic processing unit,GPU)的异构平台数字下变频处理算法,并完成了相应并行程序设计,进行了实际数据验证。鉴于GPU运算采用单精度浮点数格式进行数据处理,进行长时程数据处理过程中,会产生浮点数舍入误差累积,导致结果的不准确不可靠,设计了联合相位循环归零法和无误差变换补偿法,实现了浮点数舍入误差的控制与补偿。数据测试结果表明,所提方法可将相位误差控制在10-11rad以内,且不随时间累积,计算结果准确可靠。 展开更多

关键词 图形处理单元 舍入误差 累积误差 无误差变换

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机载成像仿真系统的误差建模 被引量：2

5

作者 刘延斌 金光 钟平 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期490-494,共5页

实际一些精密设备的误差项较多 ,很难方便地加以描述并建立误差模型以实现科学合理的精度设计和误差补偿。虽然目前已有了一些误差建模方法 ,但都各有其适用范围 ,很难去理解和掌握。本文在多体系统理论的基础上 ,提出了杆、副坐标变换... 实际一些精密设备的误差项较多 ,很难方便地加以描述并建立误差模型以实现科学合理的精度设计和误差补偿。虽然目前已有了一些误差建模方法 ,但都各有其适用范围 ,很难去理解和掌握。本文在多体系统理论的基础上 ,提出了杆、副坐标变换矩阵、杆、副误差变换矩阵的概念 ,并阐述了误差建模的方法。由于目前绝大多数设备的机械结构原理上都采用杆和副的组成形式 ,使得此误差建模方法更为形象 ,更易理解 ,在原理上更具普遍意义。同时以机载成像仿真系统为例 ,系统地描述了各误差 ,建立了该仿真系统的误差模型。 展开更多

关键词 机载成像仿真系统 误差建模 计算数学 误差变换矩阵 精度设计 坐标变换

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面向控制性能的一类非线性关联系统输出反馈动态面控制 被引量：5

6

作者 余修端 孙秀霞 +1 位作者 林岩 董文瀚 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1754-1762,共9页

针对一类含有完全未知关联项的多输入/多输出非线性系统,提出了输出反馈动态面自适应控制方案,克服了反推控制中的微分爆炸问题;利用神经网络逼近系统中的未知关联项,对于每个子系统只需对一个参数设计自适应律;引入性能函数和输出误差... 针对一类含有完全未知关联项的多输入/多输出非线性系统,提出了输出反馈动态面自适应控制方案,克服了反推控制中的微分爆炸问题;利用神经网络逼近系统中的未知关联项,对于每个子系统只需对一个参数设计自适应律;引入性能函数和输出误差变换,跟踪误差信号的收敛速率、最大超调量和稳态误差等控制性能指标均可得到保证.理论证明了闭环系统的所有信号半全局一致有界,仿真结果验证了所提方案的有效性. 展开更多

关键词 动态面控制 反推控制 神经网络 性能函数 输出误差变换

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基于双倍双精度施密特正交化方法的QR分解算法

7

作者 金洁茜 谢和虎 +2 位作者 杜配冰 全哲 姜浩 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2023年第6期45-51,共7页

当矩阵的规模较大或者条件数较高时,格拉姆-施密特(Gram-Schmidt)正交化算法和其相关修正算法时常表现出数值不稳定性的现象。为了解决该问题,探索了修正Gram-Schmidt算法(MGS)中舍入误差的累积效应,然后基于无误差变换技术和双倍双精... 当矩阵的规模较大或者条件数较高时,格拉姆-施密特(Gram-Schmidt)正交化算法和其相关修正算法时常表现出数值不稳定性的现象。为了解决该问题,探索了修正Gram-Schmidt算法(MGS)中舍入误差的累积效应,然后基于无误差变换技术和双倍双精度算法,设计并实现了双倍双精度修正Gram-Schmidt正交化算法(DDMGS)。该算法的精度测试中显示所提算法较分块施密特正交化(BMGS_SVL,BMGS_CWY,BCGS_PIP与BCGS_PIO)的变体算法具有更好的数值稳定性,证明了DDMGS算法能够有效地减少矩阵的正交性损失,提升数值精度,展示了所提算法的可靠性。在算法的性能测试中,首先计算并比较了不同算法的浮点计算量(flops),随后将所提DDMGS算法与修正施密特正交化算法在ARM和Intel两款处理器上作比较,虽然DDMGS算法的运行时间分别是MGS的5.03倍和18.06倍左右,但获得了明显的精度提升效果。 展开更多

关键词 施密特正交化算法 QR分解 无误差变换 双倍双精度算法 舍入误差 浮点算术

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面向飞腾处理器的高精度求和与点乘算法实现和优化 被引量：4

8

作者 黄春 姜浩 +2 位作者 谷同祥 齐进 刘文超 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2021年第1期1-8,共8页

在大规模和长时程数值计算中,浮点运算的舍入误差的累积效应可能导致数值结果不可信。求和与点乘是浮点数值计算中最为基础的运算,在大规模科学计算过程中被频繁调用,其数值结果精度至关重要。面向国产飞腾处理器,基于OpenBLAS,采用无... 在大规模和长时程数值计算中,浮点运算的舍入误差的累积效应可能导致数值结果不可信。求和与点乘是浮点数值计算中最为基础的运算,在大规模科学计算过程中被频繁调用,其数值结果精度至关重要。面向国产飞腾处理器,基于OpenBLAS,采用无误差变换技术设计了高效的汇编内核函数,实现并优化了高精度的求和与点乘算法。数值实验显示,该高精度算法的数值结果精度同原始算法在双倍工作精度下得到的数值结果精度相同,验证了本文算法的有效性;本文算法在单线程情况下运行时间分别是原始算法运行时间的1.57倍和1.76倍,在保证精度提升的同时效率没有明显的降低;在多线程情况下,同原始算法具有近乎相同的运行时间,体现了算法的高效性。理论误差分析进一步表明了本文算法的可靠性。 展开更多

关键词 无误差变换 浮点数 高精度 求和 点乘

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虚拟数控车削加工误差建模技术研究 被引量：3

9

作者 李春雷 《机械工程与自动化》 2011年第4期35-36,共2页

对虚拟数控车削加工中影响加工误差的因素进行了分析,并建立了加工误差模型。在VisualC++6.0平台上结合OpenGL图形库对该模型进行了分析验证,结果表明该模型可以有效地计算虚拟数控车削加工中的加工误差,为多重复杂因素物理仿真打下了... 对虚拟数控车削加工中影响加工误差的因素进行了分析,并建立了加工误差模型。在VisualC++6.0平台上结合OpenGL图形库对该模型进行了分析验证,结果表明该模型可以有效地计算虚拟数控车削加工中的加工误差,为多重复杂因素物理仿真打下了基础。 展开更多

关键词 虚拟数控车削 加工误差 工艺系统坐标系 误差变换矩阵

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基于MPI的高精度归约函数设计与实现 被引量：3

10

作者 何康 黄春 +3 位作者 姜浩 谷同祥 齐进 刘杰 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2021年第4期594-602,共9页

随着科学工程计算大规模、高维数和长时程的特性越来越显著,浮点舍入误差的累积效应往往使得计算结果不可信,提高计算精度成为了并行计算领域研究的热点之一。基于MPICH3框架,采用无误差变换技术构建新的数据格式和相应运算操作符,设计... 随着科学工程计算大规模、高维数和长时程的特性越来越显著,浮点舍入误差的累积效应往往使得计算结果不可信,提高计算精度成为了并行计算领域研究的热点之一。基于MPICH3框架,采用无误差变换技术构建新的数据格式和相应运算操作符,设计了高精度归约函数MPI_ACCU_REDUCE,实现了高精度的求和、求积和求L2范数3种MPI归约运算。数值实验结果表明,提出的3种高精度归约运算有效提高了数值计算的精度。 展开更多

关键词 MPI 高精度计算 归约操作 无误差变换

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面向飞腾处理器的多线程可复现DGEMV设计与实现 被引量：1

11

作者 陈磊 唐滔 +2 位作者 漆海俊 姜浩 何康 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2022年第10期27-35,共9页

在高性能计算中,求解大规模、大尺度、长时程和病态问题过程中舍入误差的累计都可能会使算法的最终数值结果失真。在不同的计算软硬件资源下,每次运行的结果可能不一致,而这些结果是开发者调试程序和正确性检查的重要依据,会对科研工作... 在高性能计算中,求解大规模、大尺度、长时程和病态问题过程中舍入误差的累计都可能会使算法的最终数值结果失真。在不同的计算软硬件资源下,每次运行的结果可能不一致,而这些结果是开发者调试程序和正确性检查的重要依据,会对科研工作的顺利进行造成干扰,因此算法数值结果的可复现性变得至关重要。文中面向飞腾处理器,基于OpenBLAS软件框架,结合美国伯克利国家实验室的Demmel教授团队开发的ReproBLAS软件中提出的可复现的方法与Castado提出的多层分块技术,使用舍入误差分析和无误差变换等技术,设计出了多线程可复现DGEMV的算法。数值实验显示,所提算法实现了数值计算的可复现性,且输出结果与ReproBLAS相同,验证了所提算法的可靠性。同时,所提算法在相同的测试环境下运行速度至少是ReproBLAS实现算法运行速度的2倍。此外,还将所提算法与日本理化研究所Mukunoki提出的OzBLAS中的可复现DGEMV函数进行对比,同为单线程时该算法的运行速度至少是OzBLAS算法的20倍,在相同多线程数量情况下,该算法的运行速度至少是OzBLAS算法的9倍。理论分析和数值实验均表明,该改进算法比国际上现有的可复现数值算法性能更优。 展开更多

关键词 可复现性 舍入误差 无误差变换 DGEMV

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6-TPS并联坐标测量机误差建模与仿真

12

作者 刘延斌 韩秀英 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第20期6364-6367,6372,共5页

研究6-TPS型并联坐标测量机误差建模,并分析各误差因素对工件测量误差的影响度。运用一种构件、副误差矩阵的误差描述方法确定了影响并联坐标测量机工件测量误差的各项误差因素,然后建立了测量误差模型,并通过仿真的方法详细分析了各误... 研究6-TPS型并联坐标测量机误差建模,并分析各误差因素对工件测量误差的影响度。运用一种构件、副误差矩阵的误差描述方法确定了影响并联坐标测量机工件测量误差的各项误差因素,然后建立了测量误差模型,并通过仿真的方法详细分析了各误差因素对工件测量误差的影响度,为6-TPS型并联坐标测量机的精度设计、补偿奠定了基础,也将为测量机的运动校正和控制提供参考。 展开更多

关键词 并联机构坐标测量机 误差描述方法 误差变换矩阵 误差模型

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基于GPU的NCO相位累积误差消除方法 被引量：1

13

作者 陈永强 万张云虹 《遥测遥控》 2021年第6期47-56,共10页

针对航天测控系统高精度数控振荡器NCO实现需求,利用图形处理单元GPU的高灵活性和高效并行数据处理能力,设计了一种基于GPU的高效高精度NCO实现方法。针对NCO计算中浮点数相位累加运算累积误差大的共性问题,利用无误差变换技术设计了基... 针对航天测控系统高精度数控振荡器NCO实现需求,利用图形处理单元GPU的高灵活性和高效并行数据处理能力,设计了一种基于GPU的高效高精度NCO实现方法。针对NCO计算中浮点数相位累加运算累积误差大的共性问题,利用无误差变换技术设计了基于Fast2Sum算法和2Sum算法的单精度浮点数相位累积误差综合补偿算法,并利用该算法为NCO系统设计了相位累积求和算子。最后,基于GPU平台对该方法进行了验证。试验结果表明,该方法能够将基于GPU的NCO系统浮点数相位累积误差控制在1×10^(–5) rad量级。 展开更多

关键词 GPU 数字下变频 数控振荡器 累积误差 无误差变换

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基于SCILAB的多精度算法研究与实现 被引量：1

14

作者 兰静 刘文超 +1 位作者 姜浩 林文强 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2020年第11期1949-1955,共7页

当前,通用处理器一般支持64位浮点运算,在大规模和长时程数值计算中,由于浮点运算的舍入误差累积效应,可能导致数值结果不可信。因此,有效控制误差,设计高精度、高效可靠的浮点数值算法至关重要。基于SCILAB软件平台,通过使用无误差变换... 当前,通用处理器一般支持64位浮点运算,在大规模和长时程数值计算中,由于浮点运算的舍入误差累积效应,可能导致数值结果不可信。因此,有效控制误差,设计高精度、高效可靠的浮点数值算法至关重要。基于SCILAB软件平台,通过使用无误差变换和double-double数据格式,实现了高精度的算法库。对幂指数、Bernstein和Chebyshev基多项式函数估值,在Intel平台和国产飞腾处理器平台上进行了数值实验,实验结果证实了该高性能数值算法库的有效性。该多精度算法库具有独立知识产权,可有效应用于国产自主可控处理器平台,为国家重大科研项目提供技术支持。 展开更多

关键词 SCILAB 无误差变换 浮点数 双倍双精度 重载

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一种锐化误差小波EDXRF光谱解析方法研究

15

作者 杜志恒 何剑锋 +3 位作者 李卫东 汪雪元 叶志翔 王文 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1719-1724,共6页

在轻元素自身和实测元素间的特征X射线相互影响之下,受仪器能量分辨率的制约,实测X射线荧光光谱会产生严重重叠。以色谱分离度Rs判定谱峰重叠程度,针对Rs低于0.3的重叠峰,提出一种解析EDXRF光谱的新方法,并对模拟X射线荧光光谱进行了新... 在轻元素自身和实测元素间的特征X射线相互影响之下,受仪器能量分辨率的制约,实测X射线荧光光谱会产生严重重叠。以色谱分离度Rs判定谱峰重叠程度,针对Rs低于0.3的重叠峰,提出一种解析EDXRF光谱的新方法,并对模拟X射线荧光光谱进行了新方法的验证。首先,详细介绍基于四阶导的峰锐化法和提出误差小波变换。通过仿真结果发现:当Rs=0.27时,两种方法皆不能单独实现重叠谱峰的解析与识别;然而,原始信号在四阶峰锐化法处理后保留了峰位特征的同时,还出现了Rs明显增大的有利现象。因此,只需要通过调节四阶峰锐化法的权重完成对低分离度重叠峰的初步锐化处理,再对锐化后的信号进行误差小波变换,结果实现了对模拟重叠峰的分解,证明了结合后的新方法(锐化误差小波变换)针对极低分离度的重叠谱峰具有强大的分解能力。对两组重叠谱峰采用叠加的高斯函数进行模拟,分别是Mn的K_(β)能量峰与Fe的K_(α)能量峰的重叠光谱(Rs=0.19)以及Al的K_(α)能量峰与其K_(β)能量峰的重叠光谱(Rs=0.11)。用新方法对谱线进行处理,实现了重叠峰分解,结果表明针对极低分离度的重叠谱峰该方法具有可行性。通过锐化误差小波对实测的EDXRF光谱进行解析,通过对三组数据解析特定三种低分离度重叠峰进行对比实验,均成功解析与识别了低分离度的重叠谱峰。结果表明:针对极低分离度的重叠谱峰,锐化误差小波变换可以有效分解,具有突破性,实用性和创新性。 展开更多

关键词 X射线荧光光谱 低分离度重叠峰 峰锐化 锐化误差小波变换 重峰分解

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基于土地使用性质的饱和空间负荷预测研究 被引量：3

16

作者 张纪伟 刘晓明 +5 位作者 冯人海 贡卓 曹建梅 张峰 吴元香 龙剑桥 《广东电力》 2019年第8期35-42,共8页

精准预测电力负荷对提升电网规划和建设质量意义重大,传统饱和负荷预测方法受历史信息影响较大,且预测结果的计算复杂、精度低,为此提出一种基于误差模型变换的饱和负荷预测方法。该方法首先考虑城市用地性质及开发时间,将片区地块分成... 精准预测电力负荷对提升电网规划和建设质量意义重大,传统饱和负荷预测方法受历史信息影响较大,且预测结果的计算复杂、精度低,为此提出一种基于误差模型变换的饱和负荷预测方法。该方法首先考虑城市用地性质及开发时间,将片区地块分成同质地块和同时地块;继而提出迭代式负荷预测系统架构,将片区负荷预测问题转换为网格化分区的参数估计和模型的整合预测2个子问题相互迭代;最后利用误差模型变换改进极大似然估计,使负荷预测结果不再依赖于地块历史信息。仿真结果表明,该方法的负荷预测结果精确度较高,且受误差影响较小。 展开更多

关键词 配电网 负荷预测 迭代算法 误差模型变换 极大似然估计

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