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结构区间参数反求的DIRECT算法 预览
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作者 蔡恒 刘杰 +1 位作者 王青云 张连怡 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第2期298-303,共6页
提出一种基于DIRECT算法的结构区间参数反求方法。对于结构不确定性参数反求问题,一般转化为不确定性传播和模型参数优化的双层求解问题。首先,区间模型用来描述响应和待识别结构参数的不确定性,并建立了相应区间参数反求模型。其次,在... 提出一种基于DIRECT算法的结构区间参数反求方法。对于结构不确定性参数反求问题,一般转化为不确定性传播和模型参数优化的双层求解问题。首先,区间模型用来描述响应和待识别结构参数的不确定性,并建立了相应区间参数反求模型。其次,在迭代反求过程中自适应更新径向基函数用来近似原系统模型,并利用DIRECT算法来求解内层不确定性传播问题。最后,通过遗传算法来求解外层的优化模型,从而识别结构不确定性参数的区间。数值算例用来验证了该方法的正确性和有效性,并将该方法应用来反求车辆乘员约束系统中的不确定性参数。 展开更多
关键词 区间参数反求 反问题 DIRECT算法 不确定性传播 径向基函数
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边条件含谱参数有理式的Sturm-Liouville问题的谱不等式 预览
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作者 傅守忠 王忠 《肇庆学院学报》 2019年第2期1-4,16共5页
讨论了一类边条件含特征参数有理式的Sturm-Liouville问题的特征值不等式及其逆谱问题.利用Weyl-Titchmarsh m-函数的分段单调性,得到这类Sturm-Liouville问题的特征值与一类经典Sturm-Liouville问题的特征值,以及1个常数间的交替不等式... 讨论了一类边条件含特征参数有理式的Sturm-Liouville问题的特征值不等式及其逆谱问题.利用Weyl-Titchmarsh m-函数的分段单调性,得到这类Sturm-Liouville问题的特征值与一类经典Sturm-Liouville问题的特征值,以及1个常数间的交替不等式,同时得到由含特征参数有理式的边条件和Dirichlet边条件确定的2个常微分算子的特征值可唯一确定势函数. 展开更多
关键词 STURM-LIOUVILLE问题 逆问题 特征值 边条件 谱参数 有理式
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叶栅叶型正反设计的伴随优化方法 预览
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作者 朱玉杰 琚亚平 张楚华 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期100-105,174共7页
针对基于流场Navier-Stokes方程求解的叶栅叶型正反问题设计优化中,计算量随设计变量数目急剧增加的问题,采用伴随方法建立了集叶片几何参数化、网格生成、流场求解、伴随场求解与优化求解于一体的优化求解方法。针对反问题设计中目标... 针对基于流场Navier-Stokes方程求解的叶栅叶型正反问题设计优化中,计算量随设计变量数目急剧增加的问题,采用伴随方法建立了集叶片几何参数化、网格生成、流场求解、伴随场求解与优化求解于一体的优化求解方法。针对反问题设计中目标控制参数分布难以给定的问题,通过分析叶栅叶型正问题优化求解结果,给出了反问题优化求解所需的较优目标压力分布。利用自主程序完成了以减弱或消除流动分离、提高叶栅气动性能为目的的叶栅叶型正、反问题自动优化求解,优化后的叶型叶栅总压损失系数分别降低了5.69%、4.50%。研究表明,叶栅叶型吸力面曲率的减小、叶片前加载和中后部逆压梯度的减小,可有效抑制叶片尾缘附近的流动分离。该研究工作对发展高效宽工况叶栅叶型设计技术具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 叶栅叶型 伴随方法 正问题 反问题 优化
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一种方阵的反问题解 预览
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作者 杨恩孝 许佰雁 《山西大同大学学报:自然科学版》 2019年第2期50-52,共3页
在方阵的特征值和特征向量已知或不全已知的情况下,针对不同类型的矩阵,反求出原来的矩阵,即矩阵的反问题,并举例说明。
关键词 方阵 特征值 特征向量 反问题
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冲击动力学反问题及其反演方法综述 预览
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作者 孟卓 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第4期1-8,共8页
冲击动力学的三要素(激励、结构及响应)相互关联,构成一个封闭系统,形成了完整的力学、数学模型。根据工程问题设定条件的不同,对应于这三要素的不同组合方式,产生了冲击动力学的正、反两类问题。近年来,冲击动力学反问题成为工程实践... 冲击动力学的三要素(激励、结构及响应)相互关联,构成一个封闭系统,形成了完整的力学、数学模型。根据工程问题设定条件的不同,对应于这三要素的不同组合方式,产生了冲击动力学的正、反两类问题。近年来,冲击动力学反问题成为工程实践应用的热点问题,其各种反演方法也是未来力学领域的重要研究方向。根据冲击动力学问题的不同模型及观测数据的不同性质,对冲击动力学反问题的定义进行了归纳和总结,对其不适定性及非线性等工程应用中的瓶颈问题进行了重新认识和分析。在此基础上,介绍了求解冲击动力学反问题的理论方法和数值方法,结合智能计算方法,对各种数值反演方法进行了评述;尤其对各种优化反演方法的适用范围及优劣进行了论述,为冲击动力学反问题求解提供有益参考。 展开更多
关键词 冲击动力学 反问题 反演方法 数值优化法
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悬停状态下旋翼噪声声源反演的正则化方法
6
作者 赵庆贺 李晓东 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期838-846,共9页
根据旋翼辐射的气动噪声求解气动声学反问题,给定合理的旋翼表面载荷并结合声类比方法得到观测点的信号,以此进行表面载荷反演。对建立的大型不适定性方程组采用奇异值分解结合正则化方法进行求解,为克服反演结果存在的数值振荡,采用多... 根据旋翼辐射的气动噪声求解气动声学反问题,给定合理的旋翼表面载荷并结合声类比方法得到观测点的信号,以此进行表面载荷反演。对建立的大型不适定性方程组采用奇异值分解结合正则化方法进行求解,为克服反演结果存在的数值振荡,采用多项式函数来表示未知量,并引入库塔条件作为先验信息。结果表明:理想条件下,该方法得到的旋翼表面的压力分布更接近输入值,尤其在载荷分布较大的叶尖区域,考虑干扰噪声影响后,该方法得到的展向截面吸力峰位置的最大相对误差从15%减小到4%。 展开更多
关键词 亚声速悬停 气动噪声 反问题 正则化方法 声源重构
基于粒子群的改进智能算法在载荷识别中的应用 预览
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作者 谢兵 谢博群 +1 位作者 张猛 曲先强 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期343-349,共7页
针对粒子群优化算法(PSO)无法处理反求问题中的病态问题,基于粒子群优化算法,通过遗传算法对粒子群优化算法进行改进,提出一种改进的粒子群优化算法(GAPSO),通过载荷识别对该方法进行验证,并应用于静态载荷识别和动态载荷识别算例中。... 针对粒子群优化算法(PSO)无法处理反求问题中的病态问题,基于粒子群优化算法,通过遗传算法对粒子群优化算法进行改进,提出一种改进的粒子群优化算法(GAPSO),通过载荷识别对该方法进行验证,并应用于静态载荷识别和动态载荷识别算例中。研究结果表明:改进后的粒子群优化算法既能使粒子群优化算法处理病态问题,又提高了反求问题的求解精度。 展开更多
关键词 载荷识别 反问题 粒子群优化算法(PSO) 遗传算法
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P波间期的心脏电流源重建及电活动磁成像 预览
8
作者 周大方 蒋式勤 +1 位作者 赵晨 Peter van Leeuwen 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第13期301-314,共14页
用超导量子干涉仪在人体胸腔表面测量的磁场数据重建心脏电流源及其成像,是一种无创获取心脏电活动信息的新技术.由于P波间期的心脏磁信号比R波峰值弱,信噪比较低,本文提出了一种可提高分布源空间谱估计强度对比度(IIC)的波束成形方法.... 用超导量子干涉仪在人体胸腔表面测量的磁场数据重建心脏电流源及其成像,是一种无创获取心脏电活动信息的新技术.由于P波间期的心脏磁信号比R波峰值弱,信噪比较低,本文提出了一种可提高分布源空间谱估计强度对比度(IIC)的波束成形方法.该方法分两步:1)在空间滤波器的加权矩阵中引入导联场矩阵,使滤波器输出估计对磁场电流源及其分布比较敏感.通过求解逆问题,可以改进重建分布源强度的对比度;2)通过设置源强度阈值,提取每个时刻重建源中偶极矩强度极大的电流源,消除其他位置上相对弱的伪源,可提高P波间期电流源重建的精度.文中采用理论分析与仿真试验,比较了IIC与3种其他电流源重建方法的性能.结果表明,IIC的单源空间谱估计的强度对比度较高,电流源重建精度相对较好.文中还分析了2个健康人的61通道心磁测量数据,以及他们P波间期的心脏电活动成像.与其他3种方法相比,IIC的电流源成像结果最优.能够显示健康人P波峰时刻心房的电活动较心室强.P波间期右心房除极时,心脏电活动具有方向特征. 展开更多
关键词 心脏电活动 磁成像 逆问题 空间滤波器 电流源重建
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基于积分观测条件反演抛物型方程的辐射系数 预览
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作者 温鑫亮 杨涛 刘翻丽 《兰州交通大学学报》 CAS 2019年第3期112-116,共5页
研究了一类基于积分观测条件重构二阶非散度抛物型方程的辐射系数的反问题,这里的辐射系数仅依赖于空间变量.首先利用Cauchy不等式与Gronwall不等式得到正问题解的先验估计式;然后将原问题转化为非线性算子方程,基于Schauder不动点定理... 研究了一类基于积分观测条件重构二阶非散度抛物型方程的辐射系数的反问题,这里的辐射系数仅依赖于空间变量.首先利用Cauchy不等式与Gronwall不等式得到正问题解的先验估计式;然后将原问题转化为非线性算子方程,基于Schauder不动点定理,证明了反问题解的存在性;最后基于正问题解的一些先验估计式和附加条件,得到了反问题解唯一的充分条件. 展开更多
关键词 反问题 存在性 唯一性 算子方程
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基于反问题理论的油库管道阀门控制方案
10
作者 李岩松 王剑波 +4 位作者 丁鼎倩 何国玺 林默涵 吴梦雨 梁永图 《油气储运》 CAS 北大核心 2019年第5期554-561,共8页
目前,油库管道阀门进行现场操作时大多结合工程经验与SCADA数据进行试探性调节,具有一定的盲目性,阀门调节时间长、风险大。为了制定压头约束下油库管道复杂水力系统中阀门的调节方案,根据油库管道系统的通用物理模型,结合水力瞬变相关... 目前,油库管道阀门进行现场操作时大多结合工程经验与SCADA数据进行试探性调节,具有一定的盲目性,阀门调节时间长、风险大。为了制定压头约束下油库管道复杂水力系统中阀门的调节方案,根据油库管道系统的通用物理模型,结合水力瞬变相关理论,建立阀门调节过程的数学模型,并根据实际工况,确定对应的定解条件。结合有限差分法和空间特征线法,针对存在变径点、泵、阀等元件的复杂油库发油管路系统,基于反问题相关理论,求解压头约束下以调节时间最短为目标的阀门控制方案,从而为复杂水力系统中阀门的控制优化提供借鉴。 展开更多
关键词 油库管道 反问题 阀调节 控制方案
基于奇异值分解方法的磁感应磁声断层重建算法 预览
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作者 马任 杨铭 +3 位作者 张顺起 周晓青 殷涛 刘志朋 《生物医学工程研究》 2019年第2期129-133,共5页
为了提高磁感应磁声成像的成像分辨率,克服低信噪比的磁声信号对磁感应磁声成像重建效果的影响,本研究基于实验系统参数及磁声声源产生传播接收过程,建立了一个磁感应磁声实验系统矩阵,采用截断奇异值分解(TSVD)方法求解了该系统矩阵的... 为了提高磁感应磁声成像的成像分辨率,克服低信噪比的磁声信号对磁感应磁声成像重建效果的影响,本研究基于实验系统参数及磁声声源产生传播接收过程,建立了一个磁感应磁声实验系统矩阵,采用截断奇异值分解(TSVD)方法求解了该系统矩阵的特征值及逆矩阵,并将该系统矩阵应用到磁感应磁声成像的正逆问题算法中。为了验证该算法的普适性,建立了一个具有不同形状的电阻抗分布仿体模型,使用Matlab计算数值,得到了三种不同条件下的重建结果。仿真结果证明:该算法在信噪比较高的情况下重建的电导率分布与原始电导率分布基本一致,且能够在信噪比较低的情况下较好的重建电导率分布。该研究为进一步实验研究和实验重建的精确性提供了研究基础。 展开更多
关键词 磁感应磁声成像 系统矩阵 特征值 逆问题 重建算法
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机械结构冲击载荷稀疏识别方法研究
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作者 乔百杰 陈雪峰 +1 位作者 刘金鑫 王诗彬 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期81-89,共9页
冲击载荷识别在结构健康监测、动力学优化设计、铣削力测量等领域扮演重要角色。然而,现有的基于L2范数的冲击载荷识别正则化方法在识别精度、稳定性、计算效率、参数选取等方面均存在瓶颈和局限。近年来兴起的稀疏正则化理论为冲击载... 冲击载荷识别在结构健康监测、动力学优化设计、铣削力测量等领域扮演重要角色。然而,现有的基于L2范数的冲击载荷识别正则化方法在识别精度、稳定性、计算效率、参数选取等方面均存在瓶颈和局限。近年来兴起的稀疏正则化理论为冲击载荷识别提供了一种新的探索途径。充分利用冲击载荷在时域内稀疏的先验信息,提出冲击载荷稀疏识别新方法,通过最小化L1罚函数项取代传统的最小化L2罚函数项,建立基于L1范数的稀疏识别正则化模型,突破基于L2范数的冲击载荷识别方法精度低的瓶颈。基于L1范数的稀疏识别方法与基于L2范数的Tikhonov正则化方法在机械结构单源和多源冲击载荷识别中进行了对比。薄板结构冲击载荷识别试验表明:基于L1范数的正则化解在时域内非常稀疏,冲击载荷非加载区噪声被极大地抑制;稀疏识别方法在重构冲击载荷时间历程、稳定性和计算效率方面均优于传统的Tikhonov方法。 展开更多
关键词 冲击载荷识别 稀疏识别 正则化 反问题
已知部分势函数的AKNS算子的逆谱问题
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作者 孙奕欣 魏广生 《山东大学学报:理学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期50-54,共5页
考虑定义在[0,1]区间上AKNS算子的逆谱问题。证明了假设2组势函数在区间[a,1](a∈(0,1/2])上已知且它们的差属于Lp空间,若2个系统的共同特征值的数量足够大则这2组势函数相等,且共同特征值的数量与系数p和a有关。
关键词 AKNS 系统 势函数 反问题
电磁层析成像图像重建中的修正Landweber迭代算法
14
作者 刘向龙 刘泽 朱盛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第13期3971-3979,共9页
电磁层析成像技术中图像重建算法的准确与快速是其在工业现场中得以应用的关键。Landweber迭代算法是电磁层析成像图像重建中应用最广泛的迭代算法,但其需要多次迭代,收敛速度慢。该文提出一种修正的Landweber迭代图像重建算法,该算法... 电磁层析成像技术中图像重建算法的准确与快速是其在工业现场中得以应用的关键。Landweber迭代算法是电磁层析成像图像重建中应用最广泛的迭代算法,但其需要多次迭代,收敛速度慢。该文提出一种修正的Landweber迭代图像重建算法,该算法通过在构建的电磁层析成像逆问题目标泛函中添加正则化项,并采用自适应权重系数的方法,提高了收敛速度,并且改善了重建图像的质量。利用有限元法,在Maxwell中进行电磁层析成像正问题的求解,获得了图像重建所需的灵敏度矩阵。仿真和数值实验结果表明,修正的Landweber迭代算法在收敛速度和重建图像质量两方面均优于Landweber迭代算法。 展开更多
关键词 电磁层析成像 逆问题 图像重建 修正Landweber 正则化
基于Bayes微分进化算法的热源识别反问题 预览
15
作者 尹伟石 李嘉琦 《吉林大学学报:理学版》 CAS 北大核心 2019年第3期517-522,共6页
利用Bayes微分进化算法,讨论二维热传导方程问题,通过一个观测点的不同时刻观测温度,给出热源位置的反演估计.数值实验结果表明:随着迭代次数的增加,热源位置参数误差变小;当迭代次数大于120次时,参数反演的相对误差均控制在2%以内;当... 利用Bayes微分进化算法,讨论二维热传导方程问题,通过一个观测点的不同时刻观测温度,给出热源位置的反演估计.数值实验结果表明:随着迭代次数的增加,热源位置参数误差变小;当迭代次数大于120次时,参数反演的相对误差均控制在2%以内;当对观测数据分别添加5%和10%的白噪声时,相对误差变化不大,表明算法稳定性较好. 展开更多
关键词 反问题 Bayes理论 微分进化算法 热源估计
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基于反问题理论的汽液两相上升流流型预测与实验研究
16
作者 庞海林 梅宁 +1 位作者 袁瀚 张继 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期130-136,共7页
汽液两相流流型的测量在两相流研究中占有重要地位。应用均相流模型建立了圆管内汽液两相上升流压力分布,基于反问题理论反演了汽液两相的物性参数,将反演结果与流型图结合,精确地预测了管内流型,计算结果与实验结果进行了对比,误差小... 汽液两相流流型的测量在两相流研究中占有重要地位。应用均相流模型建立了圆管内汽液两相上升流压力分布,基于反问题理论反演了汽液两相的物性参数,将反演结果与流型图结合,精确地预测了管内流型,计算结果与实验结果进行了对比,误差小于5%。提出的反演流型的方法,可以推广到水平管、螺旋管,为工程上的汽液两相流设备安全性分析、稳定性分析等提供了一种简单可靠的技术方法。 展开更多
关键词 汽液两相流 均相流模型 压力分布 流型 反问题
空间机器人运行中回避奇异问题路径规划 预览
17
作者 孙占朋 王亮 《计算机仿真》 北大核心 2019年第7期287-291,354共6页
研究自由漂浮空间机器人回避奇异的路径规划问题,可使空间机器人运行中有效地解决反解问题。由于传统算法改变了矩阵特征值而带来路径规划的较大误差,为解决上述问题提出了一种动力学奇异转化为避免奇异值分解的迭代Tik honov 正则化解... 研究自由漂浮空间机器人回避奇异的路径规划问题,可使空间机器人运行中有效地解决反解问题。由于传统算法改变了矩阵特征值而带来路径规划的较大误差,为解决上述问题提出了一种动力学奇异转化为避免奇异值分解的迭代Tik honov 正则化解决病态方程的算法。首先,建立了受非完整约束的FFSR系统模型,分析了动力学奇异产生的因素。然后将奇异问题转换为数学中病态问题,着重分析了利用Tikhonov正则化和迭代Tikhonov正则化解决不适定问题的方法,揭示了Tikhonov正则化方法与阻尼最小方差法等价性。最后,仿真结果表明,两种正则化方法均能回避路径规划奇异问题,迭代正则化方法能够进一步减小因回避奇异而产生的误差。 展开更多
关键词 自由漂浮空间机器人 路径规划 奇异回避 反演问题 正则化
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放射性烟羽扩散反问题解模型的初步研究 预览
18
作者 施加松 常芸芬 +1 位作者 吴涢晖 李发明 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期761-768,共8页
本文采用最频值理论建立放射性烟羽扩散反问题的目标函数,结合遗传算法构建了一种放射性烟羽扩散反问题解模型;采用Fortran语言编写了相应的程序,其中为提高遗传算法的搜索效率,对遗传算法中的选择、交叉和变异算子进行了优化;最后利用... 本文采用最频值理论建立放射性烟羽扩散反问题的目标函数,结合遗传算法构建了一种放射性烟羽扩散反问题解模型;采用Fortran语言编写了相应的程序,其中为提高遗传算法的搜索效率,对遗传算法中的选择、交叉和变异算子进行了优化;最后利用模拟数据和风洞数据进行了反问题求解实验。结果表明,在扩散模型与监测数据适应性较高的情况下,该模型精度很高,但当适应性降低时,解的精度也降低。 展开更多
关键词 最频值 遗传算法 反问题 放射性 烟羽扩散
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一种新型分数阶Tikhonov正则化载荷重构技术及应用 预览
19
作者 王能建 任春平 刘春生 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期121-126,158共7页
针对整数阶Tikhonov正则化载荷重构技术存在病态性和对噪声敏感等不足,提出一种新型分数阶Tikhonov正则化技术,将处理反问题的过程转化为一类无约束优化问题,并采用超记忆梯度法求解目标函数。通过工程应用算例验证所提出技术的实用性... 针对整数阶Tikhonov正则化载荷重构技术存在病态性和对噪声敏感等不足,提出一种新型分数阶Tikhonov正则化技术,将处理反问题的过程转化为一类无约束优化问题,并采用超记忆梯度法求解目标函数。通过工程应用算例验证所提出技术的实用性和稳定性,为解决工程应用中的反问题提供了一种新的有效方法。 展开更多
关键词 反问题 病态性 载荷重构 新型分数阶Tikhonov正则化 超记忆梯度法
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基于栈式自编码器的磁探测电阻抗成像算法研究
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作者 陈瑞娟 戚昊峰 +2 位作者 李炳南 王慧泉 王金海 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期257-264,共8页
针对目前磁探测电阻抗成像算法图像重建分辨率不高、精确度低的问题,提出了一种基于栈式自编码(SAE)神经网络的磁探测电阻抗成像算法。使用方形成像体进行仿真实验,通过训练样本建立SAE神经网络模型,确定神经元权重和偏置值。利用该网... 针对目前磁探测电阻抗成像算法图像重建分辨率不高、精确度低的问题,提出了一种基于栈式自编码(SAE)神经网络的磁探测电阻抗成像算法。使用方形成像体进行仿真实验,通过训练样本建立SAE神经网络模型,确定神经元权重和偏置值。利用该网络模型重建成像体内部的电导率分布;并在异质体中心位置、算法的抗噪性能等方面将重建结果与基于Levenberg-Marquardt算法的反向传播神经网络的重建结果进行对比。结果表明栈式自编码神经网络算法显著提高了磁探测电阻抗成像的重建精度、抗噪性能。最后,通过仿体实验验证了SAE算法的可行性。根据实际测得的磁场,使用神经网络算法重建电导率,准确定位异质体位置。SAE神经网络算法的提出对于磁探测电阻抗成像技术的广泛应用具有重要意义。 展开更多
关键词 磁探测电阻抗成像 逆问题 栈式自编码 反向传播神经网络
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