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正交试验理论线聚焦电磁超声换能器优化设计 被引量:1
1
作者 张京军 刘敏 +2 位作者 贾国平 贾晓娟 高瑞贞 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第2期91-99,共9页
为提高线聚焦电磁超声换能器(LF-EMAT)的聚焦性能,通过有限元模拟进行27次八因素三水平正交试验。首先分析激励频率和焦线位置对聚焦性能的影响;然后采用正交试验方法分析永磁体宽度和高度、线圈宽度和高度、线圈匝数、最后一个线源位... 为提高线聚焦电磁超声换能器(LF-EMAT)的聚焦性能,通过有限元模拟进行27次八因素三水平正交试验。首先分析激励频率和焦线位置对聚焦性能的影响;然后采用正交试验方法分析永磁体宽度和高度、线圈宽度和高度、线圈匝数、最后一个线源位置、提离距离和激励电流对面内位移、面外位移、总位移的影响程度;最后选用最优参数组合建立优化后的模型并与原始模型进行比较。结果表明:在合适的范围内,激励频率越小,即线圈间距较稀疏,更有利于提高位移幅值;焦线位置小的线聚焦EMAT产生的SV波具有较好的聚焦性能和方向性;优化后电磁超声换能器涡流和洛伦兹力的瞬时最大值分别提高3.013倍和4.073倍,面内位移幅值增长为优化前的3.664倍。 展开更多
关键词 线聚焦电磁超声换能器 位移幅值 优化设计 正交试验方法
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机器人视觉下的视差图效果优化研究
2
作者 张京军 刘松松 +1 位作者 方智立 高瑞贞 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第12期258-262,共5页
立体匹配(Stereo Matching)算法的效果在机器人应用中至关重要。为了提高立体匹配算法效果,首先利用基于一阶差分的Sobel检测、Scharr检测和Canny检测对图像进行梯度处理,获取图像边缘,其次利用图像的边缘信息作为初始匹配代价进行立体... 立体匹配(Stereo Matching)算法的效果在机器人应用中至关重要。为了提高立体匹配算法效果,首先利用基于一阶差分的Sobel检测、Scharr检测和Canny检测对图像进行梯度处理,获取图像边缘,其次利用图像的边缘信息作为初始匹配代价进行立体匹配,大幅减少不必要的计算量,然后利用所提算法分别对Middlebury数据集中的图像和自采集的图像进行实验,获得立体匹配的误匹配率和匹配时间。经过实验数据对比,Sobel检测算法和BM(Boyer-Moore)算法结合的方法所得视差图速度快且精度高,效果最佳,实验证明所提方法具有明显优势,可提高立体匹配效果。 展开更多
关键词 机器视觉 边缘信息 双目视觉 误匹配率 视差图 立体匹配
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基于图注意力机制的三维点云感知
3
作者 高瑞贞 王诗浩 +2 位作者 王皓乾 张京军 李志杰 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第7期155-162,共8页
基于PointNet++网络的三维点云感知方法能够通过提取目标的几何特征信息来对目标进行分类。虽然PointNet++网络能够提取到点云数据的局部特征,但未考虑点与其邻域点之间的关系,因此一旦缺失一个点的局部特征,网络的性能会受到较大的影... 基于PointNet++网络的三维点云感知方法能够通过提取目标的几何特征信息来对目标进行分类。虽然PointNet++网络能够提取到点云数据的局部特征,但未考虑点与其邻域点之间的关系,因此一旦缺失一个点的局部特征,网络的性能会受到较大的影响。针对这一问题,该文提出一种基于图注意力机制(graphic attention mecahnism)的新网络架构GA-PointNet++。模型利用图注意力机制在点与其邻域点之间分配注意力系数,完成点云局部特征的提取。在分类实验中,该文在ModelNet40数据集上的实验结果表明,提出的GA-PointNet++模型最终的平均分类准确率达到了88.8%,总体准确率达到了91.3%。相较于PointNet++基线模型总体准确率提高1.1百分点,验证了GA-PointNet++在分类任务中的有效性。 展开更多
关键词 图像处理 深度学习 图注意力机制 邻域点
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开关磁阻电机径向电磁力解析建模及有限元分析 被引量:19
4
作者 张京军 龙荣 +2 位作者 张海军 赵子月 马希青 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期700-704,共5页
在考虑磁饱和与开关磁阻电机实际定转子极弧不等宽的前提下,结合麦克斯韦张量法和磁路法,推导建立一套能直接应用于开关磁阻电机定、转子极弧相等与不相等两种情况下的径向力的通用解析模型。该模型符合实际开关磁阻电机结构及运行特点... 在考虑磁饱和与开关磁阻电机实际定转子极弧不等宽的前提下,结合麦克斯韦张量法和磁路法,推导建立一套能直接应用于开关磁阻电机定、转子极弧相等与不相等两种情况下的径向力的通用解析模型。该模型符合实际开关磁阻电机结构及运行特点,为开关磁阻电机结构优化设计、电磁振动和噪声的预测和控制提供了理论参考。以1台样机为例,将解析模型的计算结果与三维有限元分析结果进行了对比,验证了所建解析模型的有效性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 径向力 解析模型
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小生境遗传算法的多刚体系统动力学参数优化设计 被引量:19
5
作者 张京军 崔炜 王南 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期66-70,共5页
在分析多刚体系统动力学参数优化问题特点的基础上,针对用传统优化方法和标准遗传算法求解这一类问题时存在的问题,提出了一种改进的小生境遗传算法。采用最优保存策略和高斯变异算子,保证算法的稳定收敛和提高算法在每个峰值附近的局... 在分析多刚体系统动力学参数优化问题特点的基础上,针对用传统优化方法和标准遗传算法求解这一类问题时存在的问题,提出了一种改进的小生境遗传算法。采用最优保存策略和高斯变异算子,保证算法的稳定收敛和提高算法在每个峰值附近的局部搜索能力。将该方法用于5自由度汽车悬架系统动力学参数优化设计问题,结果表明该方法在收敛速度和获得全局最优解方面部有很大提高。 展开更多
关键词 多刚体系统动力学 优化设计 遗传算法 小生境
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单纯同伦算法的改进遗传算法 被引量:3
6
作者 张京军 吕品 +1 位作者 高瑞贞 张海军 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第7期987-991,共5页
为解决基本遗传算法在实际应用中存在的收敛速度低及稳定性差的问题.采用了单纯同伦算法与基本遗传算法相结合的改进算法,将n维函数优化问题放到高一维的空间中.改进后的算法通过同伦参数的变化设置跟踪路径,使用网径渐细的单纯剖分,使... 为解决基本遗传算法在实际应用中存在的收敛速度低及稳定性差的问题.采用了单纯同伦算法与基本遗传算法相结合的改进算法,将n维函数优化问题放到高一维的空间中.改进后的算法通过同伦参数的变化设置跟踪路径,使用网径渐细的单纯剖分,使目标解的精度随着算法的迭代过程逐渐提高,在不损失算法效率的前提下提高了算法的精度;算法依据单纯剖分的顶点整数标号信息作为判断收敛的标准,改善了基本遗传算法判敛标准受人为因素影响的缺点,提升了稳定性.优化算例表明:与相关文献的优化算法相比较,改进后的遗传算法有更高的效率及更高的精度. 展开更多
关键词 遗传算法 同伦算法 渐细剖分 不动点 单纯剖分 整数标号 全局最优 路径跟踪
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基于LQG最优控制法的压电智能结构独立模态空间控制 被引量:3
7
作者 张京军 何丽丽 +1 位作者 李现敏 高瑞贞 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期789-794,共6页
采用压电材料作为传感器和驱动器对智能结构振动主动控制进行研究,基于机电耦合的压电智能结构传感和驱动方程,将振动控制动力学方程变换到模态空间对方程进行解耦。通过计算结构最大应变,确定压电元件的最佳粘贴位置。考虑到系统过程... 采用压电材料作为传感器和驱动器对智能结构振动主动控制进行研究,基于机电耦合的压电智能结构传感和驱动方程,将振动控制动力学方程变换到模态空间对方程进行解耦。通过计算结构最大应变,确定压电元件的最佳粘贴位置。考虑到系统过程噪声和量测噪声的影响,设计Kalman滤波器,采用基于线性二次型高斯(LQG)最优控制的独立模态空间控制方法对压电智能结构的振动进行控制。最后以压电智能悬臂梁为例进行控制仿真,验证了此方法的有效性。 展开更多
关键词 压电材料 智能结构 主动控制 LQG最优控制 独立模态空间
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基于ADAMS软件和改进遗传算法的柔性多体模型汽车悬架参数优化设计 被引量:6
8
作者 张京军 孙扬 高瑞贞 《机械设计》 CSCD 北大核心 2006年第8期33-36,共4页
针对汽车悬架优化模型简单、遗传算法概率参数主观选取问题、早熟问题,建立了汽车悬架柔性多体模型,并且对遗传算法进行了改进。通过建立遗传算法和ADAMS软件接口,首次实现了柔性多体模型汽车悬架参数的遗传算法优化。通过对33自由度的... 针对汽车悬架优化模型简单、遗传算法概率参数主观选取问题、早熟问题,建立了汽车悬架柔性多体模型,并且对遗传算法进行了改进。通过建立遗传算法和ADAMS软件接口,首次实现了柔性多体模型汽车悬架参数的遗传算法优化。通过对33自由度的多刚体模型汽车悬架和42自由度的柔性多体模型汽车悬架进行优化分析,表明应用柔性多体汽车悬架模型的结果要优于多刚体汽车悬架模型的结果。 展开更多
关键词 ADAMS 遗传算法 柔性多体模型 汽车悬架 优化设计
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基于无打滑现象钢球研磨的动力学分析 被引量:2
9
作者 张京军 李国广 +2 位作者 高瑞贞 闫宾 薛会民 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期2452-2458,共7页
基于卧式研球机在研磨时钢球与研磨盘之间不发生打滑现象,建立钢球的研磨运动方程,并通过MATLAB软件求解揭示其运动规律。为使钢球在转动盘牵引力的作用下不发生打滑,从垂直沟槽面和沿沟槽面分别对其进行动力学分析,推导出研磨压力及研... 基于卧式研球机在研磨时钢球与研磨盘之间不发生打滑现象,建立钢球的研磨运动方程,并通过MATLAB软件求解揭示其运动规律。为使钢球在转动盘牵引力的作用下不发生打滑,从垂直沟槽面和沿沟槽面分别对其进行动力学分析,推导出研磨压力及研磨盘转速的取值范围。以研磨盘材料HT300和钢球材料GCr15为例,给出摩擦因数和钢球大小对研磨曲线的影响,并说明沟槽偏置时α与β的选择原则,为改善钢球的表面质量提供参考。研究结果表明:通过增大盘径来减小迹线间距的差值,进而使钢球表面的迹线分布更加均匀化。 展开更多
关键词 研磨 无打滑 动力学 沟槽 MATLAB软件
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开关磁阻电机非线性特性的有限元计算 被引量:10
10
作者 张京军 张海军 王利利 《电机与控制应用》 北大核心 2007年第9期31-34,56,共5页
利用有限元方法对开关磁阻电机的非线性特性进行了研究。考虑到开关磁阻电机的磁饱和、非线性及磁场疏密分布的情况,利用ANSYS软件对开关磁阻电机在不同转子位置、不同电流载荷下的磁场分布进行了二维有限元分析和计算,据此可求得电机... 利用有限元方法对开关磁阻电机的非线性特性进行了研究。考虑到开关磁阻电机的磁饱和、非线性及磁场疏密分布的情况,利用ANSYS软件对开关磁阻电机在不同转子位置、不同电流载荷下的磁场分布进行了二维有限元分析和计算,据此可求得电机的参数和性能,作为电机进一步优化和控制的依据。对AN-SYS的求解功能进行了深一步的挖掘和应用,使此软件在电机中的应用更趋于模块化、通用化,大大提高了计算速度,节省了机时。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 非线性特性 有限元分析
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基于改进免疫遗传算法的网格任务调度 被引量:4
11
作者 张京军 刘文娟 刘光远 《河北工程大学学报(自然科学版)》 CAS 2013年第2期80-83,共4页
为改进网格计算中任务调度的低效问题,采用十进制的实数编码规则产生初始抗体群,由免疫遗传算法经过克隆和变异算子生成资源集合中的蚁群信息素,进而利用蚁群算法的并行性展开全局搜索,通过CloudSim仿真平台进行模拟,与粒子群算法及蚁... 为改进网格计算中任务调度的低效问题,采用十进制的实数编码规则产生初始抗体群,由免疫遗传算法经过克隆和变异算子生成资源集合中的蚁群信息素,进而利用蚁群算法的并行性展开全局搜索,通过CloudSim仿真平台进行模拟,与粒子群算法及蚁群遗传算法进行对比,结果表明,改进的免疫遗传算法能够大幅提高网格计算任务调度效率,有效地解决网格任务调度问题。 展开更多
关键词 网格计算 免疫遗传算法 任务调度 蚁群算法
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基于BP神经网络的压电智能结构振动系统辨识 被引量:2
12
作者 张京军 王二成 +1 位作者 何丽丽 高瑞贞 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2008年第3期35-38,共4页
针对神经网络在压电智能结构振动控制中的关键问题之一——系统模型的神经网络辨识,用引入时延的多层前馈BP神经网络串—并联型结构对表面粘贴压电片的柔性悬臂梁进行非线性动态系统模型辨识。考虑压电片对梁的质量和刚度矩阵的影响和... 针对神经网络在压电智能结构振动控制中的关键问题之一——系统模型的神经网络辨识,用引入时延的多层前馈BP神经网络串—并联型结构对表面粘贴压电片的柔性悬臂梁进行非线性动态系统模型辨识。考虑压电片对梁的质量和刚度矩阵的影响和实验提取数据的繁琐问题,用有限元分析软件ANSYS对智能梁进行模态和瞬态响应分析,利用获取的系统动力响应时间序列对神经网络进行离线训练,通过MATLAB神经网络工具箱对算例进行仿真显示。 展开更多
关键词 振动与波 系统辨识 BP神经网络 压电智能结构
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静态偏心故障对开关磁阻电机电磁特性的影响 被引量:2
13
作者 张京军 邬占川 +1 位作者 张海军 高瑞贞 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期3347-3353,共7页
针对电机的静态偏心故障问题,首先对静态偏心对电机气隙长度、气隙磁导、磁链和静态转矩的影响进行理论分析。然后,利用有限元软件建立1台8/6极SR电机样机的二维有限元模型。考虑转子偏心故障方向和偏心率,对SR电机不同偏心故障状态和... 针对电机的静态偏心故障问题,首先对静态偏心对电机气隙长度、气隙磁导、磁链和静态转矩的影响进行理论分析。然后,利用有限元软件建立1台8/6极SR电机样机的二维有限元模型。考虑转子偏心故障方向和偏心率,对SR电机不同偏心故障状态和无偏心状态下的磁通线分布、磁链-角度位置特性以及电机转矩-角度位置特性等进行有限元分析。研究结果表明:电机转子偏心故障方向与偏心率都会对SR电机的性能产生显著影响,其绕组磁链可以作为诊断SR电机偏心故障方向和偏心率的重要参数。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 静态偏心 有限元分析 电磁特性
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基于遗传算法和神经网络的矮小儿童智能诊断研究 被引量:2
14
作者 张京军 王健 +1 位作者 邵伟东 高瑞贞 《河北工程大学学报(自然科学版)》 CAS 2014年第1期90-93,共4页
针对儿童矮小问题,利用计算机辅助诊断方式建立基于神经网络的智能诊断系统。构造了矮小儿童评测的指标体系,利用遗传算法优化反向传播网络的结构参数,建立了一种基于反向传播网络的智能诊断模型。最后进行实例计算,结果表明该方法有效... 针对儿童矮小问题,利用计算机辅助诊断方式建立基于神经网络的智能诊断系统。构造了矮小儿童评测的指标体系,利用遗传算法优化反向传播网络的结构参数,建立了一种基于反向传播网络的智能诊断模型。最后进行实例计算,结果表明该方法有效克服了纯反向传播网络算法局部收敛、泛化能力弱等问题,具有收敛速度快、精度高的优点,能有效适用于儿童矮小问题的智能诊断。 展开更多
关键词 矮小儿童 反向传播 神经网络 遗传算法 智能诊断
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面向方面软件体系结构建模研究 被引量:1
15
作者 张京军 李福荣 +1 位作者 李慧 张杨 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2008年第8期57-58,78,共3页
用面向方面编程思想研究软件体系结构,提取体系结构中的横切属性,并以方面连接件的形式对其进行建模,然后提出基于UML的面向方面体系结构元模型,最后通过图书管理系统实例说明具体建模过程,对传统体系结构模型和面向方面体系结构模型进... 用面向方面编程思想研究软件体系结构,提取体系结构中的横切属性,并以方面连接件的形式对其进行建模,然后提出基于UML的面向方面体系结构元模型,最后通过图书管理系统实例说明具体建模过程,对传统体系结构模型和面向方面体系结构模型进行比较分析,结果表明了面向方面软件体系结构模型具有更高的实际应用价值。 展开更多
关键词 基于构件软件开发 面向方面编程 方面连接件
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改进遗传算法在智能悬臂梁模糊控制的应用 被引量:1
16
作者 张京军 郭晓品 +1 位作者 何丽丽 高瑞贞 《动力学与控制学报》 2011年第1期58-63,共6页
模糊控制器的设计是模糊控制系统的核心,而模糊控制器设计的关键部分是模糊规则,模糊规则的好坏决定了模糊控制系统的控制效果.而一般模糊规则是通过专家经验获得的,存在很大的主观性的缺点,本文以智能悬臂梁结构为研究对象,设计了模糊... 模糊控制器的设计是模糊控制系统的核心,而模糊控制器设计的关键部分是模糊规则,模糊规则的好坏决定了模糊控制系统的控制效果.而一般模糊规则是通过专家经验获得的,存在很大的主观性的缺点,本文以智能悬臂梁结构为研究对象,设计了模糊控制器,改进了遗传算法,提出了使用改进遗传算法对模糊规则进行优化的方法,并给出了遗传编码、适应度函数的确定方法,最后利用Matlab/Simulink建立智能悬臂梁结构的仿真模型,对模糊规则优化前后的智能悬臂梁振动控制结果进行对比.仿真结果表明,优化后的模糊规则使智能悬臂梁的振动幅度显著缩小,而且振动衰减速度明显加快. 展开更多
关键词 模糊控制器 模糊规则 改进遗传算法 智能悬臂梁 MATLAB
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遗传算法在机械系统动力学优化设计的应用 被引量:2
17
作者 张京军 王南 陈宝政 《河北省科学院学报》 CAS 2002年第2期102-107,共6页
针对机械系统动力学优化设计的特点 ,提出了一种改进的遗传算法 ,从而提高了优化算法的收敛速度和稳定性。
关键词 机械系统 动力学优化设计 遗传算法 机械设计 智能优化 全局最优解
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矿用汽车麦弗逊前悬架多目标优化设计 被引量:1
18
作者 张京军 许海皎 +1 位作者 高瑞贞 赵为立 《煤矿机械》 北大核心 2014年第10期8-10,共3页
以某矿用汽车的实际参数为基础,在ADAMS/Car里建立了其麦弗逊前悬架动力学模型。应用最优拉丁超立方设计方法对悬架硬点位置参数进行了试验设计,根据灵敏度分析结果确定了设计变量。通过编写相关文件将ADAMS/Car、Matlab、Isight和多岛... 以某矿用汽车的实际参数为基础,在ADAMS/Car里建立了其麦弗逊前悬架动力学模型。应用最优拉丁超立方设计方法对悬架硬点位置参数进行了试验设计,根据灵敏度分析结果确定了设计变量。通过编写相关文件将ADAMS/Car、Matlab、Isight和多岛遗传算法集合到了一起,并以此为平台对车轮外倾角和前束角进行了多目标优化。优化结果表明,在左右车轮平行跳动实验中,车轮外倾角和前束角变化范围都得到了有效的缩小,悬架的运动学性能得到了相应程度的提高。 展开更多
关键词 矿用汽车 麦弗逊前悬架 多目标优化 ADAMS/CAR Matlab ISIGHT 多岛遗传算法
原文传递
基于NS2的组播路由协议实现及仿真 被引量:1
19
作者 张京军 王立国 《计算机仿真》 CSCD 2006年第12期129-132,共4页
组播是一个源节点将同一信息传送到多个目的节点的通信方式,IP组播技术减少了网络不必要的带宽开销、网络资源的消耗以及大大减轻了源主机的负担。网络仿真是网络研究者验证网络协议在各种情况下是否具有健壮性和可靠性的有效手段。NS2... 组播是一个源节点将同一信息传送到多个目的节点的通信方式,IP组播技术减少了网络不必要的带宽开销、网络资源的消耗以及大大减轻了源主机的负担。网络仿真是网络研究者验证网络协议在各种情况下是否具有健壮性和可靠性的有效手段。NS2是面向对象的大型离散事件仿真器,它不仅能实现复杂的网络数据传输和拓扑结构的仿真,还能近乎真实地模拟各种IP网络环境。用NS2实现了一个20个节点网络拓扑的组播路由协议PIM-SM仿真,并获取数据对PIM-SM组播网络性能进行了分析。仿真结果表明了组播网络性能的优越性。 展开更多
关键词 组播 路由协议 仿真
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基于AGA的智能桁架结构模糊振动控制
20
作者 张京军 段瑶瑶 高瑞贞 《河北工程大学学报(自然科学版)》 CAS 2016年第2期5-9,共5页
应用一种根据适应度自动调整选择交叉概率和变异概率的自适应遗传算法(Adaptive Genetic Algorithm,简称AGA),来优化智能桁架结构模糊控制系统。首先,考虑到压电主动杆的机电耦合特性,建立系统的有限元动力方程;其次,以智能桁架结构的... 应用一种根据适应度自动调整选择交叉概率和变异概率的自适应遗传算法(Adaptive Genetic Algorithm,简称AGA),来优化智能桁架结构模糊控制系统。首先,考虑到压电主动杆的机电耦合特性,建立系统的有限元动力方程;其次,以智能桁架结构的主动杆轴向位移差为优化目标,使用自适应遗传算法优化模糊控制规则,以增强智能桁架结构模糊控制器的振动控制效果;利用Matlab/Simulink建立空间智能桁架结构的仿真模型,对模糊规则优化前后的控制结果进行对比。仿真结果表明:使用自适应遗传算法优化后的模糊控制器,能够加快智能桁架振动衰减速度,并且有效消除模糊控制的稳态误差。 展开更多
关键词 自适应遗传算法 智能桁架 模糊规则 主动振动控制 MATLAB
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