Procrustes加权整体最小二乘法在激光跟踪仪转站中的应用

1

作者 郗唯杰 喻明让 +2 位作者 陈云 刘振宇 李保伟 《机械设计与制造工程》 2023年第8期67-72,共6页

在飞机大部件装配过程中,激光跟踪仪转站的关键是坐标转换。由于转站前后存在坐标测量误差,整体最小二乘法的系数矩阵存在随机误差,因此需对激光跟踪仪转站算法进行优化。提出基于Procrustes分析法的EIV-EOPA模型的Procrustes加权整体... 在飞机大部件装配过程中,激光跟踪仪转站的关键是坐标转换。由于转站前后存在坐标测量误差,整体最小二乘法的系数矩阵存在随机误差,因此需对激光跟踪仪转站算法进行优化。提出基于Procrustes分析法的EIV-EOPA模型的Procrustes加权整体最小二乘法,建立激光跟踪仪转站模型并进行求解,采用MATLAB进行仿真并使用Leica AT403激光跟踪仪进行实验,验证方法的有效性。结果显示,Procrustes加权整体最小二乘法比加权最小二乘法获得的参数估计值更接近设定值,单位权中误差更小,提高了转站精度,同时还省略了计算中的迭代过程。实验结果进一步证实了Procrustes加权整体最小二乘法的优势。 展开更多

关键词 飞机 装配 激光跟踪仪 Procrustes加权整体最小二乘法 坐标转换

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桥梁断面颤振导数识别的加权整体最小二乘法 被引量：16

2

作者 李永乐 廖海黎 强士中 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期80-84,共5页

在已有研究的基础上 ,基于桥梁节段模型自由衰减振动记录 ,提出了一种识别桥梁断面颤振导数的新方法———加权整体最小二乘法 (WELS)。该方法将同一风速下多次自由振动记录作为一个整体 ,在整体残差平方和最小的意义上同时对该风速下... 在已有研究的基础上 ,基于桥梁节段模型自由衰减振动记录 ,提出了一种识别桥梁断面颤振导数的新方法———加权整体最小二乘法 (WELS)。该方法将同一风速下多次自由振动记录作为一个整体 ,在整体残差平方和最小的意义上同时对该风速下多次竖向和扭转运动时程曲线进行非线性最小二乘拟合 ,获取多条自由振动曲线共同的阻尼和刚度信息 ,从而提高了颤振导数识别的精度。为了避免弱信号被强信号“淹没” ,并使各时程信号的识别误差相当 ,识别过程中对各试验记录引入了加权因子 ,使各试验记录在整体残差分析中具有相同权重。此外 ,该方法对多次试验记录同时进行拟合 ,在一定程度上减弱了个别信号中有色噪声对迭代收敛性的影响 ,增加了非线性最小二乘迭代过程的稳定性。为考查加权整体最小二乘识别方法的有效性 。 展开更多

关键词 颤振导数 参数识别 桥梁断面 加权整体最小二乘法

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加权整体最小二乘法在光学自准直法测量挠曲角中的应用 被引量：10

3

作者 乔培玉 何昕 魏仲慧 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1953-1959,共7页

建立了基于光学自准直法的测量系统,利用该系统提取转台的十字丝坐标,完成了对三维物体的挠曲角测量。首先,采用Sobel提取算子对CCD拍摄到的十字丝图像进行边缘检测。然后,采用了自适应的阈值分割进行直线提取;由于转台上有其它划痕存在... 建立了基于光学自准直法的测量系统,利用该系统提取转台的十字丝坐标,完成了对三维物体的挠曲角测量。首先,采用Sobel提取算子对CCD拍摄到的十字丝图像进行边缘检测。然后,采用了自适应的阈值分割进行直线提取;由于转台上有其它划痕存在,采用局部最小二乘进行十字丝的提取。最后,采用加权整体最小二乘法进行十字丝两条线的直线拟合,联立两方程,得出交点坐标值。结果表明,此方法获取的两直线斜率之积的精度在±1%以内,非常接近十字丝斜率之积的真值(理论真值为-1)。使用徕卡经纬仪(精度为0.5″)的角度值作为真值进行精度标定,测得α的精度为3.59″,β的为3.76″,完全满足系统挠曲角测量的精度要求。 展开更多

关键词 挠曲角测量 自准直法 SOBEL算子 直线拟合 局部最小二乘法 加权整体最小二乘法

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加权约束最小二乘法计算等效静力风荷载 被引量：5

4

作者 周晅毅 顾明 李刚 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1403-1408,共6页

基于平均风压与脉动风压根方差相组合的分布模式,利用加权约束最小二乘优化方法计算等效静力风荷载,在计算时通过约束条件来限制等效荷载的大小,并通过引入权值因子确保等效荷载作用下典型响应的正确性.算例分析结果表明,该方法可用于... 基于平均风压与脉动风压根方差相组合的分布模式,利用加权约束最小二乘优化方法计算等效静力风荷载,在计算时通过约束条件来限制等效荷载的大小,并通过引入权值因子确保等效荷载作用下典型响应的正确性.算例分析结果表明,该方法可用于计算大跨结构的多个目标峰值响应,克服了传统方法仅能等效单个响应的缺陷,对绝对值较大的目标响应等效精度较高,并且典型响应的等效精度要大于一般响应;同时可以有效控制等效荷载的大小,计算得到的等效荷载变化比较均匀,没有出现风压大小及方向剧烈变化的情况. 展开更多

关键词 大跨度屋盖结构 等效静力风荷载 加权约束最小二乘法 权值因子

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加权整体最小二乘算法的改进 被引量：10

5

作者 杨仕平 范东明 龙玉春 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2013年第1期48-52,共5页

针对EIV模型中系数矩阵含有重复元素的问题,通过考虑系数矩阵元素间的相关性,改进已有的加权整体最小二乘法,使得重复元素的改正数的绝对值相等。并将改进方法应用于直线拟合和解算三维小角度基准转换模型。算例证明,相比以往的参数估... 针对EIV模型中系数矩阵含有重复元素的问题,通过考虑系数矩阵元素间的相关性,改进已有的加权整体最小二乘法,使得重复元素的改正数的绝对值相等。并将改进方法应用于直线拟合和解算三维小角度基准转换模型。算例证明,相比以往的参数估计方法,利用改进后的加权整体最小二乘法能够得到更合理的系数矩阵残差阵。 展开更多

关键词 EIV模型 改进的加权整体最小二乘法 直线拟合 三维小角度基准转换 系数矩阵

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基于整体最小二乘法的任意旋转角度三维坐标转换 被引量：16

6

作者 杨仕平 范东明 龙玉春 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2013年第2期114-119,共6页

在研究任意旋转角度三维坐标转换的过程中,针对控制点在两套坐标系下均存在随机误差(EIV模型)的情况,提出在只有三个控制点的情况下采用改进的附有约束条件的加权整体最小二乘法进行解算,在控制点较丰富(四个及以上)的情况下采用多元整... 在研究任意旋转角度三维坐标转换的过程中,针对控制点在两套坐标系下均存在随机误差(EIV模型)的情况,提出在只有三个控制点的情况下采用改进的附有约束条件的加权整体最小二乘法进行解算,在控制点较丰富(四个及以上)的情况下采用多元整体最小二乘法(观测方程的观测值不只一列的整体最小二乘法)进行解算,解决系数矩阵中重复随机元素改正数不相等的问题,提高参数值的精度。 展开更多

关键词 改进的约束加权整体最小二乘法 多元整体最小二乘法 任意旋转角度三维坐标转换 系数矩阵 重复随机元素

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混凝土梁裂缝损伤识别的加权整体最小二乘法 被引量：1

7

作者 刘传辉 李世勇 《计算机仿真》 北大核心 2020年第12期371-374,390,共5页

针对混凝土梁裂缝损伤识别精准度较低、识别效率较差的问题,对混凝土梁裂缝损伤识别的加权整体最小二乘法展开研究。通过混凝土梁裂缝损伤识别原理划分梁结构,构建相应的模态刚度,通过分量与有限元离散技术得到模态的单元分量占比,通过... 针对混凝土梁裂缝损伤识别精准度较低、识别效率较差的问题,对混凝土梁裂缝损伤识别的加权整体最小二乘法展开研究。通过混凝土梁裂缝损伤识别原理划分梁结构,构建相应的模态刚度,通过分量与有限元离散技术得到模态的单元分量占比,通过多阶模态指标的确定构建损伤参数界定公式;利用梁频率和阻尼的一致性原理创建约束条件等式组,计算梁结构刚度与自振频率估算公式,引入加权因子界定梁的整体残差目标函数,实施泰勒级数一次展开修正初始值,完成加权整体最小二乘法的运算。仿真结果表明,所提方法能够迅速对结构复杂的梁裂缝损伤做出有效识别,且识别精准度高,表明该方法具有一定的可行性。 展开更多

关键词 混凝土梁 裂缝损伤 加权整体最小二乘法 结构刚度 加权因子 残差目标函数

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基于变量分离和加权最小二乘法的图像复原 被引量：7

8

作者 肖宿 韩国强 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第4期1584-1587,共4页

为提高图像复原的质量和速度,提出一种新的图像复原算法。首先基于变量分离技术,加入新的约束条件,建立解决图像复原问题的目标函数;然后利用交替最小化方法,将目标函数的优化分解为两个交替迭代的过程,以获得图像复原问题的全局最优解... 为提高图像复原的质量和速度,提出一种新的图像复原算法。首先基于变量分离技术,加入新的约束条件,建立解决图像复原问题的目标函数;然后利用交替最小化方法,将目标函数的优化分解为两个交替迭代的过程,以获得图像复原问题的全局最优解。在求解分离得到的新变量的过程中,引入迭代重加权最小二乘法(IRLS)处理L1范式的不可微分问题。实验结果表明,提出的算法有效地解决了图像复原问题;与同类的一些算法相比,该算法在复原速度和复原效果方面均具有优势。 展开更多

关键词 图像复原 约束优化问题 变量分离 交替最小化方法 迭代重加权最小二乘法

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融合正交几何信息的非线性等式约束整体最小二乘平差及迭代算法 被引量：4

9

作者 胡川 方兴 赵立都 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期816-823,共8页

正交距离最小二乘和加权整体最小二乘是解自变量含误差拟合问题的两种独立准则。加权整体最小二乘与正交距离最小二乘不同,它不考虑测量点与拟合点之间的连线垂直于拟合对象的几何信息,不能确保测量点到拟合对象的距离的平方和为极小值... 正交距离最小二乘和加权整体最小二乘是解自变量含误差拟合问题的两种独立准则。加权整体最小二乘与正交距离最小二乘不同,它不考虑测量点与拟合点之间的连线垂直于拟合对象的几何信息,不能确保测量点到拟合对象的距离的平方和为极小值。针对该问题,本文将正交几何信息作为约束条件融入加权整体最小二乘,提出一种约束方程带有误差改正数的非线性等式约束整体最小二乘平差法。首先,把加权整体最小二乘平差的函数式看作是非线性方程,连同正交几何约束方程一并线性化,得到线性的平差函数方程;然后,采用拉格朗日乘数法推导其参数估计及精度评定公式,并给出迭代计算算法;最后,以平面直线拟合为例,对本文方法和计算算法进行验证。试验结果表明:①本文方法和算法具有可行性;②与加权最小二乘和加权整体最小二乘相比,本文方法计算的测量点到拟合直线的垂直距离平方和最小;③本文方法计算的测量点到拟合直线的距离与测量点到拟合点的距离相等。 展开更多

关键词 非线性 等式约束 加权整体最小二乘 正交距离 直线拟合

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再论约束最小二乘法 被引量：17

10

作者 张德文 魏阜旋 《计算力学学报》 CAS CSCD 2000年第4期398-404,共7页

本文介绍的约束最小二乘法如同经典的最小二乘法一样 ,也普遍适用于各种科学领域。然而 ,这一方法仅在“模型修正”一类论文的附录中出现过。鉴于约束最小二乘法在计算力学和工程问题中愈来愈重要的作用 ,本文将作者十多年前提出的这一... 本文介绍的约束最小二乘法如同经典的最小二乘法一样 ,也普遍适用于各种科学领域。然而 ,这一方法仅在“模型修正”一类论文的附录中出现过。鉴于约束最小二乘法在计算力学和工程问题中愈来愈重要的作用 ,本文将作者十多年前提出的这一方法稍加扩展 (如引入加权因子和讨论了自然权因子的应用等 )后 ,再做一系统的介绍 ,并随意设计了一个简单考例 ,证实了约束最小二乘法的有效性。 展开更多

关键词 加权 矛盾线代方程 约束最小二乘法

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基于约束加权最小二乘的多目标等效静力风荷载方法在大跨屋盖中的应用 被引量：2

11

作者 李寿科 张雪 +2 位作者 陈宁 戴益民 李必雄 《应用力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期1072-1078,共7页

为计算大跨屋盖多目标等效静力风荷载,采用约束加权最小二乘方法,设基本向量为完全三分量单目标等效静力风荷载,推导了一种完全三分量多目标等效静力风荷载方法。以一个开孔屋盖为例,进行了刚性模型测压风洞试验,研究了该屋盖的单目标... 为计算大跨屋盖多目标等效静力风荷载,采用约束加权最小二乘方法,设基本向量为完全三分量单目标等效静力风荷载,推导了一种完全三分量多目标等效静力风荷载方法。以一个开孔屋盖为例,进行了刚性模型测压风洞试验,研究了该屋盖的单目标和多目标等效静力风荷载。结果表明:单目标和多目标等效静力风荷载的分布形状相似,多目标等效结果大于单目标等效结果;采用单目标等效静力风荷载方法,精确等效节点的等效位移与实际位移完全相等,但其它等效节点的等效位移明显偏离实际位移,最大误差可达72.1%;而完全三分量多目标等效静力风荷载方法下的其它等效节点的等效位移与实际位移相差较小,最大误差仅为6.1%,适合大跨屋盖等效静力风荷载的多目标等效。 展开更多

关键词 结构风工程 多目标等效静力风荷载 背景-共振耦合等效静力风荷载 约束加权最小二乘法 惯性风荷载方法

原文传递

利用加权整体最小二乘DSM提取DEM的方法

12

作者 冷顺绿 郑朝治 施昆 《地理空间信息》 2019年第7期118-120,I0003,共4页

随着无人机航摄软硬件技术的快速发展,通过倾斜摄影三维建模快速获取DSM的成本越来越低。在小比例尺的地形图测量中,DSM若能通过快速处理得到较为精确的DEM,即可节省大量的人力物力。针对林地范围内DSM数据的特点,采用加权整体最小二乘... 随着无人机航摄软硬件技术的快速发展,通过倾斜摄影三维建模快速获取DSM的成本越来越低。在小比例尺的地形图测量中,DSM若能通过快速处理得到较为精确的DEM,即可节省大量的人力物力。针对林地范围内DSM数据的特点,采用加权整体最小二乘法对DEM进行提取。 展开更多

关键词 林地 DSM 加权整体最小二乘法 DEM

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改进的偏最小二乘回归推荐算法 被引量：3

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作者 廖春华 杜建强 +1 位作者 程春雷 李智彪 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第6期626-630,共5页

基于已有的相关PLS算法,提出了针对QSAR研究和工业过程控制建模的环境要求的PLS回归改进算法:加强递归PLS算法.模拟实验结果表明:在实时建模过程中,该算法的性能优于传统的PLS回归算法.

关键词 偏最小二乘法回归 kernel算法 算法改进 加权递归算法

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水声传感器网络信号到达时间差目标定位的最小二乘法估计性能 被引量：13

14

作者 王领 申晓红 +2 位作者 康玉柱 花飞 王海燕 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期542-551,共10页

为解决水声传感器网络中测量误差和传感器节点位置误差同时存在时的目标定位问题,提出一种双误差模型下基于加权整体最小二乘方法。建立双误差条件下的信号到达时间差目标定位模型,采用加权整体最小二乘法对该模型进行求解,并推导权值... 为解决水声传感器网络中测量误差和传感器节点位置误差同时存在时的目标定位问题,提出一种双误差模型下基于加权整体最小二乘方法。建立双误差条件下的信号到达时间差目标定位模型,采用加权整体最小二乘法对该模型进行求解,并推导权值的表达式。所提算法模型与实际符合性更好,且利用了测量误差方差和传感器节点位置误差方差的先验信息,以迭代方法得到最终的目标位置估计值。在模拟测量误差和传感器节点位置误差同时存在情况下对该方法进行仿真与水池试验验证,结果表明所提基于加权整体最小二乘的目标定位方法具有良好的定位性能。 展开更多

关键词 水声传感器网络 目标定位 信号到达时间差 加权整体最小二乘法 CHAN算法 估计性能

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三维基准转换的约束加权混合整体最小二乘的迭代解法 被引量：15

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作者 葛旭明 伍吉仓 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期178-182,共5页

基于传统的三维基准转换方法及经典最小二乘(LS)理论,引入混合整体最小二乘(LS-TLS)的原理,在此基础上,根据测量平差原理建立附有约束条件的加权模型,并通过Euler-Lagrange逼近法推导出含有初始值的迭代算法,解决了模型与实际测量条件... 基于传统的三维基准转换方法及经典最小二乘(LS)理论,引入混合整体最小二乘(LS-TLS)的原理,在此基础上,根据测量平差原理建立附有约束条件的加权模型,并通过Euler-Lagrange逼近法推导出含有初始值的迭代算法,解决了模型与实际测量条件更加匹配的问题;给出了该模型下三维基准转换的实例,并分析了不同条件下权因素的影响。 展开更多

关键词 三维坐标转换 约束 加权 混合整体最小二乘

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基于改进粒子群的正交轴系三维激光扫描设备的几何参数标定研究 被引量：2

16

作者 王舜 周惠兴 +1 位作者 张中岳 徐崇文 《电子测量技术》 北大核心 2023年第1期1-8,共8页

本文针对研发的正交轴系三维激光扫描设备几何参数标定问题,提出一种基于改进粒子群的标定算法,以解决设备装配几何误差带来的测量精度降低问题。首先,基于三维扫描设备的改进DH参数模型构建待优化几何误差参数并利用粒子群算法在约束... 本文针对研发的正交轴系三维激光扫描设备几何参数标定问题,提出一种基于改进粒子群的标定算法,以解决设备装配几何误差带来的测量精度降低问题。首先,基于三维扫描设备的改进DH参数模型构建待优化几何误差参数并利用粒子群算法在约束范围内进行迭代优化以确定标定值;然后,在传统粒子群算法基础上进行了动态参数(惯性权重、学习因子的动态调整和基于整体最小二乘算法动态平面拟合的适应度函数改进)的优化以解决算法陷入局部最优的问题;最后,采用3种不同方法进行基于标准棋盘标定板的标定实验。实验结果对比分析表明:本文提出的动态平面拟合-参数改进PSO算法大幅提高了标定算法的收敛速度以及适应度计算可靠性,可以对设备进行快速标定,采用该方法标定后的设备其测量的精度也大幅提高。该标定方法为其它正交轴系的测量设备的几何参数标定提供了一种参考。 展开更多

关键词 三维激光扫描设备 改进粒子群算法 改进DH建模 整体最小二乘法 几何参数标定

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改进的约束总体最小二乘法

17

作者 刘雪龙 杨艳庆 +1 位作者 王友 顾焕杰 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2019年第1期21-25,共5页

针对传统的约束最小二乘模型和总体最小二乘模型的局限性,该文提出了一种改进的约束总体最小二乘法。假设约束总体最小二乘问题中约束方程系数矩阵也存在误差,然后构造函数模型的广义拉格朗日函数,采用最小二乘法迭代求解非线性的法方程... 针对传统的约束最小二乘模型和总体最小二乘模型的局限性,该文提出了一种改进的约束总体最小二乘法。假设约束总体最小二乘问题中约束方程系数矩阵也存在误差,然后构造函数模型的广义拉格朗日函数,采用最小二乘法迭代求解非线性的法方程,最终获得了改进的约束总体最小二乘法的牛顿-高斯迭代公式和平差模型精度的无偏估计。该算法采用了更接近实际的平差模型,能够获得更加接近真值的估计参数,同时平差模型的精度更加接近模拟数据加入的噪声水平。实验结果表明,本文算法可有效解决对参数进行约束时的数据处理问题。 展开更多

关键词 约束方程 误差 约束总体最小二乘法 改进

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不等式约束加权整体最小二乘的凝聚函数法 被引量：3

18

作者 谢建 龙四春 +1 位作者 李黎 李博超 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期1526-1530,共5页

误差向量的方差-协方差阵是一般对称正定矩阵下的附不等式约束加权整体最小二乘平差模型,研究了其参数估计和精度评定问题。首先,将残差平方和极小化函数在整体最小二乘准则下转化为只包含模型参数的目标函数,同时将所有的不等式约束表... 误差向量的方差-协方差阵是一般对称正定矩阵下的附不等式约束加权整体最小二乘平差模型,研究了其参数估计和精度评定问题。首先,将残差平方和极小化函数在整体最小二乘准则下转化为只包含模型参数的目标函数,同时将所有的不等式约束表示成一个等价的凝聚约束函数,并运用乘子罚函数策略将不等式约束加权整体最小二乘平差问题转化为相应的无约束最优化问题,并用BFGS方法求解。然后,将误差方程和约束函数线性展开,推导了最优解和观测量间的近似线性函数关系,运用方差-协方差传播律得到了最优解的近似方差。最后,用数值实例验证了方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 不等式约束 加权整体最小二乘 凝聚约束 非线性规划 精度评定

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一种改进的Hachtel状态估计方法 被引量：3

19

作者 周良松 赵卫东 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2006年第5期42-45,共4页

电力系统状态估计常用加权最小二乘(W LS)法处理,这种方法中量测权值的悬殊和大量的注入量测会导致信息矩阵出现病态问题,降低算法的收敛性。综合带约束的正规方程(NE/C)法和海克特(H ach te l)法数值稳定性好的优点,把量测量合理分类... 电力系统状态估计常用加权最小二乘(W LS)法处理,这种方法中量测权值的悬殊和大量的注入量测会导致信息矩阵出现病态问题,降低算法的收敛性。综合带约束的正规方程(NE/C)法和海克特(H ach te l)法数值稳定性好的优点,把量测量合理分类构建信息矩阵,并采用分块稀疏矩阵技术,形成了一种计算速度快、数值稳定性好的状态估计新算法。理论和算例分析验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 状态估计 等式约束 虚拟量测 加权最小二乘法

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基于MATLAB的整体式前置转向梯形优化 被引量：2

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作者 王金海 杨建伟 朱晚贺 《北京建筑工程学院学报》 2013年第4期52-56,共5页

针对整体式转向梯形,在对空间结构进行了合理的简化的基础上,建立了更接近实际的弹性轮胎理论转向特性的前置转向梯形数学模型.对选定的转向梯形设计参数,以内转向轮转角的绝对误差以及更符合实际情况的权函数建立目标函数模型,并提出... 针对整体式转向梯形,在对空间结构进行了合理的简化的基础上,建立了更接近实际的弹性轮胎理论转向特性的前置转向梯形数学模型.对选定的转向梯形设计参数,以内转向轮转角的绝对误差以及更符合实际情况的权函数建立目标函数模型,并提出了二项式加权函数对目标函数加权.之后,使用MATLAB的优化工具箱中的最小二乘法对转向梯形进行了优化.最后,通过节能赛车的优化实例对优化算法进行了验证. 展开更多

关键词 整体式前置转向梯形 优化设计 二项式加权函数 最小二乘法 MATLAB

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