首先,本文分析了双足机器人动态步行过程的运动学特征。即分析双足步行机器人连杆的位置和姿态与各个关节角之间的关系。包含双足机器人动态步行的正运动学与逆运动学特性。其中,针对双足步行机器人的逆运动学问题,使用了解析法与数值法进行求解,并对上述两种方法进行了对比。其次,在针对双足机器人动态步行过程运动学特性的分析基础上,推导出双足步行机器人零力矩点(ZMP)的计算公式,该公式称为ZMP基本方程。ZMP基本方程描述了机器人ZMP与机器人质心之间的关系。在此基础上,使用拉格朗日方法建立了双足步行机器人的动力学模型,其中包括单脚支撑阶段与双脚支撑阶段的动力学模型。为了方便得到双足步行机器人的步行模式,使用桌子——小车模型模拟机器人动态步行。使用该等效模型与2MP基本方程,本文设计了基于ZMP的双足机器人动态步行模式生成算法。生成步行模式之后,将机器人关节角时间序列带入机器人动力学模型计算,可以得到关节力矩时间序列。关节驱动器按照力矩时间序列控制关节运动即可实现动态步行。但是,考虑到数值计算等因素导致的误差累计,本文同时基于桌子—一小车模型设计了动态步行稳定控制器,该控制器的作用是通过修正期望ZMP轨迹调节机器人躯干的倾斜角度。最后,基于本文所设计的双足步行机器人逆运动学问题求解算法、动态步行模式生成算法与步行稳定控制器所组成的控制系统,采用开放源代码动力学引擎0pen Dynamic Engine 进行仿真验证。首先在三维虚拟环境中建立了双足步行机器人虚拟样机模型,其次设计了零重力环境下刚体运动实验与双足动态步行实验。验证了本文针对双足步行机器人动态步行所设计的控制方法的有效性。
上传时间: 2022-06-19
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研究了视线环境下毫米波降雨衰减和信号起伏效应,为分析多径环境对雨衰和雨致信号起伏效应的影响提供了“比较标准”。基于粒子散射吸收理论,简述了雨衰机理,并通过仿真分析了现有雨哀工程模型的局限性,进而提出了一种修正特征衰减模型参数的方法,基于ITU-R给出的35GHz模型参数对该修正方法进行了验证:根据随机介质波传播理论,研究了雨粒子散射引起的信号起伏效应。基于自主搭建的Ka波段信道哀落特性和降雨物理特征测量系统,分别在视线环境和多径环境下,开展了关于雨哀和雨致信号起伏特性的测量实验,根据仪器的测量原理,优化了实测雨滴谱的提取方法,并提出了基于实测雨滴谱修正weibul模型参数的方法,建立了适用于西安地区精确的南滴尺寸分布模型,进而结合等效介电常数理论修正了指数雨衰模型参数,比较了视线环境下修正模型的雨哀计算结果与实验测量结果,以验证所提出的模型参数修正方法的正确性和可行性。然而,将多径环境下降雨特征代入修正模型中,其计算和实验结果表明地形地物多径环境会“放大”雨衰和信号起伏深度。基于电波传播理论和等效均匀介质理论,建立了复合环境下的电波传播模型;在该模型基础上,推导出了地形地物多径传播环境影响下的降雨衰减模型和信号起伏统计特性模型:仿真和讨论了在典型地形地物多径环境下,典型降雨时间序列下的衰减和信号起伏效应,揭示了多径环境“放大”大气传输效应的机理,并与实验结果进行了比较,验证了该模型的有效性。本文研究方法对降雪、沙尘暴等恶劣天气环境和地形地物多径传播环境综合作用下毫米波传播特性的研究具有重要的指导意义,同时其研究成果对5G应用场景下亳米被信道建模,以及提高5G毫米波移动通信系统性能具有重要的应用价值。
上传时间: 2022-06-20
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开发与利用新能源是我国21世纪的重要能源战略。风能是一种“取之不尽,用之不竭”、环境友好的可持续性能源,已受到了越来越广泛的重视,并成为发展最快的新型能源。但是风电具有间歇性和随机性的固有缺点,随着大量的风力发电接入电网,势必会对电力系统的安全、稳定运行以及保证电能质量带来严峻挑战,从而限制风力发电的发展规模。风电场短期风速和发电功率预测是解决该问题的有效途径之一。中国的风电场大都是集中的、大容量的风电场,而且处于电网建设相对比较薄弱的地区,因此,中国更需要进行风电场短期风速和发电功率预测的研究,而发电功率的预测主要源自风速的预测。在此背景下,选择风电场短期风速预测方法作为主要研究内容,主要包括以下几个方面: 首先运用统计学方法来分析风速的时间序列特性及其预测方法和应用特点,说明现实中的风速序列具有很强的非平稳性。然后运用具有“数字显微镜”之美誉的小波变换来分析历史纪录的风速数据,通过运用二进正交小波变换Mallat算法对香港和河西走廊地区风速序列进行分解和重构,分离出风速序列中的低频信息和高频信息。对Mallat算法分解后的信号,运用最小二乘支持向量机分别进行向前一步预测,然后再把各预测结果合成,得到预测值。建立了基于小波变换和最小二乘支持向量机的短期风速预测方法。应用Matlab对该算法进行了仿真,仿真试验表明,小波变换是非平稳风速序列时频分析的有效工具,对风速序列的高频和低频信息起到很好的分离作用;最小二乘支持向量机的应用提高了预测的准确性。应用香港地区与河西走廊地区小时平均风速历史数据,验证了方法的有效性。
上传时间: 2013-04-24
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十多年来,随着信息技术、电子技术和通讯技术的发展,嵌入式系统已经获得了空前的应用和发展。随着嵌入式应用系统功能复杂度的提高、对软件产品的非功能约束的特别关注以及由于市场的激烈竞争导致嵌入式软件推出周期的缩短,都使得嵌入式软件开发人员面临着严峻的危机和挑战。传统的结构化开发方法已经显得力不从心,于是嵌入式软件开发人员在软件开发中引入了目前较为流行的“面向对象方法(OO)”,.但是目前对该方法的应用还只是停留在传统的以编程为中心的嵌入式软件开发方法上,不能很好地保证软件复用和代码的重用,因此难以满足市场对嵌入式软件开发效率和开发质量的要求。 本课题的研究内容是应用面向对象方法的框架技术,对嵌入式系统领域的专有结构组件进行封装,创新性地提出了面向嵌入式系统领域的通用实时框架ARTIC(Abstract real-time contrO1)。ARTIC框架除了具有框架的共有优点一最大限度实现软件重用外,最突出的是具备以下两个特点: 1、功能和非功能的分离 在应用面向对象的技术时,传统的嵌入式软件开发方法关注的重点是软件结构和功能分解,、忽略了嵌入式环境下特殊的非功能性要求。为了在实现系统功能需求的同时,保证软件系统的非功能性需求的实现,ARTIC框架引入了面向方面的思想,、把系统的非功能性需求从功能模块中分离出来,为它们单独设计组件。开发人员在应用该框架进行嵌入式软件设计时,只需要关注功能需求的实现,对于实时性、调度等非功能需求的实现可以通过调用ARTIC提供的时间管理模型和任务调度模型直接实现。 2、基于状态机的主动对象设计模式 根据嵌入式系统通常由多个控制线程组成的特点,应用基于状态机的主动对象设计模式,把嵌入式软件系统构建成多个主动对象的缉合。相对于传统的面向对象方法,本文提出的主动对象的最大特点在于:它提供对事件队列、控制线程和表示主动对象动态行为状态机等的封装,并且该模式可以直接支持嵌入式系统的并行性。 ARTIC框架的应用能够帮助嵌入式软件的开发人员快速地开发出高质量的嵌入式软件,除此之外,因为它包含了一个微小的实时操作系统(RTOS) 报包装,在某些场合可以作为一个简易的RTOS使用。为了验证ARTIC的性能,本文将该框架应用于硬币搬送实时控制系统的开发设计,从该系统的应用中充分体现了ARTIC框架的优点。
上传时间: 2013-06-21
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激光光谱探测是激光侦查、激光告警、污染物检测等领域中采用的重要技术。通过对来袭激光的光谱特征进行识别,可以为光电对抗提供依据。本文在分析和研究现有激光光谱探测技术的基础上,提出了通过非扫描M-Z干涉法来获取激光信号的相干图,并对该图进行快速傅立叶变换,从而实时获得激光光谱的技术。 在研究中,由M-Z干涉具形成的激光干涉条纹经CCD相机转换后以时间序列依次输出电信号,该时间序列的快速傅立叶变换用FPGA实现。论文依据告警系统响应时间和信噪比的要求,确定了探测器阵列的结构类型和有关参数;设计了CCD相机和FPGA的接口电路;编写了数据传输和存储模块。 在快速傅立叶变换的实现上,首先确定了采用基2按时间抽取的方法作为实现算法;应用型号为XC3S400的FPGA芯片,依靠ISE8.1软件开发平台,用硬件语言编写了精度为10位,序列长度为512点的快速傅里叶变换程序,并将所有程序成功下载到FPGA的配置芯片中。 此外,论文还设计了显示、电压转换、FPGA配置电路。最后,对设计的快速傅里叶变换模块进行了测试,将FPGA运算结果与理论计算结果进行了比较,结果表明FPGA计算结果达到应有的精度,运行速度可以满足激光光谱的实时探测要求。
上传时间: 2013-08-04
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人工神经元的bp算法,可用于函数拟合,时间序列数据的预测,目前应用非常广泛
上传时间: 2015-03-14
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matlab程序,用于计算时间序列中的自适应问题可以进行预测
标签: 程序
上传时间: 2015-04-15
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用BP神经网络程序模拟销售预测,能对销售数据进行时间序列预测,采用VC实现
上传时间: 2015-04-20
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小数据量法求混沌吸引子最大Lyapunov指数的Matlab程序,参考文献:张家树.混沌时间序列的Volterra自适应预测.物理学报.2000.03
上传时间: 2015-05-09
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自己编写的比较全面的故障诊断matlab函数程序,包括统计法、时域法、时间序列法、频谱及功率普密度函数、小波分析法程序中有详细的说明。
上传时间: 2015-07-21
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