检索结果-内蒙古大学图书馆

由于对机械产品制造精度的要求越来越高,使得客观、准确地评价零件的制造误差成为急切的需求。工业CT技术,能在无损的情况下获得零件的断层位图图像,这为量化零件的制造误差提供了新的思路。为提高零件制造误差的分析精度,本文研究了基于工业CT检测的零件制造误差的分析方法,并开发了Error Analysis-ICT制造误差分析软件。论文的主要内容是工业CT图像分割、像素级和亚像素级边缘检测、基于最小包围矩形和图元特征的初配准、基于SVD-ICP算法的精配准、误差的计算和显示。第一,提出了一种结合分布估计算法和二维最大类间方差法(二维OTSU)的图像分割方法。该方法以图像的二维Otsu公式为适应度函数,通过构建和采样概率图模型的进化方法,搜寻最优阈值。算法收敛速度快且稳定,图像分割准确。第二,研究了像素级和亚像素级边缘检测方法。其中,像素级边缘检测方法中主要介绍了一些典型边缘检测算法优缺点和适用范围,然后展示了算法对于阈值分割后的工业CT图像的检测效果,比较发现Canny算法作为本文的像素级边缘检测算法更为可行;亚像素级边缘检测方法中,研究了基于误差补偿的空间矩亚像素边缘检测方法。首先,介绍了算法流程。然后,采用螺母的CT图像进行实验,实验证明,本文采用的亚像素边缘检测方法,在进行边缘精确定位方面的有效性。第三,研究了基于最小包围矩形和图元特征的点集模型与二维CAD模型的初配准技术。运用二维多边形定点环描述了两模型的最小包围矩形计算算法。根据最小包围矩形形心之间的坐标差,确定平移参数。通过点选两模型中相对应的线段、圆或圆弧图元特征,确定两模型之间的旋转参数。第四,研究了结合奇异值分解法和迭代最近点法(简称SVD-ICP)的模型精配准技术。在初配准处理的基础上,利用SVD-ICP实现两模型的精配准。第五,系统的开发与实现。在现有CT图像处理软件——RTV的基础上,开发实现了前述图像分割、像素级边缘检测、亚像素级边缘检测、两模型的初配准、两模型的精配准功能。最后实现了配准后的模型间的误差计算和彩色云状图显示,并输出感兴趣的误差信息。测试效果表明,系统在准确性、可用性、易用性等方面均达到了预期要求。

关键词：制造误差工业CT 二维CAD 分布估计算法配准

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航天器近距离变轨能量时间关系研究

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计算机工程与应用 2012年第24期48卷 201-205页

作者：张琪新夏焕军闵海波海军航空工程学院控制工程系清华大学计算机科学与技术系中国人民解放军91604部队

随着航天任务需求的多样化,对航天器轨道转移问题不但提出了最省燃料要求,还提出了最小时间要求。主要研究了航天器近距离双脉冲变轨燃料和时间最优问题,基于线性化C-W方程,推导了在轨服务器在双冲量变轨时的特征速度,以时间-燃料为指... 详细信息

随着航天任务需求的多样化,对航天器轨道转移问题不但提出了最省燃料要求,还提出了最小时间要求。主要研究了航天器近距离双脉冲变轨燃料和时间最优问题,基于线性化C-W方程,推导了在轨服务器在双冲量变轨时的特征速度,以时间-燃料为指标构造了加权模型,分析单一和混合指标情况下对系统的影响后,得到了混合指标下时间和能量关系,通过设计分布估计算法,找到最优能量和相应的转移时间,使得燃料和时间的加权和最小,实现近距离变轨最优指标的精确数值模拟。从数值结果的对比分析中得出了一些有意义的结论,可供下一步研究参考。

关键词：航天器轨道转移燃料时间双冲量变轨分布估计算法

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单目视频中车辆对象的多特征提取及车型识别研究

单目视频中车辆对象的多特征提取及车型识别研究

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作者：李全武昆明理工大学

学位级别：硕士

单目视频中车辆对象的多特征提取及车型识别研究是智能交通系统研究的重要组成部分。本课题针对单目视频中车辆对象研究了其多种特征的提取及车型识别方法,论文的主要内容与创新点如下:1、标准车型特征模型库的建立。标准车型特征模型... 详细信息

单目视频中车辆对象的多特征提取及车型识别研究是智能交通系统研究的重要组成部分。本课题针对单目视频中车辆对象研究了其多种特征的提取及车型识别方法,论文的主要内容与创新点如下:1、标准车型特征模型库的建立。标准车型特征模型库的建立是本课题的基础工作,分别从车型的原始物理特征类、图片特征类、结构特征类构建该车型库,从而为车型分类与识别提供依据。目前该标准车型特征模型库中已有两千多种常见车型的基本信息。2、单目摄像机标定。依据国家道路线标准,根据视频图像中车道线角点像素坐标与三维坐标之间的对应关系,采用张正友摄像机标定算法对静止摄像机实现了标定。3、车辆对象三维几何特征提取及车型识别。利用Kmeans聚类算法求出标准车型特征模型库中四大类车型的聚类中心。构建可变的车辆三维模型,依据单目摄像机标定的结果,将三维模型投影到图像平面,然后建立模型投影与车辆对象之间的匹配度评价函数,再利用分布估计算法对该目标函数进行整体寻优,找到的最优解即为目标车辆所对应的几何特征参数,通过这些几何特征参数实现对车辆对象的厢型识别和车型识别,平均车型识别率为89.2%。4、车脸特征提取及车脸识别。车脸定位问题采用改进的adaboost算法进行,并借鉴人脸识别相关研究成果,分别采用Eigenfaces、FisherFaces及Extended LBP等方法研究车脸区域的特征提取及识别方法,通过车脸识别进而达到车型识别的目标,识别准确率为70.83%。多特征提取研究包含单目视频中车辆对象的三维几何特征提取研究和车脸特征提取研究,通过三维几何特征首先实现大类的车型识别,再在每个大类中通过车脸识别实现更细小类型的车型识别。

关键词：车型识别单目摄像机标定车辆三维模型分布估计算法车脸

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考虑生产中断的供应链协调调度模型研究

考虑生产中断的供应链协调调度模型研究

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作者：白思航大连理工大学

学位级别：硕士

高效的供应链调度方案能显著降低供应链系统的成本。然而,在当今复杂多变的供应链环境中,自然灾害、机器故障等各类扰动因素引发的供应链中断时有发生且对企业影响重大,几小时甚至几分钟的中断便可能造成几百万美元的损失。研究供应链... 详细信息

高效的供应链调度方案能显著降低供应链系统的成本。然而,在当今复杂多变的供应链环境中,自然灾害、机器故障等各类扰动因素引发的供应链中断时有发生且对企业影响重大,几小时甚至几分钟的中断便可能造成几百万美元的损失。研究供应链在中断情境下如何重新制定并协调企业间的调度决策以提高供应链应对干扰的能力、增强供应链韧性、降低供应链成本意义重大。本文围绕供应链生产中断情境下的供应链协调调度问题展开研究,研究内容包括以下几个方面:在供应链中断情境下设计了一个包含中断企业重调度和供应链企业补偿条件协商两个部分的供应链协调调度机制。基于此,以单一供应商和单一制造商组成的二级供应链为研究对象,研究了在供应商生产中断情境下的具备工件交付时间约束的多产品类型供应链的协调调度问题。考虑到供应商调度方案的变更,会引起其余企业冲突成本的增加,以最小化供应商拖期交付成本和最小化制造商冲突成本为目标,基于收益共享契约,建立了供应链协调调度模型。设计了一个融合自适应邻域搜索算子的混合自适应遗传算法HAGA。算例实验结果表明,供应商与制造商损失均得到显著降低,供应链应对突发中断的能力得到增强,且HAGA算法具备良好的求解性能。基于上述研究内容,将研究对象扩展至结构更复杂的三级供应链,研究了在制造商生产中断情境下的具备工件交付时间约束的多产品类型供应链的协调调度问题。针对中断发生后制造商能迅速恢复生产效率至中断前水平和生产效率不能迅速恢复两种场景,分别建立了兼顾制造商重调度收益最大化和供应商冲突成本最小化的供应链协调调度基础模型和供应链协调调度拓展模型。设计了一个两阶段混合分布估计算法EAGA,并基于问题特性设计了一个双层染色体编码方案。算例实验表明供应链整体成本和单个企业成本均得到显著降低,供应链韧性得到增强,EAGA算法求解性能也得到了验证。

关键词：供应链中断供应链调度供应链协调遗传算法分布估计算法

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HFC智能设计工程方法研究

HFC智能设计工程方法研究

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作者：周东清华大学

学位级别：硕士

中国有线电视网络正在向多业务接入网发展,多业务接入网需要将现有的单向HFC网络升级改造为双向HFC网络。但是,现在很多城市的双向HFC网络改造并不太成功,重要的原因之一是缺乏大量有经验的HFC设计工程师,不能很好地设计同轴无源分配网... 详细信息

中国有线电视网络正在向多业务接入网发展,多业务接入网需要将现有的单向HFC网络升级改造为双向HFC网络。但是,现在很多城市的双向HFC网络改造并不太成功,重要的原因之一是缺乏大量有经验的HFC设计工程师,不能很好地设计同轴无源分配网络。虽然也有一些工程设计辅助软件,但这些软件不能完全满足双向HFC网络中同轴无源分配网络的智能设计要求。本文引入进化算法来解决无源同轴分配网络的智能设计问题,并在仿真模型中检验了这种方法。本文共分为6个章节。第一章概述了中国有线电视网的现阶段情况,并简要介绍了现阶段该领域的研究与进展。第二章分析了有线电视双向HFC网络的结构,并介绍了双向HFC网络的设计思路和方法。双向HFC网络的设计分为两大部分:光纤干线网与有源同轴分配网设计,无源同轴分配网设计。光纤干线网和有源同轴分配网设计简单,有成熟的设计方法,无源同轴分配网设计比较复杂,没有好的设计方法和软件。第三章介绍了遗传算法和分布估计算法,分析了进化算法应用于双向HFC网络智能设计的可能性。第四章对现有的HFC同轴无源分配网络提取了5个模型,这5个模型能够模拟绝大部分的中国楼栋网络。使用遗传算法分别对5个模型进行进化搜索,仿真结果证明遗传算法能够很好地解决双向HFC网络同轴无源分配网络的设计问题。第五章使用分布估计算法对提取的5个模型进行进化搜索,仿真结果证明分布估计算法也能很好解决双向HFC同轴无源分配网络的问题。在个体数量较少的情况下,遗传算法性能优于分布估计算法;在个体数量较多情况下,分布估计算法优于遗传算法。第6章对本文内容做了总结,并简述了下一步的研究方向。利用进化算法能够解决HFC无源同轴分配网络的设计问题,对现有的辅助设计软件进行改进后,能够快速设计优化的双向HFC网络,解决HFC网络设计中的困难。

关键词：双向HFC 遗传算法分布估计算法

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深度学习与智能优化在智能电网的负荷预测与分配问题中的应用研究

深度学习与智能优化在智能电网的负荷预测与分配问题中的应用研究

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作者：秦健东南大学

学位级别：硕士

随着特高压交直流互联大电网的全面建设,光伏、风电等新能源以及电动汽车、储能系统等新设备的广泛接入,电力市场化改革等,使得智能电网的复杂性越来越高。海量的电力数据与复杂的电网环境使得传统建模与优化方法面临诸多挑战,进而促使... 详细信息

随着特高压交直流互联大电网的全面建设,光伏、风电等新能源以及电动汽车、储能系统等新设备的广泛接入,电力市场化改革等,使得智能电网的复杂性越来越高。海量的电力数据与复杂的电网环境使得传统建模与优化方法面临诸多挑战,进而促使深度学习和智能优化等人工智能技术在智能电网中的发展与应用。本文研究了智能电网中的负荷预测与分配问题,主要工作如下:第一章介绍了智能电网的背景知识,并对目前该领域国内外研究现状进行了综述与分析,引出了本文的主要工作。第二章介绍了本文所用到的主要研究工具与方法,包括长短时记忆网络和分布估计算法。第三章研究了智能电网中短期电力负荷预测问题。针对短期电力负荷预测中存在的预测精度不高,预测周期较短以及预测参数难调等问题,提出了一种基于自组织特征映射、混沌时间序列以及组合智能优化的长短时记忆网络集成算法,来提高预测精度,延长可预测时长和优化网络参数。最后通过数值仿真验证了该算法的有效性。第四章研究了智能电网中负荷分配调度问题。针对于一类具有非凸目标与非线性等式约束的经济负荷分配调度问题,引入变量相关性分析与优势概率,并结合跟踪解的概念,提出有效相关性分布估计算法,来提高寻优效率。更进一步,再引入冗余相关性的概念,并结合流形学习算法,提出去冗余相关性分布估计算法,来处理一类具有非凸双目标与线性等式约束的大规模环保经济负荷分配调度问题。最后通过数值仿真验证了两类算法的有效性。第五章对本文的研究工作进行总结,并对未来的相关研究进行了展望。

关键词：智能电网短期负荷预测长短时记忆集成学习负荷分配分布估计算法

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面向Flow-shop的多约束排产优化技术研究

面向Flow-shop的多约束排产优化技术研究

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作者：冯梦璇南京理工大学

学位级别：硕士

自2015年中国提出并开展实施“中国制造2025”以来,制造业的创新发展以智能制造为主攻方向,大力推行不同行业和规模的制造企业构建适宜的智能化信息管理系统。制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)即为智能化信息管理系统... 详细信息

自2015年中国提出并开展实施“中国制造2025”以来,制造业的创新发展以智能制造为主攻方向,大力推行不同行业和规模的制造企业构建适宜的智能化信息管理系统。制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)即为智能化信息管理系统的一部分,是智能制造的研究热点之一。本文研究了面向流水车间的多约束排产优化技术及其在MES中的应用。本文结合应用企业的车间现状和加工流程,对MES的系统架构和工作流程进行了设计,并且将系统的服务功能分为用户管理、生产管理和基础管理三大功能模块。针对带准备时间的流水车间调度问题,提出了一种改进分布估计算法,在该算法中采用了矩阵数组作为概率模型,对其更新机制也进行了相应的改进,并且在采样过程中使用了动态调整概率模型的策略,提高了算法全局搜索的能力。针对带准备时间的有限缓冲区的流水车间调度问题,对改进分布估计算法进行了应用方面的研究,使得改进分布估计算法能有效地求解该类调度问题。针对无阻塞调度中对有限缓冲区容量的优化问题,提出了一种改进分支定界法,该方法使用了基于变步长的分支方法,提高了算法的搜索效率,并且结合改进分布估计算法进行实验分析,验证了改进分支定界法的有效性。基于上述研究,本文采用Spring+Spring MVC+Mybatis框架开发了一个B/S网络结构模式的后台管理系统,该系统作为MES的原型系统,具有用户管理、生产管理和基础管理三大功能模块。并且在其生产管理功能模块中内置了多约束的流水车间调度优化算法。该系统实现了企业对车间信息的智能化综合管理,对提高车间生产效率和企业信息化管理水平有着重要理论价值和工程应用价值。

关键词： MES 流水车间分布估计算法分支定界

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钢铁企业冷轧排产与匹配优化问题研究

钢铁企业冷轧排产与匹配优化问题研究

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作者：李慧东北大学

学位级别：硕士

钢铁工业是提高我国国民经济水平和综合国力的重要产业。与先进制造业相比,钢铁产品生产周期长且工艺复杂,科学地制定生产计划才能保证产品质量,缩短生产周期,降低物耗和能耗,减少在制品库存,节约生产成本。冷轧是钢铁企业生产多样化产... 详细信息

钢铁工业是提高我国国民经济水平和综合国力的重要产业。与先进制造业相比,钢铁产品生产周期长且工艺复杂,科学地制定生产计划才能保证产品质量,缩短生产周期,降低物耗和能耗,减少在制品库存,节约生产成本。冷轧是钢铁企业生产多样化产品的重要阶段,包括酸洗、轧制、退火、涂镀、精整等工序。本文针对冷轧阶段中的连退工序合同调度与库存集成问题和多工序的板卷与合同匹配问题进行研究,通过数学建模和优化求解制定高质量的生产计划,并开发相应的决策支持系统。主要研究工作分以下三个方面： (1)针对连退工序合同调度及库存集成问题进行研究,该问题的目的是在满足生产工艺约束及库存约束的条件下,以最小化生产费用、库存成本、及合同拖期费用为目标,决策各个合同在连退工序的生产顺序。首先,针对该问题,建立了混合整数线性规划模型。其次,对于中小规模问题,采用优化软件直接对模型进行求解；对于大规模问题,根据问题的结构特征设计了分布估计算法。最后,通过数值实验,验证了算法的有效性。 (2)针对钢铁冷轧多工序的板卷合同匹配问题进行研究。首先,本文以减少无委托板卷库存,提高企业资源利用率及合同完成率等需求作为目标,综合考虑了多项实际工艺约束,建立了板卷合同优化匹配模型,并使用CPLEX优化软件对小规模问题进行求解,同时设计了差分进化算法求解大规模多工序板卷合同优化匹配问题。采用实际数据的测试结果表明所提出的算法能够在短时间内获得问题的近优解。 (3)通过在我国某大型钢铁企业的实际调研,分析企业中急需解决的生产计划问题,根据上述研究和实际需求,设计并开发了板卷合同优化匹配系统和冷轧排产系统。板卷合同优化匹配系统主要解决生产过程中冷轧工序以及冷轧后道工序中板卷与合同的优化匹配问题；钢铁企业冷轧排产系统旨在实现冷轧的加工过程合同调度,减少加工过程中切换费用、降低机器损耗、减低资源浪费。

关键词：钢铁计划板卷合同优化匹配分布估计算法差分进化算法

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单跑道环境下进离场航班调度问题研究

单跑道环境下进离场航班调度问题研究

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作者：王宇吉林大学

学位级别：硕士

改革开放四十年来,中国民航业破除体制束缚,重新焕发生机与活力,助力新中国经济社会发展。航空运输市场的高质量发展推动着空中交通流量的持续增长。然而,我国现有的空管系统不再适应日益增加的流量管理工作,出现终端区空域拥挤,空中交... 详细信息

改革开放四十年来,中国民航业破除体制束缚,重新焕发生机与活力,助力新中国经济社会发展。航空运输市场的高质量发展推动着空中交通流量的持续增长。然而,我国现有的空管系统不再适应日益增加的流量管理工作,出现终端区空域拥挤,空中交通秩序失灵等问题。单跑道机场的容量已经达到饱和状态,并且很多不具备增设跑道的资源条件。同时,在恶劣天气(如雷雨、暴雪、冻雾等)的影响下,某些航班无法在目标机场正常降落,只能备降到相关机场。这要求机场要具备一定的备降航班保障能力,切实保障备降到该机场的航班安全降落。当前空中交通管制员指挥航班起降作业时,多依靠自身的主观经验,或者传统的先到先服务规则,具有片面性和不准确性,容易造成航班大规模延误。所以,采取科学合理的方法来安排航班起降顺序具有十分重要的意义。文章将研究对象扩展为本机场正常起降航班和非紧急备降航班。在航班排序过程中,考虑时间窗、尾流安全间隔、降落优先级约束条件,以最小化航班加权滞后和为研究目标,设计进离场航班的排程方法。对比已有的航班调度文献,可以证明本文的研究问题是NP-hard问题。文章首先介绍了民航领域的专业知识点,加深读者理解。然后将混合整数线性规划公式与航班调度联系在一起,构建基本的线性规划数学模型。但是在合理时间内,数学模型不具有求解大规模现实问题的能力,需要利用有效的智能算法。因此,本文将Metropolis接受准则与标准的分布估计算法结合,提出改进的分布估计算法(IEDA)。在查阅与本问题相似研究成果的基础上,文章选择模先到先服务规则(FCFS)、模拟退火算法(SA)、局部搜索算法(CGLS)与本文所提算法作比较,通过大量实验验证IEDA算法的有效性。文章的实验数据来自两方面:一方面是产生于计算机仿真的800组模拟数据,另一方面是采集自长春进近管制区的1组实验数据。对于随机生成的模拟数据,文中设计了两种不同的场景做对比实验:飞机数量规模较小的场景和飞机数量规模较大的场景。这是因为基本的数学模型能在限定时间内求得小规模问题最佳解,可以与其他三种方法(IEDA、SA、CGLS)的求解结果做差值比较,正确评价算法的求解效果。实验结果表明,无论是小规模还是大规模数据实验,改进的分布估计算法都能高效解决进离场航班调度问题,不仅能有效改进目标函数值,还具有较强的整体性能。

关键词：备降航班航班加权滞后和分布估计算法 Metropolis接受准则

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