一、线性矩阵递推方程的解（论文文献综述）
任大为[1]（2021）在《显式数值积分算法的改进和性能研究》文中指出数值积分算法是解决结构动力学在时间上离散的运动微分方程的有效方法。大量学者已经提出了各种显式积分算法,这些算法具有无条件稳定性和可控的数值耗散的理想特性。但是,涉及积分算法数值漂移特性的研究是有限的。本文基于控制理论,基于极点映射法运用高精度的预修正双线性变换将连续域的传递函数映射到离散域,开发了一族新的结构相关的显式积分算法,称为TL-φ算法。与现有算法相比,该方法的优点在于它可以通过与结构的关键频率相关的附加参数来控制数值漂移程度。本文还充分研究了所提出的算法在线性和非线性系统中的稳定性,数值耗散和数值漂移特性。结果表明,所提出的TL-φ算法在求解线性系统结构动力响应是无条件稳定的,而对于非线性系统则是有条件稳定的。TL-φ算法的数值耗散特性与其他显式算法的数值耗散特性非常相似,但与其他方法相比,它具有最小化周期误差的能力,这有利于求解系统的结构动力响应,特别是对于那些具有高固有频率的系统。本文通过四个数值算例研究了该方法的性能,结果表明该算法可以更好地解决复杂的线性和非线性结构动力问题。此外本文还将此算法的设计方法推广到其他显式积分算法如CR算法,并提出了数值性能更优的CR-φ算法,验证了该设计方法的泛用性。最后结合实例说明了算法相关参数-关键频率的选取,为该算法在工程和试验中的应用提供了便利。
高丽珍[2]（2021）在《基于地磁/MEMS陀螺信息融合的旋转弹药姿态估计技术》文中进行了进一步梳理论文以旋转弹药用地磁/MEMS陀螺组合姿态实时测量需求为牵引,围绕弹载传感信息的准确获取和高效融合问题,开展了旋转弹药外弹道运动模型构建、弹载地磁/MEMS陀螺信息模型建立及弹载应用简化、弹载地磁/MEMS陀螺输出模型参数快速标定与补偿、基于地磁/MEMS陀螺/弹道特征信息融合的弹体姿态估计及相应的试验验证等方面的研究工作。论文主要创新成果如下:（1）针对弹载地磁/MEMS陀螺测量信息中误差因素众多、建模复杂的难题,从传感器输入输出特性角度建立了弹载地磁综合磁测信息数学模型,并提出了基于椭球拟合和三位置组合的两步法现场快速标定方法。弹载地磁场信息综合磁测信息数学模型将地磁场测量中的30个标定参数简化为12个等效误差模型参数,参数的物理概念清晰、明确。基于椭球拟合和三位置组合的两步法现场快速标定方法根据矩阵正交化分解理论将地磁信息参数输出模型参数估计分解为:标准正交化过程和对准误差坐标正交旋转过程。标准正交化过程采用椭球拟合方法实现磁测信息的正交化、标准化及偏置参数估计;对准误差坐标正交旋转过程采用基于三位置磁测数据进行正交坐标系旋转欧拉角参数估计。仿真试验表明:该标定方法具有不需要现场标定基准设备、现场操作简单、误差参数标定精度高、弹载补偿算法计算实时性好的优点,便于弹载地磁场模型参数的现场标定与实时补偿,为外弹道飞行中弹体姿态的实时估计提供准确的地磁场测量数据。（2）针对发射过载造成弹载MEMS陀螺传感特性退化问题,从性能退化机理出发,分析了影响弹载MEMS陀螺测量精度的主要误差输入输出表现形式,建立了性能退化陀螺的等效线性模型,并提出了基于地磁信息哥氏效应模型的递推最小二乘参数估计方法。该方法在外弹道初始段陀螺性能退化稳定后,利用地磁信息和弹体角速率间的哥氏效应,可以快速在线实时估计弹载MEMS陀螺灵敏度和零偏等6个性能退化参数,具有模型参数估计精度高、无需高精度标定设备、在线实时估计等优点,解决外弹道初始段弹载MEMS陀螺退化参数的在线实时标定难题,为外弹道飞行中的实时弹体姿态估计提供准确的弹体角速率测量数据。（3）针对旋转弹药全姿态实时准确测量瓶颈技术,提出了基于地磁/MEMS陀螺/弹道特性信息的序贯自适应EKF全姿态估计算法。该算法以旋转弹体运动模型为状态方程、地磁/陀螺敏感信息为观测量建立了姿态运动状态模型,采用序贯滤波和量测噪声自适应算法对弹载EKF滤波算法进行算法的实时性和自适应估计优化。仿真试验表明:该滤波算法充分利用地磁测姿误差不累积、陀螺测姿短时精度高、旋转弹外弹道姿态连续平滑的特点,可以实时估计弹体的姿态角、角速度、角加速度等信息,具有实时性好、估计精度高、可实时跟踪弹体机动姿态变化的优点,为外弹道飞行中的实时弹体姿态估计提供了新方法和解决方案。研究成果可应用于常规弹药制导化改造和新型智能弹药研制,加快我国精确武器的研发进程。还可推广应用于无人机、小型潜器、微纳卫星等小型载体的姿态信息测量领域。
刘沁瑶[3]（2021）在《多变量系统的耦合递推参数估计》文中研究指明对于结构复杂的多变量工业过程,找到合适的辨识算法获得数学模型,是过程分析和控制系统设计的基础.多变量系统维数高参数多,使得辨识算法的计算量大,减小算法计算量是多变量系统辨识急需解决的问题.本文针对有色噪声干扰下的多变量系统,结合辨识新技术提出了高效的耦合递推参数估计算法.论文的具体研究内容如下.（1）针对同时存在参数向量和参数矩阵的多变量方程误差自回归滑动平均系统,将其分解为多个只含有参数向量的单输出子系统,利用耦合辨识原理,提出了计算效率高的耦合递推参数估计算法,算法能保证辨识精度并减小计算量.此外,为降低有色噪声对参数估计的影响,对系统的观测数据进行滤波,进一步分解滤波辨识模型,并联合部分的噪声模型来估计系统的全部参数,推导了估计精度更高的滤波耦合递推算法.（2）针对多变量输出误差自回归滑动平均系统,基于Kronecker积运算得到的辨识算法计算量大,为了减小计算量,将系统根据输出维数分解为多个单输出子系统进行辨识,对于系统中存在的不可测无噪输出项,建立辅助模型进行估计,再利用耦合原理推导了辅助模型耦合递推算法,算法能提高参数估计的计算效率.进一步结合数据滤波,提出了辅助模型滤波耦合递推算法,加入滤波技术后的算法能获得更准确的辨识结果.（3）多元系统是多变量线性系统的推广,可以表示一些多变量非线性系统.针对多元输出误差自回归系统,在分解技术的框架下推导了基于辅助模型的多元系统耦合递推算法.再结合模型变换技术处理有色噪声,研究了基于模型变换的辅助模型耦合递推算法.与滤波算法不同,通过模型变换后的辨识模型包含系统所有待估计参数,不需要再联合噪声模型进行交互估计,算法在实现上步骤简单,且能提高参数估计精度.论文中对提出算法的计算量进行了分析和比较,结果表明利用耦合原理后算法的计算量减小.此外,文中对所提出的主要辨识算法进行了数值仿真,仿真结果表明耦合递推算法可以保证参数估计精度,且加入数据滤波和模型变换后的耦合算法能获得更精确的参数估计值,验证了提出算法的有效性.
赵旭[4]（2021）在《基于离散控制理论的可控高频耗散动力响应算法设计与分析》文中研究指明实时混合试验作为近年来新兴的试验方法,以其结合数值模拟和试验加载两者的优点,受到广泛关注。试验与数值模拟相结合的试验技术也对试验条件提出更高的要求:高效稳定的数值积分算法,高精度的边界条件模拟方法,通用的试验软件和加载平台等。研究基于离散控制理论,利用显式算法的传递格式设计了显式无条件稳定的结构动力学数值积分算法,并研究算法在实时混合试验中的性能。研究工作具体从以下几个方面展开:（1）整理近年结构动力学数值积分算法的研究现状和多种常用动力学数值算法的性能,并介绍了数值算法对实时混合试验的重要性及其在混合试验上的应用。归纳总结出在动力学数值积分算法方面有待进一步研究的内容,并阐述本论文研究的目的和意义。（2）介绍离散控制理论在数值积分算法设计方面的相关原理,给出离散控制理论算法设计的主要步骤。以算法性能作为设计目的,选取两种显式传递格式,即CR（Chen and Ricles）法和RST（Real-time Substructure Testing）法的位移、速度传递格式,将零振幅衰减率、零周期延长率和无条件稳定作为算法推导的条件,设计了一种显式新算法。对比两种传递格式,进行精度和稳定性的分析,通过数值模拟对算法性能加以验证。结果表明:采用CR法的传递格式设计的算法在精度等性能上更具优势,后续章节将以CR法的传递格式进行算法设计。（3）基于离散控制理论,选择CR法的传递格式,设计一种带可控数值耗散的无条件稳定显式新算法。算法推导以可控的数值耗散作为已知条件,通过Z变换和离散传递函数特征方程推导算法参数和极点,并引入系数调节算法的精度和非线性稳定性区间,对应用于多自由度系统的参数进行推导。理论分析与数值模拟的结果表明:新设计的算法具有良好的精度和稳定性,且其精度和稳定性可调,可以很好地过滤高频响应,当选择适当的系数时算法等价于CR法。（4）将前一章设计的新算法作为一种实时混合试验数值算法,与实时混合试验Chang算法、实时混合试验中心差分法和CR法进行对比分析,从精度、稳定性、不同非线性度的影响等方面考虑,对比四种算法应用于实时混合试验中的性能,并进行了理论分析和数值模拟验证,根据分析结果给出新算法适用于不同系统的系数建议取值。结果表明:在实时混合试验中新算法和CR法对线性系统和非线性刚度软化系统均为无条件稳定,而对非线性刚度硬化系统为条件稳定,稳定界限不受结构阻尼比的影响;实时混合试验Chang算法和实时混合试验中心差分法为条件稳定。同时,新算法在精度方面具有明显的优势,更适合应用于实时混合试验。
王庆升[5]（2021）在《一种九自由度手术机器人的运动学与仿真研究》文中指出近年来手术机器人发展迅速,受到广泛研究关注。手术机器人系统主要包括主手部分、从手部分、图像系统、控制系统四个部分。其中从手部分设计及其控制算法是手术机器人的核心技术,从手机器人需要经过RCM远心点这一不动点。本文针对RCM远心点这一需求,提出了一种9自由度手术机器人模型,基于D-H建模方法建立了9自由度机器人模型。创新性的将该9自由度模型以RCM远心点为节点,分解为两个6自由度模型,并分别对两个模型进行了分析求解,最后合并为9自由度机器人的解。基于齐次位姿矩阵,推导了机器人正运动学计算公式,实现了关节空间到操作空间的正向映射。运用解析法解矩阵方程组分别获取两个机器人模型的运动学逆解,最后合并方程的解得到了九自由度机器人的32组解,实现了操作空间位姿到关节空间的逆向映射。求解过程中,通过对方程变量参数的分析,列举了内部奇异的发生位置和几何意义,推导了末端位姿参数的取值范围,得出模型的可达工作空间和灵活工作空间。基于微分变换法求解了机器人的速度雅可比矩阵,实现了操作空间速度到关节空间的正向和逆向映射。通过对雅可比矩阵分析计算,列举了边界奇异的发生位置和几何意义,进一步完善了奇异位形。最后使用MATLAB对运动学逆解进行编程,验证了其正确性。基于雅可比矩阵的转置求解了静力学,实现了关节空间静力旋量到操作空间的正向映射和逆向映射,并分析了雅可比奇异点在机器人静力学的应用。基于矢量积的雅可比矩阵对逆向加速度进行了求解,实现了操作空间的加速度到关节空间的逆向映射。对速度和加速度进行了传递推导,实现了每个关节的速度和加速度的正向映射,并推导了每个关节质心的运动参数。使用牛顿-欧拉法将动力学中力和运动的关系,转化为力和力矩的平衡,完成了对模型动力学力旋量的理论公式推导。最后通过向外递推和向内递推实现了关节空间力旋量到操作空间力旋量的正向映射和逆向映射。对于关节空间的轨迹规划,通过公式推导和编程实现了五次多项式插值法和五段位置S曲线法关节空间轨迹规划,并提出两种改进的五次多项式插值法,并通过编程展示了轨迹规划曲线的图像。推导了两种常见的直线插补和圆弧插补,用坐标系转换实现了圆弧插补的插补点求解。对操作空间的直线和圆弧曲线做了逆向映射,进一步完善了关节空间到操作空间的映射关系。基于ROS仿真平台,使用Python编程实现了圆弧插补法画圆,进一步验证了模型的可行性和整体算法的正确性。本研究为外科手术机器人提供一种思路和解决方案,运动学和动力学计算和仿真可为此机器人后续研究提供理论计算基础。
刘聪[6]（2021）在《基于分片平衡空间格式的离散纵标深穿透计算方法研究》文中认为离散纵标法作为经典的确定论输运求解方法被广泛应用于核装置的屏蔽计算。随着核装置几何结构和设计方案愈加复杂,数值模拟需要更加精确地描述物理模型,深穿透问题的极大计算量使得计算资源和模拟效率面临挑战。同时,深穿透问题中的空间强非均匀性和角度强各向异性效应不容忽视,材料介质的非均匀分布造成角通量密度在空间上出现不光滑甚至不连续,穿透距离增加使得通量密度和散射源项的各向异性程度不断加剧,输运求解的离散误差直接影响屏蔽分析计算精度。本课题针对复杂几何屏蔽问题中的深穿透、空间非均匀性和角度各向异性的耦合效应,研究离散纵标计算的高精度离散格式、高效网格求解算法和强各向异性散射源优化计算方法,改善离散纵标屏蔽计算的可靠性。研究具有分片平衡特性的线性短特征线、指数短特征线和分片平衡差分近似格式,有效抑制空间离散的非物理振荡。基于参数化思想重建线性短特征线的数值模型,提出体积矩积分方法解决计算空腔介质不稳定的问题,采用响应矩阵方法降低指数项多重积分带来的高昂计算花销,并且实现空间分布函数的灵活降阶。研究步进、线性和指数短特征线格式的耦合计算策略,提出以物理特征为依据的源强占比因子和空间形状因子,作为指导空间离散格式选择的预估算子。面向大尺寸复杂几何问题,研究三维多级树状网格求解算法,按照材料种类和网格源强对初始细网进行自动合并,生成带有悬点的嵌套多级网格分布,精确描述局部特征的同时大幅降低网格划分总数和计算内存需求。使用逻辑搜索和标准扫描结合的递归式网格扫描算法,研究非匹配网格间的边界角通量密度映射方法,针对零阶空间离散的一对多映射提出具有自适应特性的预估校正映射算法,提高强衰减光学厚网格的映射精度,针对一阶线性空间离散改进了多对一映射格式,避免下风向映射分布出负,保证多级网格输运计算精度。研究强各向异性散射介质的散射截面调整方法,提出最大熵方法和最小二乘方法耦合的调整算法,解决散射函数角分布出负和角分布精度不足的问题,提高强各向异性散射源项精度。开展了深穿透问题的输运模拟和数值分析。分片平衡空间离散格式对于通量密度连续问题和间断问题的计算精度均明显高于有限差分方法,优化改进的线性短特征线具有数值稳定和计算高效的优点,降阶得到的矩阵步进短特征线具有优于菱形差分格式的计算速度。对于通量密度衰减较强的问题,线性短特征线需要将网格步长控制在2倍平均自由程之内。对于带有不规则几何体的自设问题和复杂工程问题,多级网格算法在相同建模精度下使网格总数、内存需求和计算用时下降约1个量级,受关注区域的局部响应相对误差控制在10%以内,提高了物理模型的描述精度和屏蔽计算的模拟效率。散射截面耦合调整算法可以由低阶勒让德展开构造出更加精确的非负散射函数,轻水介质深穿透问题的分析表明,耦合调整算法使相对误差水平由原本P3阶展开的8%下降至2%以内,改善了强各向异性散射源和通量密度的计算精度。本课题的研究完善了离散纵标屏蔽计算方法,弥补了当前算法对于复杂几何深穿透问题的不足,具备大型核装置屏蔽问题应用的能力和价值。
陈梦婷[7]（2021）在《双线性参数系统的迭代辨识研究》文中指出随着对非线性现象研究的日益深入,非线性模型的辨识问题日益凸显。双线性参数系统的模型特征是含有双线性项,由两个参数向量和一个信息矩阵的乘积组成。作为一种特殊的非线性系统,双线性参数模型在一定程度上兼顾了非线性模型的灵活性和线性模型易控制的优点。因此研究这类系统的辨识方法具有理论和实践意义。迭代辨识方法是一类批数据处理方法,可以充分利用观测信息,从而有效改善辨识效果。本文研究双线性参数系统的迭代辨识方法,其主要内容如下。（1）对于双线性参数系统,其辨识难点在于系统输出与参数存在双线性关系,导致参数不可辨识,因此需要规范化双线性参数。基于此,针对一类双线性参数方程误差系统,借助于过参数化模型,提出了基于过参数化的梯度迭代辨识算法和基于过参数化的最小二乘迭代辨识算法。为了提高算法的辨识效率,基于分解原理,推导了基于过参数化的分解最小二乘迭代辨识算法。此外,利用递阶技术将双线性参数向量划分到不同的参数集中,提出基于分解的递阶迭代辨识方法,避免了冗余参数的估计同时降低了算法的计算量。（2）针对双线性项,提出了一种新的分离其双线性参数向量的方法,将系统的输出表示成所有未知参数的线性组合,推导了基于参数分离的梯度迭代辨识算法和基于参数分离的最小二乘迭代辨识算法。由于双线性参数输出误差系统模型含有分式结构,在线性化过程中会产生的未知中间变量,基于此,结合辅助模型辨识思想将双线性参数方程误差系统的辨识方法推广到双线性参数输出误差系统。（3）考虑有色噪声干扰下的双线性参数系统,引入数据滤波技术,提出基于分解的递阶滤波梯度迭代辨识算法和基于分解的递阶滤波最小二乘迭代辨识算法,减少了噪声干扰对辨识结果的影响。此外,在输出变量概率密度函数已知的条件下,借助于极大似然估计原理,构造以参数向量为自变量的似然函数,通过极大化其对数似然函数,推导了极大似然梯度迭代辨识算法和极大似然最小二乘迭代辨识算法。（4）针对一类含有双率采样数据的双线性参数方程误差系统,即系统的部分输出数据是缺失的,利用参数分离方法推导其基于双率采样数据的辨识模型,根据已有的观测信息,结合粒子滤波和核密度方法估计其未知输出,推导了基于参数分离的粒子滤波梯度迭代辨识算法和基于参数分离的粒子滤波最小二乘迭代辨识算法,实现了未知输出和模型参数的联合估计。综上所述,本文首先针对双线性参数方程误差系统的辨识问题,从线性化双线性项的角度出发,提出基于过参数化辨识模型、基于分解递阶辨识模型和基于参数分离辨识模型的迭代方法,并结合辅助模型以及粒子滤波将结果推广到双线性参数输出误差系统和双率双线性参数方程误差系统,最后利用数值仿真说明了辨识方法的有效性。
胡亮亮[8]（2021）在《基于3He极化的立式超低场磁共振成像系统设计方法研究》文中认为肺部疾病的研究长期依赖于X射线及其相关技术。X射线属于电离辐射,不宜短期内多次反复使用,这使得疾病动态跟踪研究受到限制。磁共振（MR）成像技术无电离辐射且具有多参数信息提取能力,使得短期内可反复、动态、连续地观察生物组织生理和病理变化过程。但是,由于肺部氢质子密度远低于周边其他组织,且大量肺泡空腔与组织的界面导致肺部磁导率极度不均匀,因此以1H核自旋为介质的传统中高场磁共振设备难以呈现清晰的肺部影像。引入超极化3He气体作为媒介能点亮肺部,其可行性和可靠性已经得到初步证实。为肺部疾病研究提供可连续、动态跟踪能力的专用仪器,国家自然科学基金支持“基于3He极化的肺部低场磁共振成像专用设备研发”的重大科学仪器专项项目。基于上述背景,本文开展基于3He极化的立式超低场磁共振成像系统设计方法研究,具体内容包括:（1）传统磁共振成像仿真方法输入参数为翻转角度,导致其存在不适用于复杂多变的磁场环境的问题和无法直接提供射频强度变化引起的实验现象信息的问题。为解决这两点问题,本文提出了链式磁共振成像仿真方法和准确性条件,并构建了稳定、精确、高效的磁共振成像仿真系统。传统超极化3He成像变角度激发序列参数严重依赖硬件参数,需要人工校准,为解决这一难题,提出了超极化气体成像实时校准序列和配套的成像算法,并在仿真系统上得到验证。（2）为了寻找开放程度更高的磁体解决方案,本文研究了四线圈结构的基本构型,提出了四线圈构型的统一结构约束方程,凝练出统一的四线圈构型求解用方程,并提出面向制造的优化安匝比方法,保证线圈匝数取整引起的性能下降量最小。分析并总结了线圈开放程度的趋势和引入截面尺寸后性能的变化情况。为进一步探寻更优方案,提出相似模型四线圈和六线圈均匀场设计方法。使用该方法,本文研究了圆形（四线圈和六线圈）、多边形线圈设计立式磁体的特点,仿真验证了圆形四线圈比六线圈、多边形四线圈比圆形四线圈能够获得更开放的结构。在给定均匀区域尺寸和均匀指标的情况下,八边形结构综合性能最优,四边形结构最开放（均匀性稍差）。本文根据项目需要设计了自然冷却的立式超低场正八边形主磁体。为配合主磁体形状设计八边形结构的纵向梯度线圈,本文提出了将结构设计和磁场计算分离的纵向梯度线圈设计方法,最终方案应用成功。（3）完成了立式超低场磁共振系统搭建,基于该系统进行了超过60小时的水模和离体动物器官成像实验,实验中有效视场达到310mm×310mm×400mm。实验结果表明仪器工作稳定,且能够正确无畸变地呈现二维和三维图像,系统具备开展自旋回波序列以及FLASH序列成像实验能力。基于该系统还进行了超极化3He气体成像实验,结果表明在6.4s的时间内呈现了清晰的极化腔图像,验证了新序列和成像算法。与哈佛团队的设备性能对比表明设备具备屏气肺部成像能力。用本文方法研制的基于3He极化的立式超低场磁共振成像系统具有信噪比高、无辐射、操作简便、性价比高等特点,在肺部疾病的跟踪诊疗方面拥有广阔应用前景。
崔峰[9]（2021）在《基于量测差分与模型重构和补偿的地磁导航方法研究》文中提出地磁导航因其自主强、隐蔽性好、成本低、即开即用、抗干扰能力强、导航误差不随时间积累等优势,在近地卫星自主导航中发挥着重要作用。本文针对基于量测差分与模型重构和补偿的近地卫星地磁导航方法开展研究,取得的创新性成果如下:首先,针对磁暴会导致地磁场测量值发生变化,进而导致地磁导航精度和稳定性下降的问题,提出了基于量测差分扩展卡尔曼滤波器（MDEKF）的地磁导航算法。MDEKF算法可有效减小近地卫星地磁导航中由磁暴引起的未知的量测误差,从而保持导航的精度和稳定性。利用Swarm A星的实测数据对MDEKF算法和EKF算法在不同等级磁暴和不同采样间隔条件下的性能进行了比较。仿真结果表明,随着磁暴等级的增大,MDEKF算法相对于EKF算法的优势也更加明显。当量测量为地磁场矢量,且采样间隔较小时,由MDEKF算法得到的最大位置估计误差是EKF算法结果的一半。其次,针对IGRF模型更新间隔长、模型精度随时间推移不断下降、无法快速对极移做出响应等问题,提出了基于三向解耦地磁场（TDGF）模型快速重构的地磁导航算法。TDGF模型可快速更新,并可有效消除IGRF模型的时间累积误差。一方面,利用Swarm B星和Swarm C星的实测数据进行仿真,结果表明:当TDGF模型更新间隔为两个月时,基于TDGF模型的地磁导航算法的性能与基于初期IGRF模型的性能相当。具体来说,当量测量为地磁场矢量时,导航精度约为1 km;当量测量为地磁场模时,精度约为3 km。另一方面,利用模拟数据研究了该算法应用于近地微纳卫星时的精度潜力。最后,针对球谐函数模型对实际地磁场的刻画存在系统误差这一不足,提出了基于神经网络地磁场误差补偿（NNGFEC）模型的地磁导航算法。该算法通过神经网络将地磁纬度信息转换为相对应的地磁场模型误差补偿量,用新的数学模型补偿球谐函数模型,提高了地磁场模型的精度。利用Swarm B星和Swarm C星的实测数据,对基于NNGFEC偿模型的地磁导航算法进行仿真验证,结果表明:NNGFEC模型更新越快,基于补偿模型的地磁导航算法在稳定性、收敛速度和精度方面的优越性就越显着;模型更新间隔为一个月时,基于补偿模型的算法将位置估计误差的均方根减小为原来的一半。
孟祥羽[10]（2021）在《复杂海洋声学环境下的反射地震响应及相关处理方法研究》文中指出伴随着海上石油勘探靶区从浅水区向深水区的扩展以及海上时移地震的普及,由复杂海洋声学环境产生的影响逐渐得到重视。野外观测数据和理论研究表明,随机起伏的海面使地震波发生了多次复杂的散射;而深海声道速度分布又改变着波场的传播方向与走时。此时,如果仍按照经典地震勘探理论,将其近似为表面绝对水平的均匀各向同性介质,会在后续的偏移成像等数据处理流程中引入海洋声学环境的近似误差和影响。关于这种影响,在水声学和地震海洋学等领域,虽然已经进行了一定程度的研究。但在勘探地震领域,这种影响的相关处理问题仍没有得到有效解决。还存在以下问题:（1）由于研究目标、处理方法以及前提条件的不同,水声学和地震海洋学的相关研究结论难以直接应用于勘探地震领域;（2）除常规的反射和透射外,勘探地震问题常常利用多次反射等复杂的波场信息,进而形成了更为复杂的海洋声学环境影响;（3）由于具有较强的时变性与不可预测性,这种误差无法在勘探地震问题中进行经验性消除;且处理过程较为繁琐,往往存在着一定的局限性。解决上述问题的一个基本途径是,从反射地震观测数据形成机制的角度,更加系统地研究海面起伏和深海声道速度分布的影响特征以及相关处理方法。为此,本文通过对不同数值模拟算法的改进与组合,提出了一种灵活有效的多阶次散射分步算法,并在海洋声学环境模型下实现了多次散射的分步数值模拟。针对多阶次散射外推过程中由单程抛物算子导致的角度限制,利用分区多轴抛物近似技术,实现了大方位角处散射场的精确计算,并通过成像Green’s函数的扩展验证其角度适应性。以上述工作为基础,分别定性和定量地研究了海面随机起伏和海水深海声道速度分布的反射地震响应。针对起伏海面的影响特征,借鉴了反褶积技术的整形滤波思想,设计了相应的校正方法和流程;在缺少海面高程与形态信息的前提下,压制了反射地震数据中的海面起伏效应。针对深海声道速度分布的影响,通过常规全波形反演（FWI,Full Waveform Inversion）得到的非均匀水体声速剖面,建立包含深海声道的偏移速度模型（水体）,进而提高深部地质构造的成像精度。通过上述研究得到的主要结论是:（1）分区多轴抛物近似能有效地克服经典抛物近似的角度限制。其不仅可以实现大方位角处散射场（前向和背向）的高精度计算,还可以通过成像Green’s函数的表示,实现水下陡倾角构造的精确成像,具有较好的应用潜力;（2）多阶次散射的分步算法可以灵活有效地实现波场不同物理过程的分步递推,并应用于复杂海洋声学环境中多次散射的分步数值模拟;（3）由海面起伏和海水深海声道速度分布导致的影响在某些条件下不可忽略,其主要通过影响地震波的运动学和动力学特征,影响反射地震数据;（4）利用设计的算法流程,可在缺少海面形态信息的前提下,有效地消除海面起伏对反射地震数据及后续处理流程的影响。（5）在理论层面上,可利用常规FWI方法反演的非均匀水体速度分布,建立更加精确的偏移速度模型,进而提高深部地质构造的成像精度。
二、线性矩阵递推方程的解（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、线性矩阵递推方程的解（论文提纲范文）
（1）显式数值积分算法的改进和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.1.1 引言 |
| 1.1.2 传统的结构抗震试验方法综述 |
| 1.1.3 实时子结构试验技术 |
| 1.2 数值积分算法的国内外研究现状 |
| 1.2.1 数值积分算法概述 |
| 1.2.2 隐式积分算法 |
| 1.2.3 显式积分算法 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 基于模型的无条件稳定显式积分算法基本原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 几种典型的基于模型显式算法 |
| 2.2.1 Chang算法 |
| 2.2.2 CR算法 |
| 2.2.3 KR-α算法 |
| 2.2.4 TL算法 |
| 2.3 各算法的稳定性和精度对比分析 |
| 2.3.1 线性稳定性分析 |
| 2.3.2 非线性稳定性分析 |
| 2.3.3 精度分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 具有可控数值漂移特性的无条件稳定显式积分算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于现代控制理论的算法建立 |
| 3.2.1 连续控制系统 |
| 3.2.2 离散控制系统 |
| 3.2.3 连续系统离散化方法 |
| 3.2.4 具有可控数值漂移特性的显式积分算法 |
| 3.3 算法数值特性分析 |
| 3.3.1 线性稳定性分析 |
| 3.3.2 非线性稳定性分析 |
| 3.3.3 数值耗散特性分析 |
| 3.3.4 数值漂移特性分析 |
| 3.3.5 刚度软化系统数值漂移和耗散分析 |
| 3.3.6 刚度硬化系统数值漂移和耗散分析 |
| 3.3.7 受迫振动下的频域反应 |
| 3.4 算例 |
| 3.4.1 单自由度线性体系 |
| 3.4.2 多自由度线性体系 |
| 3.4.3 刚度非线性体系 |
| 3.4.4 数值模拟实时子结构试验 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于预修正双线性变换的改进CR法 |
| 4.1 具有可控数值漂移特性的CR-φ法 |
| 4.2 CR-φ法数值特性分析 |
| 4.2.1 线性稳定性分析 |
| 4.2.2 非线性稳定性分析 |
| 4.2.3 数值耗散特性分析 |
| 4.2.4 数值漂移特性分析 |
| 4.2.5 刚度软化系统数值漂移和耗散分析 |
| 4.2.6 刚度硬化系统数值漂移和耗散分析 |
| 4.3 算例 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 关键频率的选取 |
| 5.1 模态空间 |
| 5.2 基频作为关键频率 |
| 5.3 激发高阶振型后的关键参数取值 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）基于地磁/MEMS陀螺信息融合的旋转弹药姿态估计技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 弹载姿态测试关键技术及测试方法分析 |
| 1.2.1 制导炮弹姿态测试环境及关键技术分析 |
| 1.2.2 弹载姿态测试方法分析 |
| 1.3 国内外研究现状及发展动态分析 |
| 1.3.1 陀螺仪的发展现状 |
| 1.3.2 磁传感器的发展现状 |
| 1.3.3 制导弹药姿态测量技术发展现状 |
| 1.3.4 地磁/陀螺传感参数标定技术现状 |
| 1.3.5 基于多源信息融合的弹药姿态实时估计技术 |
| 1.3.6 旋转弹姿态测量的关键技术 |
| 1.4 主要研究内容及论文结构安排 |
| 第2章 旋转弹药外弹道模型与弹载传感信息理想模型 |
| 2.1 坐标系统及相互间的转换 |
| 2.1.1 描述弹体运动的坐标系定义 |
| 2.1.2 坐标系参数间的几何关系 |
| 2.2 旋转弹药外弹道模型 |
| 2.2.1 旋转弹体动力学方程 |
| 2.2.2 旋转弹运动学方程 |
| 2.2.3 有控飞行段的弹体控制方程 |
| 2.3 弹载地磁/陀螺信息理想模型 |
| 2.3.1 弹载地磁信息理想模型 |
| 2.3.2 弹载陀螺信息理想模型 |
| 2.4 典型旋转弹药外弹道模型计算机仿真 |
| 2.4.1 无控抛物线空气弹道及弹载传感器仿真 |
| 2.4.2 机动飞行空气弹道及弹载传感器仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 弹载地磁/MEMS陀螺传感信息分析与建模 |
| 3.1 弹载三轴磁传感器测量模型分析 |
| 3.1.1 三轴磁传感器制造误差机理分析与建模 |
| 3.1.2 磁传感信息与弹体系间机械对准误差角机理分析与建模 |
| 3.2 弹体磁干扰误差机理分析与建模 |
| 3.2.1 弹载干扰磁场源分析 |
| 3.2.2 弹载干扰磁场特性 |
| 3.3 弹载磁传感矢量信息综合模型 |
| 3.4 弹载MEMS陀螺传感测量误差模型 |
| 3.4.1 弹载MEMS陀螺发射过载后功能退化 |
| 3.4.2 弹载MEMS陀螺输出等效数学模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 弹载地磁/微陀螺快速标定技术 |
| 4.1 弹载地磁传感等效模型的正交化分解 |
| 4.2 基于椭球拟合算法的弹载地磁传感标准正交化标定 |
| 4.2.1 椭球拟合标定算法理论分析 |
| 4.2.2 弹载地磁传感标准正交化标定 |
| 4.2.3 试验验证及分析 |
| 4.3 基于三位置法的弹载磁传感器对准误差标定 |
| 4.3.1 弹载磁传感器对准误差标定方法分析 |
| 4.3.2 对准误差角现场快速标定及补偿算法 |
| 4.3.3 三位置法对准误差标定算法误差分析 |
| 4.3.4 基于弹载磁传感模型参数的地磁场数据获取 |
| 4.3.5 试验验证及分析 |
| 4.4 基于地磁信息的弹载微陀螺在线标定 |
| 4.4.1 地磁矢量的哥氏定理 |
| 4.4.2 基于地磁信息的弹载MEMS陀螺退化参数在线估计方法 |
| 4.4.3 试验验证及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于弹道模型/地磁/微陀螺信息的弹体姿态实时估计 |
| 5.1 自由飞行段纯地磁测姿算法 |
| 5.1.1 单历元的地磁测姿算法 |
| 5.1.2 基于地磁/弹道特征信息的EKF姿态估计算法 |
| 5.2 机动飞行段的地磁/微陀螺信息融合姿态估计算法 |
| 5.2.1 基于地磁/陀螺/弹道特征信息融合的弹体全姿态估计算法 |
| 5.2.2 改进型EKF弹体姿态信息实时估计 |
| 5.3 弹体姿态估计算法仿真试验及分析 |
| 5.3.1 无控抛物线空气弹道仿真试验 |
| 5.3.2 针对地面机动目标的机动弹道仿真试验 |
| 5.3.3 针对空中机动目标的机动弹道仿真试验 |
| 5.3.4 各姿态估计算法实时性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文主要工作 |
| 6.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）多变量系统的耦合递推参数估计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 问题提出与研究意义 |
| 1.2 多变量系统国内外研究现状 |
| 1.3 预备知识介绍 |
| 1.4 本文主要研究内容简介 |
| 第二章 多变量方程误差系统的耦合递推参数估计 |
| 2.1 系统模型描述 |
| 2.2 部分耦合广义增广随机梯度估计算法 |
| 2.3 部分耦合广义增广最小二乘估计算法 |
| 2.4 滤波部分耦合广义增广参数估计算法 |
| 2.5 交互干扰的多变量系统耦合递推参数估计算法 |
| 2.6 算法的数值仿真 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 多变量输出误差系统的耦合递推参数估计 |
| 3.1 系统模型描述 |
| 3.2 辅助模型部分耦合广义增广随机梯度估计算法 |
| 3.3 辅助模型部分耦合广义增广最小二乘估计算法 |
| 3.4 辅助模型滤波部分耦合广义增广随机梯度估计算法 |
| 3.5 辅助模型滤波部分耦合广义增广最小二乘估计算法 |
| 3.6 算法的数值仿真 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 多元输出误差系统的耦合递推参数估计 |
| 4.1 系统模型描述 |
| 4.2 基于辅助模型的多元系统部分耦合随机梯度估计算法 |
| 4.3 基于辅助模型的多元系统部分耦合最小二乘估计算法 |
| 4.4 基于模型变换的辅助模型部分耦合随机梯度估计算法 |
| 4.5 基于模型变换的辅助模型部分耦合最小二乘估计算法 |
| 4.6 算法的数值仿真 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:攻读博士学位期间发表的论文 |
（4）基于离散控制理论的可控高频耗散动力响应算法设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 数值积分算法 |
| 1.2.2 数值算法在实时混合试验的应用 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 离散控制理论算法设计 |
| 2.1 离散控制理论 |
| 2.1.1 Z变换 |
| 2.1.2 传递函数 |
| 2.1.3 根轨迹设计 |
| 2.1.4 离散控制理论算法设计 |
| 2.2 一种无条件稳定显式算法 |
| 2.2.1 设计思路 |
| 2.2.2 新显式算法格式 |
| 2.2.3 参数推导 |
| 2.3 算法特性分析 |
| 2.3.1 线性系统稳定性 |
| 2.3.2 非线性系统稳定性 |
| 2.3.3 精度 |
| 2.4 算例分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 可控高频耗散动力学显式算法 |
| 3.1 显式新算法设计 |
| 3.1.1 传递格式 |
| 3.1.2 参数推导 |
| 3.2 算法稳定性和精度分析 |
| 3.2.1 线性系统稳定性 |
| 3.2.2 非线性系统稳定性 |
| 3.2.3 算法精度分析 |
| 3.3 多自由度系统参数 |
| 3.4 算法误差过滤分析 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 实时混合试验算法对比分析 |
| 4.1 算法介绍 |
| 4.1.1 实时混合试验CHANG算法 |
| 4.1.2 实时混合试验中心差分法 |
| 4.1.3 实时混合试验CR法 |
| 4.1.4 实时混合试验新算法 |
| 4.2 算法传递矩阵 |
| 4.3 算法稳定性分析 |
| 4.3.1 线性稳定性 |
| 4.3.2 非线性稳定性 |
| 4.4 精度对比分析 |
| 4.4.1 线性系统 |
| 4.4.2 非线性系统 |
| 4.5 算例 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
| 致谢 |
（5）一种九自由度手术机器人的运动学与仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 机器人 |
| 1.1.2 手术机器人 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 研究目的和意义 |
| 1.4 研究内容与安排 |
| 1.4.1 远心运动机构 |
| 1.4.2 运动学算法 |
| 1.4.3 研究安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 机器人建模与分析 |
| 2.1 机器人数学模型 |
| 2.1.1 位姿表示 |
| 2.1.2 位姿变换 |
| 2.1.3 D-H建模方法 |
| 2.1.4 自由度分析 |
| 2.2 运动学基础 |
| 2.2.1 数学基础 |
| 2.2.2 雅可比矩阵 |
| 2.2.3 奇异性 |
| 2.3 九自由度机器人建模 |
| 2.3.1 Pieper准则 |
| 2.3.2 机器人模型设计 |
| 2.3.3 MATLAB建模 |
| 2.3.4 虚拟六轴部分 |
| 2.3.5 实体六轴部分 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 机器人运动学计算 |
| 3.1 正运动学计算 |
| 3.1.1 九自由度机器人 |
| 3.1.2 虚拟六轴 |
| 3.1.3 实体六轴 |
| 3.2 虚拟六轴部分逆解 |
| 3.2.1 运动学逆解 |
| 3.2.2 速度雅可比 |
| 3.2.3 逆解验证 |
| 3.2.4 蒙特卡洛空间分析 |
| 3.3 实体六轴部分逆解 |
| 3.3.1 运动学逆解 |
| 3.3.2 速度雅可比 |
| 3.3.3 逆解验证 |
| 3.3.4 蒙特卡洛空间分析 |
| 3.4 合并九自由度逆解 |
| 3.4.1 速度雅可比 |
| 3.4.2 逆解验证 |
| 3.4.3 蒙特卡洛空间分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 机器人动力学计算 |
| 4.1 静力学 |
| 4.2 速度和加速度 |
| 4.2.1 逆向加速度 |
| 4.2.2 速度传递 |
| 4.2.3 加速度传递 |
| 4.2.4 质心的速度和加速度 |
| 4.3 动力学计算 |
| 4.3.1 拉格朗日动力学方程 |
| 4.3.2 牛顿-欧拉动力学方程 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 机器人轨迹规划 |
| 5.1 关节空间轨迹规划 |
| 5.1.1 多项式插值 |
| 5.1.2 多段位置S曲线 |
| 5.2 直角空间轨迹规划 |
| 5.2.1 直线插补算法 |
| 5.2.2 圆弧插补算法 |
| 5.3 路径规划 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于ROS机器人仿真 |
| 6.1 ROS平台 |
| 6.1.1 ROS通讯机制 |
| 6.1.2 RViz可视化工具 |
| 6.2 配置模型 |
| 6.2.1 URDF模型文件 |
| 6.2.2 Solid Works模型 |
| 6.3 MoveIt!仿真 |
| 6.3.1 Setup Assistant配置模型 |
| 6.3.2 Move It!关节空间轨迹规划 |
| 6.3.3 Move It!直角空间轨迹规划 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 不足 |
| 7.3 展望 |
| 7.4 心得 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间学术成果 |
（6）基于分片平衡空间格式的离散纵标深穿透计算方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 空间离散方法 |
| 1.2.2 非匹配网格技术 |
| 1.2.3 强各向异性散射 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第2章 多群离散纵标辐射屏蔽计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 能量变量离散 |
| 2.3 角度变量离散 |
| 2.4 空间变量离散 |
| 2.5 输运求解算法 |
| 2.6 本章小节 |
| 第3章 分片平衡空间离散和耦合计算策略 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 分片平衡空间离散方法 |
| 3.2.1 线性短特征线格式 |
| 3.2.2 指数短特征线格式 |
| 3.2.3 分片平衡差分近似格式 |
| 3.3 短特征线耦合计算策略 |
| 3.3.1 空间格式预估算子 |
| 3.3.2 空间格式耦合算法 |
| 3.4 空间离散格式数值分析 |
| 3.4.1 解析解问题 |
| 3.4.2 中子流问题 |
| 3.4.3 平板穿透问题 |
| 3.4.4 多群非均匀问题 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 多级树状笛卡尔网格算法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 网格建立与扫描 |
| 4.2.1 树状网格生成 |
| 4.2.2 递归输运扫描 |
| 4.3 边界角通量密度映射 |
| 4.3.1 零阶映射方法 |
| 4.3.2 一阶映射方法 |
| 4.4 映射格式精度分析 |
| 4.4.1 简单函数问题 |
| 4.4.2 输运离散解问题 |
| 4.5 多级网格输运计算分析 |
| 4.5.1 球体问题 |
| 4.5.2 多层球体固定源问题 |
| 4.5.3 圆柱固定源问题 |
| 4.5.4 多群临界问题 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 强各向异性散射截面调整方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 非负散射函数构造方法 |
| 5.2.1 最大熵方法 |
| 5.2.2 最小二乘方法 |
| 5.2.3 耦合调整算法 |
| 5.3 均匀介质问题分析 |
| 5.3.1 散射函数收敛性分析 |
| 5.3.2 输运计算结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 工程问题基准验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 程序算法设计简介 |
| 6.3 Balakovo-3 VVER-1000反应堆屏蔽问题 |
| 6.3.1 基准题简介 |
| 6.3.2 几何建模和网格源投影 |
| 6.3.3 计算结果分析 |
| 6.4 Winfrith Iron基准实验 |
| 6.4.1 基准题简介 |
| 6.4.2 几何建模和源强生成 |
| 6.4.3 计算结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 附录英文缩略词 |
| 作者简介 |
（7）双线性参数系统的迭代辨识研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 问题的提出与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容简介 |
| 第二章 基于过参数化的双线性参数系统迭代辨识方法 |
| 2.1 双线性参数方程误差系统 |
| 2.1.1 基于过参数化的梯度迭代辨识算法 |
| 2.1.2 基于过参数化的最小二乘迭代辨识算法 |
| 2.1.3 基于过参数化的分解最小二乘迭代辨识算法 |
| 2.2 双线性参数输出误差系统 |
| 2.2.1 基于过参数化的辅助模型梯度迭代辨识算法 |
| 2.2.2 基于过参数化的辅助模型最小二乘迭代辨识算法 |
| 2.2.3 基于过参数化的辅助模型分解最小二乘迭代辨识算法 |
| 2.3 数值仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于分解的双线性参数系统递阶迭代辨识方法 |
| 3.1 双线性参数方程误差系统 |
| 3.1.1 基于分解的递阶梯度迭代辨识算法 |
| 3.1.2 基于分解的递阶最小二乘迭代辨识算法 |
| 3.1.3 基于分解的递阶滤波梯度迭代辨识算法 |
| 3.1.4 基于分解的递阶滤波最小二乘迭代辨识算法 |
| 3.2 双线性参数输出误差系统 |
| 3.2.1 基于分解的递阶辅助模型梯度迭代辨识算法 |
| 3.2.2 基于分解的递阶辅助模型最小二乘迭代辨识算法 |
| 3.2.3 基于分解的递阶滤波辅助模型梯度迭代辨识算法 |
| 3.2.4 基于分解的递阶滤波辅助模型最小二乘迭代辨识算法 |
| 3.3 数值仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于参数分离的双线性参数系统迭代辨识方法 |
| 4.1 双线性参数方程误差系统 |
| 4.1.1 基于参数分离的梯度迭代辨识算法 |
| 4.1.2 基于参数分离的最小二乘迭代辨识算法 |
| 4.2 双线性参数输出误差系统 |
| 4.2.1 基于参数分离的辅助模型梯度迭代辨识算法 |
| 4.2.2 基于参数分离的辅助模型最小二乘迭代辨识算法 |
| 4.3 双率双线性参数方程误差系统 |
| 4.3.1 基于参数分离的粒子滤波梯度迭代辨识算法 |
| 4.3.2 基于参数分离的粒子滤波最小二乘迭代辨识算法 |
| 4.4 数值仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于极大似然的双线性参数系统迭代辨识方法 |
| 5.1 双线性参数方程误差系统 |
| 5.1.1 基于极大似然的梯度迭代辨识算法 |
| 5.1.2 基于极大似然的最小二乘迭代辨识算法 |
| 5.2 双线性参数输出误差系统 |
| 5.2.1 基于极大似然的辅助模型梯度迭代辨识算法 |
| 5.2.2 基于极大似然的辅助模型最小二乘迭代辨识算法 |
| 5.3 数值仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:攻读博士学位期间发表的论文 |
（8）基于3He极化的立式超低场磁共振成像系统设计方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 肺部疾病影像手段概述 |
| 1.1.2 磁共振肺部成像概述 |
| 1.1.3 超低场磁共振系统的研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 超低场磁共振技术研究现状 |
| 1.2.2 磁共振成像仿真现状 |
| 1.2.3 磁路系统研究现状 |
| 1.2.4 磁共振谱仪技术现状 |
| 1.3 研究重点和难点 |
| 1.3.1 研究重点 |
| 1.3.2 研究难点 |
| 1.4 主要研究内容和结构安排 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 论文结构安排 |
| 第二章 磁共振成像基础 |
| 2.1 磁共振现象与原理 |
| 2.1.1 原子核的磁性 |
| 2.1.2 核子极化 |
| 2.1.3 磁共振现象与共振条件 |
| 2.1.4 弛豫现象 |
| 2.1.5 磁共振信号 |
| 2.2 磁共振成像原理 |
| 2.2.1 空间编码 |
| 2.2.2 层面选择 |
| 2.2.3 K空间与成像序列 |
| 第三章 磁共振成像仿真 |
| 3.1 链式磁共振仿真方法 |
| 3.1.1 布洛赫方程 |
| 3.1.2 链式仿真方法 |
| 3.1.3 仿真方法比较 |
| 3.2 磁共振成像仿真系统设计与验证 |
| 3.2.1 仿体模型 |
| 3.2.2 磁路系统仿真模型 |
| 3.2.3 仿真计算单元 |
| 3.2.4 射频接收线圈仿真模型 |
| 3.2.5 谱仪仿真模型 |
| 3.2.6 仿真系统验证 |
| 3.3 仿真平台应用 |
| 3.3.1 超低场磁共振平台梯度参数选择与验证 |
| 3.3.2 超极化与热极化成像的异同比较 |
| 3.3.3 超极化~3He成像序列设计与验证 |
| 3.4 本章小节 |
| 第四章 超低场磁共振系统磁场设计方法研究 |
| 4.1 磁场计算基础 |
| 4.1.1 毕奥-萨伐尔定律 |
| 4.1.2 有限长直导线的磁场计算 |
| 4.1.3 圆弧导线的磁场计算 |
| 4.1.4 多线圈磁场计算 |
| 4.2 立式超低场磁共振主磁体选型 |
| 4.2.1 主磁体分类 |
| 4.2.2 主磁体主要性能指标 |
| 4.2.3 主磁体总体方案选择 |
| 4.3 圆环形四线圈均匀场方案总结 |
| 4.3.1 引言 |
| 4.3.2 圆环形四线圈结构解集和约束方程 |
| 4.3.3 基于约束方程的优化设计方法 |
| 4.3.4 Lee-Whiting线圈构型优化实验 |
| 4.3.5 圆形四线圈构型性能分析实验 |
| 4.4 相似模型均匀场设计方法 |
| 4.4.1 运用相似性建模 |
| 4.4.2 相似模型四线圈均匀场设计方法 |
| 4.4.3 相似模型六线圈均匀场设计方法 |
| 4.5 立式超低场主磁体设计与实施 |
| 4.5.1 立式超低场主磁体仿真 |
| 4.5.2 正八边形双极板主磁体 |
| 4.6 纵向梯度线圈设计 |
| 4.6.1 结构设计与磁场计算分离的设计方法 |
| 4.6.2 八边形纵向梯度线圈的设计与实现 |
| 4.7 本章小节 |
| 第五章 超低场磁共振系统构建与验证 |
| 5.1 磁共振控制系统 |
| 5.1.1 磁共振谱仪设计探讨 |
| 5.1.2 序列开发环境设计探讨 |
| 5.1.3 磁共振设备调试终端软件简介 |
| 5.2 超低场磁共振系统集成 |
| 5.2.1 磁共振系统构成 |
| 5.2.2 功能模块之间的连接关系 |
| 5.2.3 系统集成 |
| 5.2.4 系统集成经验总结 |
| 5.3 超低场磁共振系统性能验证 |
| 5.3.1 热极化~1H成像实验 |
| 5.3.2 超极化~3He气体成像实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.1.1 论文的主要创新点和贡献 |
| 6.1.2 具体工作成效与不足 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 1 基于旋转矩阵的仿真方法 |
| 附录 2 链式仿真样例 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（9）基于量测差分与模型重构和补偿的地磁导航方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩写词 |
| 符号 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 近地卫星地磁自主导航国外研究现状 |
| 1.2.2 近地卫星地磁自主导航国内研究现状 |
| 1.2.3 现阶段研究中存在的主要问题 |
| 1.3 本文的研究内容和创新点 |
| 1.3.1 本文的主要研究内容 |
| 1.3.2 论文的创新点 |
| 第2章 近地卫星地磁自主导航基础 |
| 2.1 地磁场概述 |
| 2.1.1 地磁场组成 |
| 2.1.2 地磁场要素和球谐函数 |
| 2.1.3 地磁场模型 |
| 2.2 参考坐标系及其转换 |
| 2.2.1 参考坐标系 |
| 2.2.2 坐标系之间的转换 |
| 2.3 系统状态方程和量测方程 |
| 2.3.1 系统状态方程 |
| 2.3.2 量测量为地磁场矢量的量测方程 |
| 2.3.3 量测量为地磁场模的量测方程 |
| 2.4 磁测卫星实测数据的获取与处理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 磁暴期基于量测差分扩展卡尔曼滤波器的地磁导航算法 |
| 3.1 EKF 算法和MDEKF 算法 |
| 3.1.1 EKF算法 |
| 3.1.2 MDEKF算法 |
| 3.2 磁平静期和磁暴期的地磁场实测数据分析 |
| 3.2.1 地磁暴和Dst指数 |
| 3.2.2 Swarm卫星数据介绍 |
| 3.2.3 磁平静期和磁暴期的量测误差统计特性 |
| 3.3 量测量为地磁场矢量的仿真验证 |
| 3.3.1 磁平静期EKF 算法和MDEKF 算法性能对比 |
| 3.3.2 磁暴期EKF 算法和MDEKF 算法性能对比 |
| 3.3.3 采样间隔对MDEKF算法的影响 |
| 3.3.4 切法径三向位置误差特点比较 |
| 3.3.5 MDEKF算法对量测噪声协方差矩阵的鲁棒性分析 |
| 3.4 量测量为地磁场模的仿真验证 |
| 3.4.1 磁平静期EKF 算法和MDEKF 算法性能对比 |
| 3.4.2 磁暴期EKF 算法和MDEKF 算法性能对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于三向解耦地磁场模型快速重构的地磁导航算法 |
| 4.1 三向解耦地磁场模型快速重构算法 |
| 4.1.1 三向解耦地磁场模型的建立 |
| 4.1.2 基于RLS快速重构TDGF模型系数 |
| 4.1.3 TDGF模型快速重构仿真验证 |
| 4.2 IGRF 模型误差和TDGF 模型误差对比分析 |
| 4.2.1 IGRF模型误差分析 |
| 4.2.2 后期IGRF 模型误差和TDGF 模型误差对比分析 |
| 4.3 基于TDGF模型的地磁导航算法的仿真验证 |
| 4.3.1 初期 IGRF 模型与后期 IGRF 模型仿真结果比较 |
| 4.3.2 后期IGRF 模型与TDGF 模型仿真结果比较 |
| 4.3.3 TDGF模型更新间隔与导航精度的关系 |
| 4.3.4 基于TDGF模型的地磁导航算法对量测噪声协方差矩阵的鲁棒性 |
| 4.3.5 算法应用于近地微纳卫星时的精度潜力研究 |
| 4.4 轨道参数与基于TDGF模型的地磁导航算法性能的关系 |
| 4.5 本章小节 |
| 第5章 基于神经网络地磁场误差补偿模型的地磁导航算法 |
| 5.1 IGRF模型地磁场总强度误差与地磁纬度的关系 |
| 5.1.1 地心纬度和地磁纬度的转换 |
| 5.1.2 多个卫星轨道周期中IGRF模型误差随地磁纬度的变化规律 |
| 5.1.3 一个卫星轨道周期中IGRF模型误差随地磁纬度的变化规律 |
| 5.1.4 一个卫星轨道周期中TDGF模型误差随地磁纬度的变化规律 |
| 5.1.5 建立地磁场误差补偿模型的前提条件 |
| 5.2 神经网络地磁场误差补偿模型 |
| 5.2.1 建立神经网络地磁场误差补偿模型 |
| 5.2.2 补偿前后模型误差对比 |
| 5.3 基于神经网络地磁场误差补偿模型的地磁导航算法的仿真验证 |
| 5.3.1 神经网络地磁场误差补偿模型的量测矩阵 |
| 5.3.2 基于NNGFEC模型的地磁导航算法的仿真验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 论文主要工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）复杂海洋声学环境下的反射地震响应及相关处理方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstracts |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 研究现状及趋势 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 主要结构 |
| 1.5 主要创新点 |
| 第2章 基础知识与概念 |
| 2.1 海洋声学环境 |
| 2.1.1 海洋声学环境定义 |
| 2.1.2 起伏海面数学描述 |
| 2.1.3 深海声道数学描述 |
| 2.2 散射波数值模拟方法 |
| 2.2.1 方法概述 |
| 2.2.2 波动方程抛物近似 |
| 2.2.3 薄板近似 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 大方位角散射计算及应用 |
| 3.1 单程波动方程的分区多轴抛物近似 |
| 3.2 数值实验 |
| 3.2.1 均匀介质 |
| 3.2.2 强横向变速介质 |
| 3.3 基于分区多轴抛物近似的超广角叠前深度偏移 |
| 3.4 数值实验 |
| 3.4.1 球状散射体模型 |
| 3.4.2 崎岖海底模型 |
| 3.4.3 陡倾角盐丘模型 |
| 3.4.4 计算效率对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 多阶次散射分步计算 |
| 4.1 多阶次散射分步表示 |
| 4.2 时变起伏海面处理 |
| 4.2.1 方法概述 |
| 4.2.2 时变不等距差分格式推导 |
| 4.2.3 海面处理数值算例 |
| 4.2.4 全波场数值算例 |
| 4.3 多阶次散射场分步计算 |
| 4.3.1 不同阶次散射场分类 |
| 4.3.2 直接、间接入射场计算 |
| 4.3.3 入射场数值算例 |
| 4.3.4 空气-海水界面自由边界条件实现 |
| 4.3.5 直接、间接散射场计算 |
| 4.3.6 数值算例 |
| 4.3.7 计算精度对比 |
| 4.3.8 计算效率对比 |
| 4.3.9 计算复杂度对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 起伏海面对反射地震数据的影响分析 |
| 5.1 正弦海面模型 |
| 5.2 基于我国海浪谱的随机起伏海面模型 |
| 5.2.1 简单模型定性分析 |
| 5.2.2 复杂模型定量分析 |
| 5.3 拖缆深度影响分析 |
| 5.4 起伏海面散射的波场照明分析 |
| 5.4.1 波场水下照明表示 |
| 5.4.2 波场照明分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 一种消除海面起伏效应的整形反褶积 |
| 6.1 方法概要 |
| 6.2 数值实验 |
| 6.2.1 外观特征对比 |
| 6.2.2 频带特征对比 |
| 6.2.3 运动学、动力学特征对比 |
| 6.3 三维海面数值实验 |
| 6.4 美国东海岸实测数据算例 |
| 6.4.1 测区概况 |
| 6.4.2 数据对比 |
| 6.4.3 成像对比 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 深海声道对反射地震数据的影响分析 |
| 7.1 深海声道中的地震波 |
| 7.2 不同类型的深海声道模型 |
| 7.2.1 典型深海声道模型 |
| 7.2.2 数值分析 |
| 7.3 不同速度分布的深海声道模型 |
| 7.3.1 不同声轴深度的Munk声道模型 |
| 7.3.2 定性数值分析 |
| 7.3.3 定量数值分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 基于全波形反演的水体速度的建模 |
| 8.1 方法概要 |
| 8.2 数值算例分析 |
| 8.2.1 水体建模 |
| 8.2.2 成像分析 |
| 8.3 本章小结 |
| 第9章 结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 海浪谱 |
| 附录B 海水声速剖面 |
| 附录C 双程波动方程的时间域有限差分(FDTD)解 |
| 附录D 波动方程的抛物近似及傅里叶有限差分(FFD)解 |
| 附录E 全波形反演(FWI)简介 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、线性矩阵递推方程的解（论文参考文献）
- [1]显式数值积分算法的改进和性能研究[D]. 任大为. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]基于地磁/MEMS陀螺信息融合的旋转弹药姿态估计技术[D]. 高丽珍. 中北大学, 2021(01)
- [3]多变量系统的耦合递推参数估计[D]. 刘沁瑶. 江南大学, 2021(01)
- [4]基于离散控制理论的可控高频耗散动力响应算法设计与分析[D]. 赵旭. 青岛理工大学, 2021(02)
- [5]一种九自由度手术机器人的运动学与仿真研究[D]. 王庆升. 北京建筑大学, 2021(01)
- [6]基于分片平衡空间格式的离散纵标深穿透计算方法研究[D]. 刘聪. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [7]双线性参数系统的迭代辨识研究[D]. 陈梦婷. 江南大学, 2021(01)
- [8]基于3He极化的立式超低场磁共振成像系统设计方法研究[D]. 胡亮亮. 合肥工业大学, 2021(02)
- [9]基于量测差分与模型重构和补偿的地磁导航方法研究[D]. 崔峰. 中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心), 2021(01)
- [10]复杂海洋声学环境下的反射地震响应及相关处理方法研究[D]. 孟祥羽. 吉林大学, 2021(01)