摘要：基于目标函数优化的思想设计了单相幅相锁相环系统(1MPLL),详细讨论了系统中参数的设计方法。为了提高系统的谐波抑制能力,以最近时域区间系统偏差的积分构造目标函数,通过梯度下降法分析了目标函数的最速下降方向,推导出锁相环系统的非线性状态方程,从而对输入信号属性进行估计。为了进行系统性能分析和参数设计,对系统非线性状态方程在平衡点进行线性化处理,采用根轨迹理论对系统参数进行设计。系统能在各种电能质量问题下(如幅值突变、频率波动、相位突变,尤其是谐波污染)对输入信号的属性进行快速精确估计,为并网电力电子设备的检测和控制提供有效、可靠的基准。仿真实验验证了系统设计的正确性和良好性能。

摘要：当设计前馈-反馈控制器来实现连续时间线性系统的自适应最优输出调节时,往往需要依赖调节器方程的解,然而在系统动态不确定的前提下,获得这个方程的解一般非常困难.现有的自适应最优输出调节方法从选取调节方程解的基矩阵出发,通过在线数据学习每个基矩阵所对应的权重.但是,当被控对象或外部系统阶数过高时,这种方法的计算复杂度亦非常高.对此,提出一种新的无模型方法来实现闭环系统的自适应最优输出调节,调节器方程的解由梯度下降法逼近.需要指出的是,该方法通过在线数据而不是模型信息来获得梯度.仿真结果验证了所提出方法的有效性.

摘要：设计了一种统一潮流控制器(UPFC)模糊辅助控制器,能够阻尼互联系统之间功率低频振荡,分别使用遗传算法和梯度下降法实现了模糊阻尼控制器(FDC)的参数优化。建立了UPFC的频域模型,给出了主控制和辅助控制的框图,推导了模糊阻尼控制器参数优化的公式。互联多机系统算例显示了2种优化方法都具有很好的收敛性,且结果吻合,同时由这2种方法优化的阻尼控制器能够很好地阻尼系统的功率振荡,且比传统的基于线性系统设计的辅助控制器在不同的系统运行方式和振荡模式下具有更好的鲁棒性。

摘要：为了解决四旋翼无人机在姿态解算时的高精度和实时性问题,提出了一种基于参数自适应的梯度下降法和互补滤波相结合的多传感器数据融合算法。该算法采用四元数表示姿态信息,利用梯度下降法对磁力计和加速度计数据进行预处理,并根据陀螺仪输出的角速度和外部加速度大小自适应选择梯度下降参数β,再将其和陀螺数据更新后的四元数进行互补滤波用于补偿陀螺的累积误差,解算出三个姿态角。最后设计仿真与实验分析。实验结果表明,相对于传统的梯度下降法和互补滤波法,该算法姿态估计误差小且具有更好的静态和动态性能。

摘要：二帧相移提取算法具有所需条纹图数量少、处理速度快的特点,但由于二帧相移技术存在病态性问题,使算法的设计充满了挑战,鉴于此,提出一种二帧随机时域相移条纹图相移提取算法。该算法先通过高通滤波去除条纹图的背景项,再结合振幅方均根的分布规律,利用梯度下降法搜索振幅方均根的最小值,进而提取引入的相移,最后利用二步相移算法获得测量相位。仿真与实验结果表明:与其他经典算法相比,所提算法具有恢复相位误差小,对噪声不敏感等特点,且简单灵活,易于应用。

摘要：为解决四旋翼无人机在飞行时实时姿态测量的问题,提高姿态估计精度,设计了一种基于STM32的梯度下降姿态估计系统。该系统以STM32F427微处理器为主控制器,MPU6000和LSM303D作为姿态传感器,实现了对姿态传感器数据采集以及姿态解算。系统对加速度计、磁罗盘进行预处理,利用梯度下降滤波的方法估计误差四元数,从而修正陀螺仪积分误差,实现了姿态角的精确估计。最后,通过搭建的飞行实验平台,与Pixhawk飞控进行姿态角比较分析,实验结果表明:采用梯度下降法的姿态估计系统能够稳定有效地估计无人机的姿态,满足四旋翼无人机的飞行要求。

摘要：大房郢水库长期承担合肥市的防洪、供水任务,准确可靠地开展洪水预报对当地防汛抗旱工作具有重要意义。分别采用新安江模型和前期影响雨量(antecedent precipitation index,API)模型构建大房郢水库入库洪水预报模型,基于梯度下降法对模型参数进行优选,并以方案合格率作为评价指标,对2种模型在该水库的适用性进行分析。结果表明:新安江模型和API模型预报方案合格率均为90.7%,预报精度达到甲等;2种模型在不同预报项目中各有优势,对于洪峰和峰现时差,API模型预报效果更好,预报合格率分别为88.9%和100%,较新安江模型分别提高6.7%和5.9%;对于径流深,新安江模型预报效果更为理想,预报合格率可达94.4%,相对于API模型其提升幅度约13.3%。此外,API模型更适用于单式洪水预报,而新安江模型则更适用于复式洪水预报。研究成果可为提升大房郢水库入库洪水预报精度提供理论依据。

摘要：针对地下管道惯性定位姿态解算传统算法存在效率较低、最优参数难以确定等问题,文章提出了一种自适应调节参数的梯度下降法。该方法将加速度计、陀螺仪和磁力计的数据进行融合,并自动调节梯度下降参数,实现了四元数姿态信息的更新。试验结果表明,该方法解算横滚角和俯仰角的精度与传统梯度下降法一致,航向角的精度有11.2%的改善,计算效率相对于扩展卡尔曼滤波方法有50%的提升。

摘要：针对微型无人机航向姿态参考系统低成本、小型化的工程实现需求,基于三轴陀螺仪、加速度计和磁力计,提出了一种在线实时姿态估计算法。该算法采用四元数描述系统模型,采用改进的梯度下降法预处理加速度计和磁力计的姿态信息,然后采用互补滤波融合陀螺仪的姿态信息,实现高精度实时姿态估计。最后通过在线性能测试,来验证算法的有效性。结果表明,该算法测量误差小、运算量小、实时性高,具有较高的工程应用价值。

摘要：观测矩阵的设计是压缩感知(CS)理论的核心问题。基于压缩感知理论,可通过降低观测矩阵同稀疏变换基间的相关性和增大观测矩阵独立性的方式来优化观测矩阵。基于此提出一种新的优化方法。用梯度下降法处理Gram矩阵,降低其非对角线元素;对得到的观测矩阵进行QR分解。对所得到的观测矩阵进行仿真实验,以此来检验该算法的有效性。仿真实验结果表明,该方法在提高峰值信噪比和重构稳定性方面较为理想,尤其当压缩比取0.30左右时,相对比未经优化的观测矩阵,峰值信噪比有相当显著的提高,约提升67%。