检索结果-内蒙古大学图书馆

中国教育技术装备 2025年第2期 114-115,123页

作者：王宇奇施昕昕黄家才南京工程学院自动化学院南京211167

人工智能基础是一门将数学、算法理论和工程实践相结合的专业必修课程。基于新工科六大理念的核心内涵和社会对算法、大数据、云计算等领域的高素质人才需求,高校瞄准新工科未来发展趋势,让学生掌握人工智能基础知识,培养具备科学精神... 详细信息

人工智能基础是一门将数学、算法理论和工程实践相结合的专业必修课程。基于新工科六大理念的核心内涵和社会对算法、大数据、云计算等领域的高素质人才需求,高校瞄准新工科未来发展趋势,让学生掌握人工智能基础知识,培养具备科学精神、工程素养、国际视野和社会责任感的高素质人才。针对高校人工智能基础教学现存问题,探讨课程的教学改革内容和方向,促进新工科理念下的人工智能基础课程长远发展。

关键词：新工科人工智能基础教学改革

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基于增强特征融合的轻量级人体姿态估计网络

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电子测量技术 2025年第2期48卷 189-198页

作者：施昕昕张昊亮南京工程学院自动化学院南京211167

为了提高轻量化人体姿态估计网络对不同阶段特征图的信息提取和特征融合能力和关键点热力图与分类特征图的后处理能力,提出了一种基于多阶段多层级特征融合的人体姿态估计网络。首先设计了多层级特征融合模块,以提高神经网络模型对特征... 详细信息

为了提高轻量化人体姿态估计网络对不同阶段特征图的信息提取和特征融合能力和关键点热力图与分类特征图的后处理能力,提出了一种基于多阶段多层级特征融合的人体姿态估计网络。首先设计了多层级特征融合模块,以提高神经网络模型对特征图的信息提取和归纳总结能力;接着设计了结合特征融合模块设计了特征融合分支,以达到保留模型不同阶段的信息不会随长期卷积运算而丢失的效果;最后对模型输出的关键点分类图进行后处理操作,对分类部分使用分类损失增强模块进行进一步增强,使其能够更好地专注于关键点分类任务,以提高模型输出的准确性。在CrowdPose数据集进行性能测试,本文算法和LitePose算法在XS结构下的AP值分别为50.7%和48.4%;在S结构下,AP值分别为59.1%和58.3%。在MS COCO val2017数据集进行性能测试,本文算法和LitePose算法在XS结构下的AP值分别为41.9%和40.6%;在S结构下,AP值分别为57.0%和56.8%。实验结果表明,本文算法提出的多层级特征融合模块和高分辨率融合分支以及后处理操作对人体姿态估计网络检测性能提升具有正向作用。

关键词：人体姿态估计轻量级网络多尺度特征融合深度可分离卷积

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一种新型6自由度运动平台的控制研究

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机械工程学报 2014年第3期50卷 56-63页

作者：施昕昕常思勤南京工程学院自动化学院南京211167 南京理工大学机械工程学院南京210094

针对一种新型6自由度运动平台的控制问题,提出基于改进型自抗扰控制器的高性能轨迹跟踪控制算法。采用基于运动学的控制方法对6自由度运动平台进行控制研究,利用参考加速度前馈量对常规自抗扰控制器进行改进,在Matlab/Simulink中进行仿... 详细信息

针对一种新型6自由度运动平台的控制问题,提出基于改进型自抗扰控制器的高性能轨迹跟踪控制算法。采用基于运动学的控制方法对6自由度运动平台进行控制研究,利用参考加速度前馈量对常规自抗扰控制器进行改进,在Matlab/Simulink中进行仿真研究,分析经典比例积分微分控制器、常规自抗扰控制器和改进型自抗扰控制器对正弦轨迹的跟踪性能及其对系统参数变化和外部扰动的抑制能力,并构建基于dSPACE的运动控制试验系统。对比仿真和试验结果表明,改进型自抗扰控制器能有效提高轨迹跟踪精度,使新型6自由度运动平台较好地实现给定的目标运动。

关键词：改进型自抗扰控制器 6自由度运动平台轨迹跟踪运动学

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基于电磁直线执行器的运动控制技术研究

基于电磁直线执行器的运动控制技术研究

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作者：施昕昕南京理工大学

学位级别：博士

电磁直线执行器将电能直接转换成直线运动机械能,不需要任何中间转换机构,能显著提升直线运动性能,近年来在工业自动化、机器人等领域得到了广泛的应用。电磁直线执行器及其运动控制技术是直接驱动领域的关键技术,本文围绕一类应用轴向... 详细信息

电磁直线执行器将电能直接转换成直线运动机械能,不需要任何中间转换机构,能显著提升直线运动性能,近年来在工业自动化、机器人等领域得到了广泛的应用。电磁直线执行器及其运动控制技术是直接驱动领域的关键技术,本文围绕一类应用轴向充磁永磁体的动圈式新型电磁直线执行器及其运动控制技术展开了一系列研究。研制并分析了新型电磁直线执行器的结构、工作原理和性能特点,建立了电磁直线执行器的数学模型,构建了基于Matlab/Simulink的系统仿真模型,研制了基于数字信号处理器的电磁直线执行器运动控制系统软硬件平台,并在此基础上进行运动控制技术的仿真和实验研究。为解决新型电磁直线执行器所特有的换相推力波动问题,提出了基于预测电流控制的换相推力波动抑制技术。分析了换相推力波动的产生机理及条件,剖析了预测电流控制的工作原理,分别给出了电磁直线执行器处于高、低速运动时的换相推力波动抑制策略。与现有的无刷直流电机换相转矩波动抑制技术相比,所提方法具有系统配置简单、精度高、易于实现和适用于全数字控制系统等特点,有效地减小了换相推力波动,有利于新型电磁直线执行器实现高性能的直线运动。高精度轨迹跟踪是电磁直线执行器运动控制的重要任务之一,为此开发出了基于改进型自抗扰控制器的高精度轨迹跟踪运动控制技术。利用参考加速度作为前馈控制量对常规自抗扰控制器加以改进,分别考察了改进型自抗扰控制器的正弦轨迹跟踪能力、不同目标值的点到点运动轨迹跟踪能力、系统参数摄动抑制能力以及外部扰动抑制能力等,并与加入了前馈控制的比例-积分-微分控制器、常规自抗扰控制器进行了对比分析。研究结果表明,提出的改进型自抗扰控制器不但保留了常规自抗扰控制器优良的扰动抑制能力,还有效地提高了其轨迹跟踪精度,为高精度轨迹跟踪控制问题提供了一个新的解决方案。针对电磁直线执行器运动控制的另一项重要任务——高速运动下的高精度定位,提出了基于扩张状态观测器的时间最优点位运动控制技术。将双积分系统的时间最优控制与扩张状态观测器相结合,并以此为基础设计了电磁直线执行器的高速高精度点位运动控制系统,利用李雅普诺夫第二法分析了该控制系统的稳定性。采用特殊的非线性函数对时间最优控制的抖振现象进行了改进。实验结果表明,目标位置为8mm、最大速度为1m/s时的定位误差为2μm；目标位置为32mm、最大速度为1.6m/s时的定位误差为3μm；现有条件下达到的最大速度为3.1m/s。最后对新型电磁直线执行器的一类典型应用——六自由度运动平台的控制进行了实验研究。构建了基于dSPACE的运动控制系统,利用基于运动学的控制方法对六自由度运动平台进行控制,采用预测电流控制法和改进型自抗扰控制器对各电磁直线执行器进行轨迹跟踪控制。研究结果表明,各个电磁直线执行器均能较好地跟踪各自的目标轨迹,带动上平台实现给定的运动规律,验证了所提控制方法的有效性,体现了新型电磁直线执行器在六自由度运动平台中良好的应用前景。

关键词：电磁直线执行器直线电机运动控制换相推力波动轨迹跟踪点位运动自抗扰控制

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基于自抗扰原理的电磁直线执行器电流换相技术

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南京理工大学学报 2011年第6期35卷 805-810页

作者：施昕昕常思勤南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

针对直线执行器的高速、高精度及行程模块化要求,在分析了自行研制的电磁直线执行器(EMLA)结构特点的基础上,提出了一种电流换相技术方案。推导出了EMLA的状态空间模型。采用自抗扰控制器进行电流换相控制,抑制系统运行过程中参数的不... 详细信息

针对直线执行器的高速、高精度及行程模块化要求,在分析了自行研制的电磁直线执行器(EMLA)结构特点的基础上,提出了一种电流换相技术方案。推导出了EMLA的状态空间模型。采用自抗扰控制器进行电流换相控制,抑制系统运行过程中参数的不确定性以及摩擦等外部扰动。利用LuGre摩擦力模型进行仿真研究并和经典比例积分微分控制算法进行了对比。仿真和实验结果表明,该电流换相技术方案不影响运动平顺性,最大速度达3.1 m/s,验证了其有效性。

关键词：电磁直线执行器电流换相自抗扰控制

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基于ESO和分数阶PID的改进P&O控制策略

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电力工程技术 2023年第3期42卷 179-187页

作者：施昕昕李冠飞南京工程学院自动化学院江苏南京211167

为了提高光伏电池转换效率、降低能量损失,有必要研究最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法。针对传统扰动观察法(perturbation observation method,P&O)存在无法兼顾跟踪速度与稳态精度、在光照度发生较大变化... 详细信息

为了提高光伏电池转换效率、降低能量损失,有必要研究最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法。针对传统扰动观察法(perturbation observation method,P&O)存在无法兼顾跟踪速度与稳态精度、在光照度发生较大变化时会产生误判现象的问题,文中提出一种能适应环境变化的变步长P&O控制策略。首先,利用光伏电池刚启动时类似恒流源的特性获取当前光照度下的短路电流,通过固定电流法推导出最大功率点(maximum power point,MPP)的参考电压;其次,当光照度突变时,提出功率修正方法,并给出突变时的变步长调整策略;最后,设计基于线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)的分数阶比例积分微分(fractional order proportion integration differentiation,FOPID)控制器,可以对算法输出的参考电压进一步进行跟踪补偿。仿真结果表明,所提控制策略可以提高稳态精度和跟踪速度,有效提高光伏电池的输出功率。

关键词：变步长扰动观察法(P&O) 线性扩张状态观测器(LESO) 功率修正分数阶比例积分微分(FOPID)控制最大功率点(MPP)

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Simulink/QuaRC环境下PMSM分数阶滑模控制实时仿真（英文）

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系统仿真学报 2014年第12期26卷 2957-2963页

作者：黄家才崔磊施昕昕南京工程学院自动化学院南京211167

近年来分数阶微积分理论在永磁同步电机(PMSM)中的应用得到广泛研究。PMSM是典型的多变量耦合、非线性系统,且其运行过程中存在参数摄动和负载扰动。为提高PMSM的动态性能以及对负载扰动的鲁棒性,设计了基于改进型指数趋紧率的PMSM分数... 详细信息

近年来分数阶微积分理论在永磁同步电机(PMSM)中的应用得到广泛研究。PMSM是典型的多变量耦合、非线性系统,且其运行过程中存在参数摄动和负载扰动。为提高PMSM的动态性能以及对负载扰动的鲁棒性,设计了基于改进型指数趋紧率的PMSM分数阶滑模控制器(FOSMC)。构建了硬件在环实时仿真试验系统,然后在Simulink/Qua RC环境下,对所设计的控制器进行试验验证,并和传统整数阶滑模控制器(SMC)做了性能比较。试验结果表明,所设计控制器具有良好的动态性能,且可以减少系统抖振,并对负载扰动具有更强的鲁棒性。

关键词：分数阶微积分分数阶滑模控制永磁同步电机硬件在环实时仿真 Simulink/QuaRC

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基于分数阶BICO滤波器的运动控制测量噪声抑制

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吉林大学学报（工学版） 2021年第5期51卷 1873-1878页

作者：施昕昕黄家才高芳征南京工程学院自动化学院南京211167 南京工程学院工业中心南京211167

为解决反馈信号测量噪声影响运动控制性能的问题,提出了基于分数阶BICO滤波器的运动控制系统测量噪声抑制方法。分析了分数阶BICO滤波器的性能特点,并基于扩张状态观测器构建了直线电机轨迹跟踪运动控制系统。与常规的低通滤波器以及不... 详细信息

为解决反馈信号测量噪声影响运动控制性能的问题,提出了基于分数阶BICO滤波器的运动控制系统测量噪声抑制方法。分析了分数阶BICO滤波器的性能特点,并基于扩张状态观测器构建了直线电机轨迹跟踪运动控制系统。与常规的低通滤波器以及不加滤波器控制方案进行对比,分别研究了系统未加负载、系统参数变化以及存在外部干扰时的轨迹跟踪误差。对比仿真和实验结果表明:分数阶BICO滤波器能有效抑制测量噪声的影响,进一步提高运动控制精度。

关键词：机械电子工程伯德理想截止频率滤波器分数阶微积分测量噪声运动控制

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基于复合积分滑模的永磁同步电机硬件在环位置控制

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电机与控制学报 2014年第12期18卷 108-114页

作者：黄家才张玎橙施昕昕南京工程学院自动化学院江苏南京211167

为了提高永磁同步电机位置控制系统在启动阶段位置响应的快速性以及负载扰动时位置响应的鲁棒性,基于分数阶微积分理论,引入状态变量的分数阶积分项,提出一种非线性复合积分滑模面,设计了相应的复合积分滑模控制器,并通过Lyapunov定理... 详细信息

为了提高永磁同步电机位置控制系统在启动阶段位置响应的快速性以及负载扰动时位置响应的鲁棒性,基于分数阶微积分理论,引入状态变量的分数阶积分项,提出一种非线性复合积分滑模面,设计了相应的复合积分滑模控制器,并通过Lyapunov定理证明其稳定性。采用线性二次型调节器方法设计了控制器的参数,并在基于SIMULINK/QuaRC的PMSM硬件在环实时控制系统中,对所提控制算法做了性能测试与对比试验。实验结果表明,所提方法在位置响应的快速性以及对负载扰动的抑制能力方面,优于传统整数阶积分滑模控制方法。

关键词：永磁同步电机分数阶微积分复合积分滑模面积分滑模控制位置控制硬件在环

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基于PSO-BP的直线电机轨迹跟踪自抗扰控制器设计

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组合机床与自动化加工技术 2023年第6期 132-135页

作者：施昕昕费军南京工程学院自动化学院南京211167 南京工程学院机械工程学院南京211167

针对直线电机驱动的精密运动平台轨迹跟踪控制中存在的轨迹跟踪精度不高以及外部干扰问题,提出了基于粒子群优化自抗扰控制器与基于BP神经网络优化自抗扰控制器相结合的控制策略。自抗扰控制算法对外部扰动进行估计和补偿,提高了直线电... 详细信息

针对直线电机驱动的精密运动平台轨迹跟踪控制中存在的轨迹跟踪精度不高以及外部干扰问题,提出了基于粒子群优化自抗扰控制器与基于BP神经网络优化自抗扰控制器相结合的控制策略。自抗扰控制算法对外部扰动进行估计和补偿,提高了直线电机的抗干扰能力;通过粒子群算法对自抗扰控制器的部分参数迭代寻优,解决人工整定参数的问题;通过BP神经网络拟合扩张观测器的部分扰动,降低扩张观测器的计算复杂度,提高了观测精度。仿真与实验结果表明,该方法控制下的直线电机有较高的轨迹跟踪精度,相较于自抗扰控制与粒子群优化的自抗扰控制,该方法显著提高了轨迹跟踪精度,适用于精密平台系统。

关键词：直线电机轨迹跟踪自抗扰控制 PSO-BP

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