检索结果-内蒙古大学图书馆

上海交通大学学报 2024年第4期58卷 468-480页

作者：郝亮黄颖浩姚莉秀蔡云泽上海交通大学自动化系、系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240

针对变结构多模型算法在机动目标跟踪中对目标机动不确定性、量测不确定性自适应能力不足的问题,提出一种基于模糊推理的机动自适应目标跟踪算法.设计一种基于模糊推理的双级机动判别模型,利用模型概率信息和主模型滤波残差加权范数进... 详细信息

针对变结构多模型算法在机动目标跟踪中对目标机动不确定性、量测不确定性自适应能力不足的问题,提出一种基于模糊推理的机动自适应目标跟踪算法.设计一种基于模糊推理的双级机动判别模型,利用模型概率信息和主模型滤波残差加权范数进行主模型可信度和机动判别推理;并将双级机动判别引入基于可能模型集的期望模式扩增方法(EMA-LMS)框架,提出一种模糊推理EMA-LMS算法,实现对模型集自适应的参数和策略的在线调节,从而生成更加接近目标真实运动模式的期望模型,并更好地对模型进行取舍.仿真结果表明,本文算法能够有效增强算法对目标机动和量测不确定的自适应性,提高跟踪精度.

关键词：机动目标跟踪变结构交互式多模型机动判别模糊推理

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工业过程关键指标预测的知识协同进化增强图卷积网络方法

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控制理论与应用 2024年第3期41卷 416-427页

作者：牟天昊邹媛媛李少远上海交通大学自动化系上海200240 系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240

在流程工业关键变量预测领域,已有研究致力于将过程知识与大数据相结合,以实现更高的准确性,降低过拟合风险和提高可解释性.然而,现有工作存在准确的先验知识构建成本高、无法从丰富的数据中挖掘知识等问题,限制了这些方法在实际工业过... 详细信息

在流程工业关键变量预测领域,已有研究致力于将过程知识与大数据相结合,以实现更高的准确性,降低过拟合风险和提高可解释性.然而,现有工作存在准确的先验知识构建成本高、无法从丰富的数据中挖掘知识等问题,限制了这些方法在实际工业过程中的广泛应用.为了解决这些挑战,本文提出了一种基于知识协同进化的增强图卷积网络方法.首先,利用易获取的过程流图构建低成本的粗粒度流程知识.然后,在图卷积神经网络模型训练中引入图探索,实现知识更新.最后,为了降低知识复杂度并保持一致性,设计了一种知识过滤机制.所提出的方法在基准的脱丁烷塔工艺过程上进行了验证.实验结果表明,该方法具有出色的预测准确性,并获得高质量的新知识.

关键词：关键指标预测流程工业知识挖掘图卷积神经网络数据–知识驱动建模脱丁烷塔

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基于自抗扰控制的机器人定位策略

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控制理论与应用 2023年第4期40卷 772-779页

作者：俞经睿朱毅成冉晨阳苏剑波上海交通大学自动化系上海200240 上海交通大学、系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240

机器人定位即需根据传感器测量对自身位置进行估计.由于机器人系统模型的复杂非线性,工况环境中的不确定干扰,定位结果不可避免地会受到系统内外扰动的影响.现有的定位算法往往仅能依赖模型或传感配置以及算法自身的鲁棒性被动抗扰,这... 详细信息

机器人定位即需根据传感器测量对自身位置进行估计.由于机器人系统模型的复杂非线性,工况环境中的不确定干扰,定位结果不可避免地会受到系统内外扰动的影响.现有的定位算法往往仅能依赖模型或传感配置以及算法自身的鲁棒性被动抗扰,这使得定位系统的抗扰能力有限、应用场景受限.本文基于自抗扰控制思想提出一种能够主动补偿系统内外扰动的机器人定位策略.该策略将系统中所有能够影响最终定位结果的不确定因素统一视为总扰动,并设计扩张状态观测器实现对总扰动的观测,在此基础上构建控制器补偿总扰动影响,以使定位结果更加准确.与传统的定位抗扰策略相比,本文所提出的抗扰定位策略并不依赖于模型或特定的传感配置,能够处理任意有界的扰动类型,理论上能够成为定位抗干扰的终极解决路径.最后,基于李雅普诺夫理论证明了系统的稳定性.仿真和实车实验验证了本文提出的基于自抗扰控制的机器人定位策略能够有效地观测系统总扰动,并补偿扰动影响,提高定位结果的准确度.

关键词：定位抗干扰机器人

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状态相关衰落信道下异构工业物联网系统的最优无线控制

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自动化学报 2024年第12期50卷 2368-2379页

作者：王淑玲李沛哲朱善迎陈彩莲关新平上海交通大学自动化系系统控制与信息处理教育部重点实验室上海工业智能管控工程技术研究中心

随着工业4.0的发展,移动智能体系统(Mobile agent system, MAS)与多回路无线控制系统(Wireless control system, WCS)被部署到工厂中,构成异构工业物联网(Industrial internet of things, IIoT)系统,协作执行智能制造任务.在协作过程中,... 详细信息

随着工业4.0的发展,移动智能体系统(Mobile agent system, MAS)与多回路无线控制系统(Wireless control system, WCS)被部署到工厂中,构成异构工业物联网(Industrial internet of things, IIoT)系统,协作执行智能制造任务.在协作过程中, MAS与WCS紧密耦合,导致状态相关衰落,两者性能相互制约.为解决这一问题,研究异构工业物联网系统的最优控制问题,满足WCS控制性能约束与MAS安全生产约束的同时,最小化系统平均通信成本.首先,利用有限域系统描述MAS在不同阴影衰落程度工作区间的转移,刻画MAS与WCS耦合下的状态相关衰落信道模型.基于此,利用矩阵半张量积理论,通过构建受限跟随者状态转移图(Follower state transition graph, FSTG),建立最优控制问题可行性图判据,给出关于受限集合镇定的充分必要条件.其次,基于加权跟随者状态转移图的最小平均环理论,建立领航-跟随MAS最优控制序列的构造算法,并证明其最优性.最后,通过仿真验证算法的有效性.

关键词：异构工业物联网系统状态相关衰落信道无穷时域最优控制矩阵半张量积

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通道修正均衡化的水下图像增强算法

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控制理论与应用 2022年第11期39卷 2047-2056页

作者：覃贺权宋磊王成罡于文彬上海交通大学自动化系、系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240

水中介质和微粒的影响导致光波传播衰减和散射,在成像过程中水下图像会出现模糊和色偏等情况,这些水下成像退化的情况给水下的目标识别、目标跟踪、特征提取等应用带来困难.针对以上问题,本文提出了一种基于通道修正均衡化的暗通道先验(... 详细信息

水中介质和微粒的影响导致光波传播衰减和散射,在成像过程中水下图像会出现模糊和色偏等情况,这些水下成像退化的情况给水下的目标识别、目标跟踪、特征提取等应用带来困难.针对以上问题,本文提出了一种基于通道修正均衡化的暗通道先验(CCD)水下图像增强算法:首先是对色偏的水下图像进行通道修正均衡化,利用直方图强度中心做一个映射,并将映射的三通道信息融合到限制对比度自适应直方图均衡化中,改善了图像色偏和对比度不足的情况;其次是通过暗通道先验算法进行去模糊,通过水下增强图像数据集的实验表明, CCD比现有算法更有效地应对了水下图像成像退化问题,取得了更好的图像质量指标;此外,在特征检测预处理步骤中,本文方法能够将检测特征点数提高约1.88倍.

关键词：通道修正限制对比度自适应直方图均衡化暗通道先验水下图像增强

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具有非协同步长的噪声鲁棒分布式资源分配算法

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中国科学：信息科学 2024年第3期54卷 692-707页

作者：吴温文朱善迎刘帅关新平上海交通大学自动化系上海200240 系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240 山东大学控制科学与工程学院济南250100

针对通信噪声干扰下的资源分配问题,本文提出了基于对偶梯度追踪的分布式算法以实现资源的最优配置.通过设计新的噪声追踪策略与引入抑制系数,本文算法对噪声干扰具有更好的鲁棒性,并且支持各节点使用非协同步长进行迭代更新.理论分析... 详细信息

针对通信噪声干扰下的资源分配问题,本文提出了基于对偶梯度追踪的分布式算法以实现资源的最优配置.通过设计新的噪声追踪策略与引入抑制系数,本文算法对噪声干扰具有更好的鲁棒性,并且支持各节点使用非协同步长进行迭代更新.理论分析证明了对于非Lipschitz光滑甚至不可微的强凸目标函数,算法在噪声干扰下仍能收敛到最优解邻域并且具有O(1=k)收敛速率.最后,在IEEE 14母线和IEEE 118母线系统上验证了本文所提出分布式算法的有效性和可拓展性.

关键词：分布式优化对偶问题噪声抑制资源分配非协同步长

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非对称柔性支撑龙门双驱平台的解耦与同步控制

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上海交通大学学报 2023年第5期57卷 593-600页

作者：位广宇谷朝臣杨舒盛关新平上海交通大学自动化系系统控制与信息处理教育部重点实验室上海工业智能管控工程技术研究中心上海200240

针对采用非对称柔性支撑结构的龙门双驱运动平台,提出基于模型补偿扩张状态观测器的解耦与同步控制策略.考虑柔性支撑结构特点和负载加速度对龙门平动、转动模态的影响,采用拉格朗日方程建立了龙门动力学模型.依据该模型设计平动和转动... 详细信息

针对采用非对称柔性支撑结构的龙门双驱运动平台,提出基于模型补偿扩张状态观测器的解耦与同步控制策略.考虑柔性支撑结构特点和负载加速度对龙门平动、转动模态的影响,采用拉格朗日方程建立了龙门动力学模型.依据该模型设计平动和转动控制回路并采用带有已知耦合项补偿的扩张状态观测器,估计并抑制由建模误差和未知耦合项等因素组成的总扰动.试验结果表明,该控制框架与解耦策略能有效解除双驱动轴间的动态耦合并抑制扰动,显著提升龙门试验台的动态响应和同步精度,且具有部署简单、所需测量模型参数少等优点.

关键词：非对称柔性支撑龙门双驱运动平台解耦同步控制扩张状态观测器

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基于自动修补策略的网络剪枝

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模式识别与人工智能 2022年第1期35卷 62-70页

作者：苏启航钱烨强袁伟杨明王春香上海交通大学自动化系上海200240 上海交通大学系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240 上海交通大学密西根学院上海200240

为有效缓解深度神经网络因其庞大的计算资源消耗而产生的实际应用受限的问题,研究人员设计包括剪枝在内的多种压缩策略.基于贪心思想的网络剪枝算法大都包含训练、剪枝、微调三部分,无法求得最优的剪枝结构.因此,文中结合人工规则和自... 详细信息

为有效缓解深度神经网络因其庞大的计算资源消耗而产生的实际应用受限的问题,研究人员设计包括剪枝在内的多种压缩策略.基于贪心思想的网络剪枝算法大都包含训练、剪枝、微调三部分,无法求得最优的剪枝结构.因此,文中结合人工规则和自动搜索方法,提出基于自动修补策略的网络剪枝.整体剪枝流程包括训练、预剪枝、修补和微调四个阶段,增加的修补阶段可调整预剪枝模型的结构.具体方法是使用神经架构搜索实现修补操作,设计搜索空间和搜索策略,并基于预剪枝阶段的卷积核排序加速评估过程.实验表明文中方法在剪枝率较高时仍能保持网络的准确率.

关键词：深度神经网络网络剪枝神经架构搜索网络修补

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无控制器间通信的线性多智能体一致性的降阶协议

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自动化学报 2023年第9期49卷 1836-1844页

作者：马煜文李贤伟李少远上海交通大学自动化系上海200240 系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240 上海工业智能管控工程技术研究中心上海200240

针对线性同质多智能体系统,提出一种新的降阶输出反馈一致性协议.该协议仅依赖智能体间相对输出信息,当相对输出信息可直接测量时,该协议无需在邻居智能体间共享控制器的状态,降低系统对通讯媒介的依赖.本文首先给出该协议存在的充要条... 详细信息

针对线性同质多智能体系统,提出一种新的降阶输出反馈一致性协议.该协议仅依赖智能体间相对输出信息,当相对输出信息可直接测量时,该协议无需在邻居智能体间共享控制器的状态,降低系统对通讯媒介的依赖.本文首先给出该协议存在的充要条件,然后证明闭环系统的一致性并计算一致性状态.理论分析表明,该协议仍然具有类似分离原理的性质,因此其参数构造过程非常简便.最后,通过数值仿真对比实验,验证了该控制协议的有效性.

关键词：多智能体系统输出反馈控制器间通信一致性控制

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基于改进多目标进化算法的栅格地图路径规划

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上海交通大学学报 2024年

作者：董德金王常成蔡云泽上海交通大学自动化系系统控制与信息处理教育部重点实验室航空工业沈阳飞机设计研究所

大范围栅格地图的多目标路径规划具有节点规模大、目标数量多的特征，现有算法难以平衡求解帕累托前沿的速度与质量，研究基于帕累托前沿的高效优化算法具有一定的理论意义。首先，提出基于代价向量的加权图建模方法，并据此研究解决大... 详细信息

大范围栅格地图的多目标路径规划具有节点规模大、目标数量多的特征，现有算法难以平衡求解帕累托前沿的速度与质量，研究基于帕累托前沿的高效优化算法具有一定的理论意义。首先，提出基于代价向量的加权图建模方法，并据此研究解决大规模问题的优化算法，相比图搜索算法显著节约时间成本。其次，针对帕累托前沿求解质量低的问题，提出一种改进多目标进化算法，包含新的初始化策略，基于角度和偏移密度的思想设计个体和环境选择策略，改进措施综合考虑了种群多样性和收敛性，提升了求解效率。最后，通过仿真实验对比，验证了改进算法的有效性。

关键词：栅格地图多目标路径规划多目标进化算法帕累托前沿

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