检索结果-内蒙古大学图书馆

控制理论与应用 2016年第8期33卷 989-998页

作者：汪乃茜李德伟席裕庚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

为解决近年来工业常用的复杂结构大型机械臂的运动控制问题,本文以龙门架式机械臂为研究对象,首先结合材料力学分析,对在双臂荷载下的横梁挠度公式进行推导,进而对机械臂系统建立精确的运动学模型.为了便于后期算法设计,又在此基础上进... 详细信息

为解决近年来工业常用的复杂结构大型机械臂的运动控制问题,本文以龙门架式机械臂为研究对象,首先结合材料力学分析,对在双臂荷载下的横梁挠度公式进行推导,进而对机械臂系统建立精确的运动学模型.为了便于后期算法设计,又在此基础上进行了降阶、线性化等模型简化工作.针对这一具有关节限位等约束条件和冗余自由度的多输入多输出高维复杂系统,提出了一种基于预测控制的轨迹规划算法.该算法根据模型中不同关节的运动范围以及定位精度等特性,划定其不同的运动优先级,通过在优化问题中对各个关节控制量设置不同的权重,来解决冗余问题.同时通过实时更新与滚动优化,很好的保证了控制的及时陛.仿真结果表明了本文所推导的挠度公式的准确性和所提出算法的有效性,不仅很好地解决了冗余问题,而且充分利用不同关节的运动特性,针对不同类型的跟踪目标值给出相适应的轨迹规划方案.

关键词：机械臂冗余轨迹规划预测控制柔性横梁

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基于稀疏特征挑选和概率线性判别分析的表情识别研究

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电子学报 2018年第7期46卷 1710-1718页

作者：张瑞蒋晨之苏剑波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

提出一种基于稀疏特征挑选(Sparse selection)和概率线性判别分析(Probabilistic linear discriminant analysis)的表情识别方法 SS-PLDA.该方法由两部分构成:第一部分是使用稀疏的方法挑选出人脸与表情相关的区域,构造表情的完备特征集... 详细信息

提出一种基于稀疏特征挑选(Sparse selection)和概率线性判别分析(Probabilistic linear discriminant analysis)的表情识别方法 SS-PLDA.该方法由两部分构成:第一部分是使用稀疏的方法挑选出人脸与表情相关的区域,构造表情的完备特征集;第二部分是针对构造的表情完备特征集里仍含有一些其他信息,运用概率线性判别分析实现表情特征与干扰信息的分离,学习出一个只含有表情信息的子空间,最后基于该表情子空间进行表情识别分析.通过在CK+和JAFFE这两个数据库上面的实验,证实了基于稀疏特征挑选的方法可以得到识别性能的改善,且先使用特征挑选再对所挑选结果应用概率线性判别分析可以达到更好的提升效果.

关键词：人脸表情识别稀疏特征挑选子空间学习

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受限网络带宽下遥操作机器人的视频传输控制

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上海交通大学学报 2014年第12期48卷 1700-1707页

作者：李梁王贺升陈卫东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

针对搭载多个视像传感器的遥操作机器人系统,提出一套适用于遥操作系统网络应用层的视像传输带宽分配算法.根据遥操作机器人当前执行的任务计算得到各视像的传输权重,采用多目标优化方法,在总传输数据量不超过系统传输带宽的前提下,依... 详细信息

针对搭载多个视像传感器的遥操作机器人系统,提出一套适用于遥操作系统网络应用层的视像传输带宽分配算法.根据遥操作机器人当前执行的任务计算得到各视像的传输权重,采用多目标优化方法,在总传输数据量不超过系统传输带宽的前提下,依据权重公平将传输带宽分配给各个视像传感器.该算法对于带宽受限的传输网络,通过修改视像采集分辨率与帧率达到控制传输带宽的目的,避免了因网络拥堵导致的传输丢帧现象,从而保障传输视像的实时性和完整性,使系统可以依赖于视觉图像质量完成遥操作任务.设计的算法已运用于实际变电站环境中的巡检机器人,为系统提供流畅完整的视频传输服务,验证了算法的实用性.

关键词：遥操作机器人流媒体传输带宽分配

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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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分布参数系统的时空ARX建模及预测控制

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控制理论与应用 2011年第12期28卷 1711-1716页

作者：华晨李柠李少远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

本文针对一类可由抛物型偏微分方程描述的分布参数系统,研究了一种基于输入输出数据的建模与控制方法.首先利用Karhunen-Loève(K-L)分解提取系统的一组主导空间基函数,并以此对系统输出进行时空分解,随后由时空分解得到的时间系数... 详细信息

本文针对一类可由抛物型偏微分方程描述的分布参数系统,研究了一种基于输入输出数据的建模与控制方法.首先利用Karhunen-Loève(K-L)分解提取系统的一组主导空间基函数,并以此对系统输出进行时空分解,随后由时空分解得到的时间系数部分以及系统激励构成输入输出信息,利用最小二乘法辨识出时域ARX模型,最后针对该模型设计了广义预测控制器.仿真结果表明,上述控制方法能够对分布参数系统取得良好的控制效果.

关键词：分布参数系统时空分解 ARX模型广义预测控制最小二乘辨识

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具有安全性保证的基于增强主动学习的模型预测控制

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控制理论与应用 2021年第11期38卷 1735-1742页

作者：任瑞邹媛媛李少远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

本文提出了一种基于主动学习的增强模型预测控制方法.该方案克服了大多数基于学习的方法的缺点,即只能被动地利用可获得的系统数据并导致学习缓慢.首先应用高斯过程来评估残差模型的不确定性并构建多步预测模型.然后提出了一个两阶段主... 详细信息

本文提出了一种基于主动学习的增强模型预测控制方法.该方案克服了大多数基于学习的方法的缺点,即只能被动地利用可获得的系统数据并导致学习缓慢.首先应用高斯过程来评估残差模型的不确定性并构建多步预测模型.然后提出了一个两阶段主动学习策略,通过在优化问题中引入信息增益作为对偶目标来激励系统探测.最后,基于鲁棒不变集定义了安全控制输入集保证了状态约束满足与系统安全性.本文提出的方法在保证系统安全的情况下提高了学习能力和闭环控制性能,实验说明了本文方案的优越性.

关键词：模型预测控制主动学习高斯过程回归对偶控制信息增益

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空间分布系统的空间模糊建模

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控制理论与应用 2011年第2期28卷 143-148页

作者：胡赓李柠李少远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

本文对空间分布系统提出了一种新的模糊建模方法.首先,在3-D模糊集的基础上给出一种改进的空间模糊集,包含了传统的模糊集和添加的一维空间信息.在空间轴方向上,将传统模糊隶属度函数沿输入变量的随空间的物理变化曲线进行扩展,通过隶... 详细信息

本文对空间分布系统提出了一种新的模糊建模方法.首先,在3-D模糊集的基础上给出一种改进的空间模糊集,包含了传统的模糊集和添加的一维空间信息.在空间轴方向上,将传统模糊隶属度函数沿输入变量的随空间的物理变化曲线进行扩展,通过隶属度的连续变化描述输入变量在空间中的变化.其次,基于空间模糊集,采用Mamdani模糊模型形式,设计了对空间分布系统的空间模糊模型的建模方法.最后,通过仿真算例对方法进行了验证.

关键词：空间分布系统空间模糊集 Mamdani模糊建模

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基于多步控制策略的混合H_2/H_∞鲁棒预测控制器设计

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自动化学报 2012年第6期38卷 944-950页

作者：黄鹤李德伟席裕庚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

针对具有外界扰动的线性定常(Linear time invariant,LTI)系统,本文研究了其鲁棒预测控制器(Robust model predictive control,RMPC)的设计方法.设计采用了混合的H2/H∞控制方法以有效地兼顾系统的抗干扰能力和闭环控制性能.同时,为了... 详细信息

针对具有外界扰动的线性定常(Linear time invariant,LTI)系统,本文研究了其鲁棒预测控制器(Robust model predictive control,RMPC)的设计方法.设计采用了混合的H2/H∞控制方法以有效地兼顾系统的抗干扰能力和闭环控制性能.同时,为了降低设计的保守性,设计利用闭环多步控制策略以扩大控制器的可行范围,改善系统控制性能.进而,为了便于实际实施,提出该RMPC的简化设计,通过将大部分在线计算量离线完成以降低鲁棒预测控制器的在线计算量.

关键词：鲁棒预测控制多步控制策略混合H2/H∞ 线性矩阵不等式

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基于性能触发的双层结构模型预测控制

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上海交通大学学报 2018年第10期52卷 1324-1332页

作者：王琳邹媛媛李少远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

双层控制结构广泛应用于工业过程控制,针对实际系统中不确定性导致的性能下降和控制不可行的问题,提出一种事件触发的动态实时优化(Dynamic Real-Time Optimization,D-RTO)与模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)双层结构.上层... 详细信息

双层控制结构广泛应用于工业过程控制,针对实际系统中不确定性导致的性能下降和控制不可行的问题,提出一种事件触发的动态实时优化(Dynamic Real-Time Optimization,D-RTO)与模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)双层结构.上层采用经济模型预测控制(Economic MPC,EMPC)对目标函数进行优化,计算最优参考轨迹并传给下层;下层采用MPC使系统跟踪上层轨迹;通过构建基于性能指标的事件触发条件来及时补偿不确定性造成的系统性能损失,无需等到D-RTO的下一次优化.当实际系统性能指标与上层优化的性能指标之差超出阈值时,需要重新求解EMPC,并基于当前状态更新参考轨迹.在此基础上,进一步分析了事件触发的D-RTO与MPC双层控制结构的可行性和闭环稳定性.数值模拟实验验证了方法的有效性.

关键词：模型预测控制双层控制结构动态实时优化事件触发不确定性

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带有等式状态约束的多传感器数据融合算法

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上海交通大学学报 2014年第7期48卷 893-898,906页

作者：李建何黎明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

在状态估计理论的实际应用中,状态向量常常包含可以预先获知的约束信息,有效地利用这些先验信息可以进一步明确状态元素之间的关系,理论上可以提高对系统的状态估计精度.针对约束滤波的已有研究成果,将其引入到多传感器系统,提出了约束... 详细信息

在状态估计理论的实际应用中,状态向量常常包含可以预先获知的约束信息,有效地利用这些先验信息可以进一步明确状态元素之间的关系,理论上可以提高对系统的状态估计精度.针对约束滤波的已有研究成果,将其引入到多传感器系统,提出了约束系统多传感器数据融合算法.通过建立线性等式约束方程,将传统卡尔曼滤波结果投影到约束子空间,然后对局部传感器的约束滤波结果采用分布式最优加权融合,并且通过协方差匹配技术检测观测数据异常的传感器,使之不参与到数据融合中.仿真结果表明,约束系统分布式加权融合算法的有效性和可行性,并且比集中式融合算法具有更好的稳定性.

关键词：等式约束卡尔曼滤波协方差匹配数据融合

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