检索结果-内蒙古大学图书馆

自动化学报 2025年第3期51卷 590-603页

作者：张宪霞唐胜杰俞寅生上海大学机电工程与自动化学院上海200444 上海市电站自动化重点实验室上海200444

针对多智能体系统分布式一致性控制问题,提出一种新的融合动态模糊神经网络(Dynamic fuzzy neural network,DFNN)和自适应动态规划(Adaptive dynamic programming,ADP)算法的无模型自适应控制方法.类似于强化学习中执行者-评论家结构,D... 详细信息

针对多智能体系统分布式一致性控制问题,提出一种新的融合动态模糊神经网络(Dynamic fuzzy neural network,DFNN)和自适应动态规划(Adaptive dynamic programming,ADP)算法的无模型自适应控制方法.类似于强化学习中执行者-评论家结构,DFNN和神经网络(Neural network,NN)分别逼近控制策略和性能指标.每个智能体的DFNN执行者从零规则开始,通过在线学习,与其局部邻域的智能体交互而生成和合并规则.最终,每个智能体都有一个独特的DFNN控制器,具有不同的结构和参数,实现了最优的分布式同步控制律.仿真结果表明,本文提出的在线算法在非线性多智能体系统分布式一致性控制中优于传统基于NN的ADP算法.

关键词：多智能体系统自适应动态规划动态模糊神经网络分布式一致性控制在线学习

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基于Transformer的三维人体姿态估计及其动作达成度评估

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仪器仪表学报 2024年第4期45卷 136-144页

作者：杨傲雷周应宏杨帮华徐昱琳上海大学机电工程与自动化学院上海200444 上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

针对人机交互、医疗康复等领域存在的人体姿态分析与评估问题,本文提出了一种基于Transformer的三维人体姿态估计及其动作达成度评估方法。首先,本文定义了人体姿态的关键点及关节角,并在深度位姿估计网络(DPEN)的基础上,提出并构建了... 详细信息

针对人机交互、医疗康复等领域存在的人体姿态分析与评估问题,本文提出了一种基于Transformer的三维人体姿态估计及其动作达成度评估方法。首先,本文定义了人体姿态的关键点及关节角,并在深度位姿估计网络(DPEN)的基础上,提出并构建了一个基于Transformer的三维人体姿态估计模型(TPEM),Transformer的引入能够更好的提取人体姿态的长时序特征;其次,利用TPEM模型对三维人体姿态估计结果,设计了基于加权3D关节角的动态时间规整算法,在时序上对不同人物同一动作的姿态进行姿态关键帧的规整匹配,并据此提出了动作达成度评估方法,用于给出动作的达成度分数;最后,通过在不同数据集上进行实验验证,TPEM在Human3.6 M数据集上实现了平均关节点误差为37.3 mm,而基于加权3D关节角的动态时间规整算法在Fit3D数据集上的平均误差帧数为5.08,展现了本文所提方法在三维人体姿态估计与动作达成度评估方面的可行性和有效性。

关键词：三维人体姿态估计深度学习动态时间规整动作评估

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基于混合频域Transformer的相机位姿估计方法

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仪器仪表学报 2024年第12期45卷 179-189页

作者：杨傲雷甘少英杨帮华苗中华徐昱琳上海大学机电工程与自动化学院上海200444 上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

针对移动机器人相机位姿估计问题,提出一种基于混合频域Transformer的相机位姿估计方法,旨在从RGB图像中预测相机的位置与方向。首先,构建了室内场景数据集RotIndoor,每个样本包含场景RGB图像和通过VICON系统获取的相机位姿真值;其次,... 详细信息

针对移动机器人相机位姿估计问题,提出一种基于混合频域Transformer的相机位姿估计方法,旨在从RGB图像中预测相机的位置与方向。首先,构建了室内场景数据集RotIndoor,每个样本包含场景RGB图像和通过VICON系统获取的相机位姿真值;其次,提出位姿回归网络模型CamPose,该模型融合空间域和频域的信息,提升了图像特征表达能力,进而实现高精度的相机位姿估计。具体而言,CamPose引入基于差分卷积网络的特征增强模块,捕获图像细粒度特征;设计了频域编码层,通过傅里叶变换提取频率特征,并整合频域注意力模块,使模型感知不同频率成分的重要性。最后,在公开数据集7Scenes和RotIndoor上进行了实验验证表明,该方法在7Scenes数据集上的位姿估计误差为0.17 m/7.85°,在RotIndoor上定位精度提高了23%。

关键词：相机位姿估计深度学习特征增强频域编码 Transformer

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面向人机交互的手势指向估计方法

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仪器仪表学报 2023年第3期44卷 200-208页

作者：陈仁钧费敏锐杨傲雷上海大学机电工程与自动化学院上海200444 上海大学上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

针对人机共融环境中机器人与人之间的交互问题,提出了一种面向人机交互场景的手势指向估计方法,通过人体指向手势,以实现机器人对工作平面上指向目标点的信息交互。首先,基于RGB-D相机与VICON人体动作捕捉系统,构建时间同步的视觉指向... 详细信息

针对人机共融环境中机器人与人之间的交互问题,提出了一种面向人机交互场景的手势指向估计方法,通过人体指向手势,以实现机器人对工作平面上指向目标点的信息交互。首先,基于RGB-D相机与VICON人体动作捕捉系统,构建时间同步的视觉指向手势位姿数据集,其中的每个样本包含人体指向手势的RGB-D图像和指向手势的位姿真值;其次,提出融合语义与几何信息的指向手势位姿估计多层次神经网络模型;然后,设计融合位置点误差ΔP和方向角度误差Δθ的射线近似损失函数,并基于构建的数据集,对指向手势位姿估计模型进行训练;最后,在实验室环境中进行了人机交互实验与模型验证。实验结果表明,在距离相机5 m的范围内,指向手势检测的平均精度为98.4%,指向手势位姿的平均位置误差为34 mm,平均角度误差为9.94°,进而实现工作平面上的手势指向目标点的平均误差为0.211 m。

关键词：人机交互指向手势目标检测位姿估计

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基于固态变压器的有源配电网自适应模式切换与功率管理

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电力系统保护与控制 2023年第3期51卷 89-98页

作者：郭慧丁峰任林涛肖杨婷汪飞施天灵上海市电站自动化技术重点实验室(上海大学机电工程与自动化学院) 上海200444 上海船舶设备研究所上海200031

为实现高压电网和交直流混合微网的系统集成与优化,固态变压器(solid-state transformer, SST)成为研究热点。然而,目前较少考虑线路或通信故障条件下系统运行模式的协调控制以及即插即用单元的功率优化分配。为此,提出一种基于SST的有... 详细信息

为实现高压电网和交直流混合微网的系统集成与优化,固态变压器(solid-state transformer, SST)成为研究热点。然而,目前较少考虑线路或通信故障条件下系统运行模式的协调控制以及即插即用单元的功率优化分配。为此,提出一种基于SST的有源配电网自适应模式切换与功率管理策略。首先,基于SST的系统架构实现高压并网、微网互联、微网孤岛的平滑模式切换,保证母线电压稳定在额定值附近。同时,采用分布式一致性算法和改进下垂控制,根据运行成本、储能荷电状态(state of charge, SOC)实现经济均衡的功率分配。最后,基于RT-LAB实时仿真平台验证所提模式切换与功率管理策略。

关键词：固态变压器有源配电网模式切换功率管理一致性算法下垂控制

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基于电压分层控制的直流微电网及其储能扩容单元功率协调控制策略

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电工技术学报 2022年第12期37卷 3117-3131页

作者：郭慧汪飞顾永文李玉菲上海大学机电工程与自动化学院上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

由于直流微电网中的分布式发电具有随机性和波动性等特点,储能单元的配合可较好地解决这一问题。但是,现有基于直流母线电压信号的分层控制未充分考虑多储能单元的协调以及孤岛系统容量不足的情况。因此,该文提出一种基于电压分层控制... 详细信息

由于直流微电网中的分布式发电具有随机性和波动性等特点,储能单元的配合可较好地解决这一问题。但是,现有基于直流母线电压信号的分层控制未充分考虑多储能单元的协调以及孤岛系统容量不足的情况。因此,该文提出一种基于电压分层控制的直流微电网及其储能扩容单元功率协调控制策略。为实现电压分层下多储能单元的分散协调控制,该文首先揭示已有微电网系统不同运行模式所对应的负载功率边界。然后,提出基于多储能单元荷电状态(SOC)的改进模糊控制和下垂控制,以实现多储能单元充放电功率自适应分配。针对孤岛系统容量不足的情况,在储能扩容单元容量计算的基础上,提出一种基于过/欠电压控制器的储能扩容单元功率协调控制策略,并分析其对已有系统功率边界的影响,以保证直流微电网安全可靠运行。最后,通过仿真和实验结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。

关键词：直流微电网储能单元荷电状态(SOC) 电压分层控制储能扩容控制

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计及动态氢价和不确定性的区域综合能源系统规划-运行两阶段优化

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电力系统保护与控制 2022年第13期50卷 53-62页

作者：汪飞龚丹丹郭慧葛臻上海大学机电工程与自动化学院上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

综合能源系统对提高能源利用率、推进能源转型和节能减排具有重要意义。随着可再生能源大规模接入和电、氢、热等能源需求多样化,综合能源系统面临供需侧的多重不确定性。因此,提出一种计及动态氢价和不确定性的区域综合能源系统规划-... 详细信息

综合能源系统对提高能源利用率、推进能源转型和节能减排具有重要意义。随着可再生能源大规模接入和电、氢、热等能源需求多样化,综合能源系统面临供需侧的多重不确定性。因此,提出一种计及动态氢价和不确定性的区域综合能源系统规划-运行两阶段优化方法。首先,提出了一种具有实际物理意义的非线性动态氢定价机制,实现售氢价随可再生能源占比动态变化,以促进可再生能源发电制氢。随后,将该机制引入规划-运行两阶段协同优化过程中,通过配置合理的设备容量和制定经济的运行计划,最小化系统建设及运行成本。同时,基于模糊机会约束规划方法描述可再生能源出力及负荷需求的不确定性,以增强系统稳健性。最后,通过算例仿真验证所提优化模型及方法的有效性。

关键词：综合能源系统多重不确定性模糊机会约束规划-运行两阶段优化动态氢定价

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动态水印攻击检测方法的鲁棒性研究

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自动化学报 2023年第12期49卷 2557-2568页

作者：杜大军张竞帆张长达费敏锐 YANG Tai-Cheng 上海大学机电工程与自动化学院上海200072 上海市电站自动化技术重点实验室上海200072 萨赛克斯大学工程系英国布莱顿BN19QT

针对传统动态水印(Dynamic-watermarking,DWM)检测方法无法适用模型不确定系统的攻击检测问题,首先分析模型不确定项导致的传统动态水印检测失效原因,然后考虑模型不确定项和过程噪声的统计规律,将其影响转化为对方差变化特性进行分析,... 详细信息

针对传统动态水印(Dynamic-watermarking,DWM)检测方法无法适用模型不确定系统的攻击检测问题,首先分析模型不确定项导致的传统动态水印检测失效原因,然后考虑模型不确定项和过程噪声的统计规律,将其影响转化为对方差变化特性进行分析,提出两个具有鲁棒性的攻击检测式以及检测式中关键时变方差阈值的确定方法;其次采用系统失真信号功率定量刻画攻击信号造成系统性能损失程度,理论证明了系统失真信号功率上界;在此基础上考虑最坏情况下攻击能够躲过检测,基于水印信号与其他混合信号相互独立性新增第三检测式,同时理论证明了系统失真信号功率上界进一步受限范围,进而提升不确定系统的安全性;最后仿真算例验证了所提方法的有效性和可行性.

关键词：动态水印模型不确定失真信号功率攻击检测

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基于强化学习的机器人手臂仿人运动规划方法

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仪器仪表学报 2021年第12期42卷 136-145页

作者：杨傲雷陈燕玲徐昱琳上海大学机电工程与自动化学院上海200444 上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

面向人-机器人交互共融环境对机械臂仿人运动规划的重大需求,本文提出了一种基于强化学习的机器人手臂仿人运动规划方法。首先,基于人体手臂的结构特征,设计了体现机械臂运动特性的肩夹角、肘夹角和腕关节运动角,并采用正态性和相关性... 详细信息

面向人-机器人交互共融环境对机械臂仿人运动规划的重大需求,本文提出了一种基于强化学习的机器人手臂仿人运动规划方法。首先,基于人体手臂的结构特征,设计了体现机械臂运动特性的肩夹角、肘夹角和腕关节运动角,并采用正态性和相关性分析方法,对VICON运动捕捉系统获取的人体手臂运动数据进行分析,以获取人臂运动特性规则。然后,根据不同的运动特性规则,设计对应的回报函数,并采用强化学习方法进行机械臂仿人运动模型的训练。最后,搭建机械臂仿人运动平台,实验统计仿人运动的成功率为91.25%,验证了所提规划方法的可行性和有效性,可用于提高机械臂运动的仿人性。

关键词：人臂运动特性仿人运动规划强化学习运动捕捉系统

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电能质量扰动检测与识别方法研究综述

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中国电机工程学报 2021年第12期41卷 4104-4120页

作者：汪飞全晓庆任林涛上海市电站自动化技术重点实验室(上海大学机电工程与自动化学院) 上海市宝山区200444

近年来,电力系统电力电子化日益严峻,电能质量扰动问题也日益突出,而其引发的供电质量问题进一步对电力用户的安全、经济和高效运行带来严重威胁。因此,电能质量扰动的检测和识别研究具有重要意义,它可以及时发现供电中存在的扰动隐患,... 详细信息

近年来,电力系统电力电子化日益严峻,电能质量扰动问题也日益突出,而其引发的供电质量问题进一步对电力用户的安全、经济和高效运行带来严重威胁。因此,电能质量扰动的检测和识别研究具有重要意义,它可以及时发现供电中存在的扰动隐患,并能够为预防电能质量引发的问题提供有效信息。鉴于该领域的现存研究众多,方法及应用特点各异,该文从常见电能质量问题的扰动特征阐述出发,重点围绕扰动检测、特征选择和问题识别进行现有方法的总结和归纳,分析该技术领域现存问题,给出未来研究方向的建议。

关键词：电能质量扰动检测特征提取特征选择问题识别

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