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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压电智能叶片的优化配置与振动主动控制算法

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中国科学:信息科学 2025年第1期55卷 129-139页

作者：高志远徐童欣苗中华邵勇朱晓锦上海大学机电工程与自动化学院上海200444

作为复杂薄壁曲面类部件,航空发动机叶片结构复杂、工况恶劣,叶片振动会直接影响航空发动机工作稳定性.面向以压电材料构建压电智能叶片进行主动振动抑制的新一代航空发动机叶片研究,本文提出了基于有限元分析的压电元件优化配置方案和... 详细信息

作为复杂薄壁曲面类部件,航空发动机叶片结构复杂、工况恶劣,叶片振动会直接影响航空发动机工作稳定性.面向以压电材料构建压电智能叶片进行主动振动抑制的新一代航空发动机叶片研究,本文提出了基于有限元分析的压电元件优化配置方案和变步长自适应滤波控制算法.首先,给出了3种压电元件配置优化目标函数,基于叶片的有限元模态分析和瞬态分析,采用改进的差分进化算法对压电元件的位置进行优化布局.随后,提出了根据误差信号幅值动态调整步长、能够平衡收敛速度与稳态误差的VSS-FxLMS算法.最后,按照优化配置结果,构建了实时振动主动控制实验平台,并针对单频扰动、多频扰动进行了实时控制实验对比分析.实验结果表明,本文所提的VSS-FxLMS算法有较好的振动抑制效果,且收敛速度较快.

关键词：压电智能叶片振动主动控制优化配置差分进化算法变步长 FxLMS算法

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半监督式野生动物夜间目标端到端检测

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光学精密工程 2025年第5期33卷 789-801页

作者：卢汉崔博伦万华洋张国峰沈晨王驰上海大学机电工程与自动化学院上海200444 北京空间机电研究所北京100094

针对野生动物夜间目标检测精度与效率低且难以人工全面标注的问题,提出了一种基于半监督学习的夜间野生动物端到端识别模型(SAN-YOLO)。基于YOLOv8融合特征注意力机制和像素注意力机制,以提升检测器对于夜间图像的自适应性和特征表征能... 详细信息

针对野生动物夜间目标检测精度与效率低且难以人工全面标注的问题,提出了一种基于半监督学习的夜间野生动物端到端识别模型(SAN-YOLO)。基于YOLOv8融合特征注意力机制和像素注意力机制,以提升检测器对于夜间图像的自适应性和特征表征能力。然后,搭建了基于师生学习框架的半监督训练网络,通过生成并合理分配伪标签,让学生模型从大量未标注的原始图像中学习,最后,在所构建的数据集上进行评估。实验结果表明,在使用5%标注的情况下,SAN-YOLO的mAP指标达到69.7%,高于其检测器在全监督训练下的59.6%和基线模型的57.1%。所研究的检测方法在少量标注的夜间动物数据集上展现出良好的性能,且验证了注意力机制在夜间目标检测领域的有效性。

关键词：目标检测半监督学习红外夜视野生动物保护师生模型注意力机制

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基于两步法的激光轮廓仪手眼标定方法研究

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光学精密工程 2025年第2期33卷 176-183页

作者：邓立章易镰刘钢张越苗雨奇上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620 上海大学机电工程与自动化学院上海200444

为了提高线激光轮廓仪与机器人协同作业中的手眼标定精度,提出了一种基于两步法的标定方法。该方法采用常见易得的标定球作为标定物,通过改变一次姿态,一次平移的特殊测量方式,根据球心坐标在机器人坐标系中恒定不变的特性构建求解方程... 详细信息

为了提高线激光轮廓仪与机器人协同作业中的手眼标定精度,提出了一种基于两步法的标定方法。该方法采用常见易得的标定球作为标定物,通过改变一次姿态,一次平移的特殊测量方式,根据球心坐标在机器人坐标系中恒定不变的特性构建求解方程,联立不同姿态下的求解方程分别独立求解旋转矩阵和平移矢量。实验结果表明,两步法在X,Y方向的球心坐标标准差分别为0.324 9 mm和0.246 2 mm,相较于一步法的0.460 8 mm和0.639 1 mm,分别提升了29.5%和61.5%。此外,在球体拟合实验中,两步法拟合出的球体半径与标称半径14.996 mm的差值为0.019 mm,而一步法的差值为0.278 mm,两步法的拟合精度更高。本文提出的两步法手眼标定方法相较于一步法显著提高了标定精度和三维拟合精度。

关键词：手眼标定线激光轮廓仪标定球齐次变换矩阵

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基于Lyapunov能量函数的单电压环幅值控制构网型储能虚拟阻抗参数整定方法

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电力系统保护与控制 2025年第6期53卷 30-41页

作者：熊亮雳游力韩刚熊昊哲田梦如徐晨国网湖北省电力有限公司电力科学研究院湖北武汉430077 上海大学机电工程与自动化学院上海200444

集中式构网型储能电站是高比例新能源电力系统中的重要装备,能够主动为系统提供电压、惯量支撑以及阻尼。常用的构网型控制方案包括电压电流双环与单电压环幅值控制,后者具备更强的暂态电压支撑能力,但面临着更为严峻的暂态过电流风险... 详细信息

集中式构网型储能电站是高比例新能源电力系统中的重要装备,能够主动为系统提供电压、惯量支撑以及阻尼。常用的构网型控制方案包括电压电流双环与单电压环幅值控制,后者具备更强的暂态电压支撑能力,但面临着更为严峻的暂态过电流风险。在单电压环幅值控制的基础上,叠加虚拟阻抗控制抑制暂态过流,同时将有功环节的相角与无功环节的电压动态过程综合考虑,构建了系统的Lyapunov能量函数,分析系统的暂态稳定性,进行虚拟阻抗参数整定。与传统的仅考虑有功环节相角动态过程的相平面法相比,采用Lyapunov能量函数得到的参数范围更加准确。仿真结果验证了添加虚拟阻抗控制后,构网型储能电站能够应对上级电网电压暂降及相位跳变,并将暂态电流限制在合理范围内。同时,验证了Lyapunov能量函数法进行虚拟阻抗参数整定的有效性。

关键词：构网型储能电站单电压环幅值控制虚拟阻抗 Lyapunov能量函数

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基于复杂施工条件的盾构法隧道通用管片拼装点位优选方法

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隧道建设(中英文) 2025年第1期45卷 77-84页

作者：胡珉赵鹏鹏吴秉键上海大学悉尼工商学院上海201800 上海大学-上海城建集团建筑产业化研究中心上海200072 上海大学机电工程与自动化学院上海200444

管片拼装是盾构法隧道施工中的关键环节,合理的拼装点位选择对于隧道质量和施工效率至关重要。为此提出一种基于情境的管片拼装点位优选方法,通过设计点位生成器、模拟预测器和评价优选器,建立分级筛选的随境选择模型。该方法依据盾构... 详细信息

管片拼装是盾构法隧道施工中的关键环节,合理的拼装点位选择对于隧道质量和施工效率至关重要。为此提出一种基于情境的管片拼装点位优选方法,通过设计点位生成器、模拟预测器和评价优选器,建立分级筛选的随境选择模型。该方法依据盾构与隧道的空间位置关系及其纠偏能力,将复杂工况划分为不同的施工情境,并针对每种情境设定相应的优化目标和权重系数。将管片拼装要求、盾尾间隙及油缸行程差等因素作为约束条件纳入优化目标中,使得管片拼装点位选择更加灵活全面和客观合理。通过上海12标右线工程仿真试验分析,证明随境选择模型在提高点位选择精度和合理性方面具有优势,与综合法、偏差法相比,随境法在不同施工情境下选择最优拼装点位时具有更好的有效性、准确性和通用性。

关键词：管片拼装盾构隧道点位优选施工情境优化目标

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夜间动物目标的被动式快速监测方法

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中国测试 2025年第1期51卷 24-30,61页

作者：石志城卢汉沈晨崔博伦王驰北京空间机电研究所北京100094 上海大学机电工程与自动化学院上海200444

针对夜间暗环境下夜行动物目标监测所面临的照度低、对光线敏感和目标活动易产生拖影等问题,研究夜间暗环境动物目标的被动式快速监测方法。利用被动式微光夜视相机对动物目标进行成像监测,避免补光对夜行动物产生惊扰;利用短曝光和低... 详细信息

针对夜间暗环境下夜行动物目标监测所面临的照度低、对光线敏感和目标活动易产生拖影等问题,研究夜间暗环境动物目标的被动式快速监测方法。利用被动式微光夜视相机对动物目标进行成像监测,避免补光对夜行动物产生惊扰;利用短曝光和低光增强算法Zero-Denoise解决运动物体拖影和图像亮度低的问题,进而对增强后的图像进行目标识别和跟踪。实验结果显示,Zero-Denoise网络能有效提升夜间动物图像观测的质量,在给定试验条件下使目标检测算法精度提升6.8%,速度达到32 f/s。因此,这种结合微光夜视相机与低光增强算法Zero-Denoise的监测方法,适用于夜间暗环境动物目标的被动式快速监测。

关键词：夜间动物监测低光增强微光夜视

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康复下肢外骨骼人机耦合建模及助力效果仿真研究

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机械设计与研究 2025年第1期41卷 69-75页

作者：程有亮曹诗沛陶璟上海大学机电工程与自动化学院上海交通大学机械与动力工程学院

针对康复下肢外骨骼机器人助行效果量化评估缺乏有效方法与技术的问题，提出了基于人机耦合建模与生物力学仿真的康复外骨骼助力效果评价方法。基于Opensim生物力学仿真平台搭建了个性化人机模型，通过人机耦合模型正向步态仿真解算外... 详细信息

针对康复下肢外骨骼机器人助行效果量化评估缺乏有效方法与技术的问题，提出了基于人机耦合建模与生物力学仿真的康复外骨骼助力效果评价方法。基于Opensim生物力学仿真平台搭建了个性化人机模型，通过人机耦合模型正向步态仿真解算外骨骼助力行走中的关键人机交互力和人体下肢肌肉力，量化评估下肢外骨骼机器人助力效果、生物力学效应和风险。仿真结果表明在外骨骼驱动下，偏瘫患者与健全者肌肉整体呈现下降趋势，健全者肌肉力下降幅度更大，而股四头肌和股二头肌在步态部分时间段存在增大情况，原因是由于外骨骼简化的铰链机构不能满足人体下肢髋关节的运动，可以考虑增加髋关节自由度；人机交互力(轴套力)结果显示，偏瘫患者的人机交互力极值要高于健全者，原因是患者不能主动施力，步态过程需要更多助力，两者趋势平稳，能够为人体平稳助力。下肢外骨骼助力效果评估提供了一种便捷安全的技术手段。

关键词：个性化康复下肢外骨骼人机耦合生物力学

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基于改进Q学习的复杂环境下AGV路径规划研究

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计量与测试技术 2025年第3期51卷 84-88,94页

作者：刘光印钱东海王志国肖子鸣上海大学机电工程与自动化学院

针对传统Q-learning算法中存在的搜索效率低、学习速度慢、收敛条件难以有效确定等问题,本文提出一种改进算法,并基于Python tkinter组件,在复杂环境下的栅格地图进行仿真实验。结果表明:该算法能在复杂环境的AGV路径规划条件下找到最... 详细信息

针对传统Q-learning算法中存在的搜索效率低、学习速度慢、收敛条件难以有效确定等问题,本文提出一种改进算法,并基于Python tkinter组件,在复杂环境下的栅格地图进行仿真实验。结果表明:该算法能在复杂环境的AGV路径规划条件下找到最优或次优路径,提高了学习效率和收敛速度。

关键词： Q-learning算法路径规划 AGV 强化学习栅格地图

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基于自适应时延控制的模型估计误差补偿方法用于机械臂轨迹追踪

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计量与测试技术 2025年第2期51卷 58-63页

作者：祁崇文李飞马立上海大学机电工程与自动化学院

时延控制器(TDC)在外部扰动变化大的复杂条件下工作时,会存在时延估计(TDE)误差问题,导致控制器性能降低。因此,在时延控制框架中将该误差作为扰动项单独考虑,设计了新型的模型估计误差补偿器(MEC)和一种自适应TDC增益,并分析了观测器... 详细信息

时延控制器(TDC)在外部扰动变化大的复杂条件下工作时,会存在时延估计(TDE)误差问题,导致控制器性能降低。因此,在时延控制框架中将该误差作为扰动项单独考虑,设计了新型的模型估计误差补偿器(MEC)和一种自适应TDC增益,并分析了观测器和控制器的稳定性。结果表明:该方法不仅提高了控制算法的跟踪精度和鲁棒性,而且在误差补偿方面效果较好。

关键词：机械臂时延控制观测器滑模控制

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