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PI结构的多智能体系统容错一致性控制

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自动化学报 2025年第3期51卷 570-576页

作者：郜晨何潇周东华南京理工大学自动化学院南京210094 清华大学自动化系北京100084 东南大学自动化学院南京210096

针对无领航者多智能体系统(Multi-agent systems,MASs)以及领航-跟随多智能体系统执行器故障问题,设计基于PI结构的容错控制律.考虑到传统的比例型控制律无法消除加性干扰影响下的稳态误差,引入积分环节,在一致性控制律中融入状态的积分... 详细信息

针对无领航者多智能体系统(Multi-agent systems,MASs)以及领航-跟随多智能体系统执行器故障问题,设计基于PI结构的容错控制律.考虑到传统的比例型控制律无法消除加性干扰影响下的稳态误差,引入积分环节,在一致性控制律中融入状态的积分项,用于改善多智能体系统一致性过程的稳态性能.针对领航者输入不为零的情况,设计非线性的一致性控制律,并借助黎卡提方程以及Lyapunov函数,进行多智能体系统在故障情况下的一致性分析和控制律设计.最后,通过一系列对比仿真,说明了所设计控制律在改善系统稳态性能方面的优势.

关键词：多智能体系统容错一致性 PI控制执行器故障

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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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基于Alopex进化算法和集成学习的多模态神经网络的污水反渗透过程建模

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化工学报 2025年第4期76卷 1661-1670页

作者：周洋梁聃汪恺张艺蓝贾立上海大学电机工程与自动化学院自动化系上海200444 西南技术物理研究所四川成都610041

面向污水反渗透给水预处理中超滤性能动态过程,提出一种基于训练质量的AdaBoost策略和基于Alopex进化算法的多模态神经网络机器学习方法。首先,构建了一类适用于任意分布的广义贝叶斯推断概率指标对超滤反渗透污水处理过程中过滤和反洗... 详细信息

面向污水反渗透给水预处理中超滤性能动态过程,提出一种基于训练质量的AdaBoost策略和基于Alopex进化算法的多模态神经网络机器学习方法。首先,构建了一类适用于任意分布的广义贝叶斯推断概率指标对超滤反渗透污水处理过程中过滤和反洗等多模态状态进行分类,然后使用基于Alopex进化算法和基于分布的AdaBoost集成策略的神经网络算法针对每一个模态过程分别建模,最后利用构建的每个模态的基于广义贝叶斯推理的概率指标,将多模态的多个模型集成。为了验证所提方法的有效性,将该方法应用到美国某社区采集的两年数据集中,结果表明该方法对膜阻力和反洗效率具有很好的预测性能,能够很好地预测预期水质变化性能。

关键词：超滤反渗透过程反冲洗效率水力膜阻力反向传播神经网络

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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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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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一种基于电子邮件平台的新型智能远程监拍相机（英文）

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Journal of Measurement Science and Instrumentation 2025年第1期16卷 128-141页

作者：刘昕昊孟令军刘峰周小彤王嘉诚中北大学仪器与电子学院上海大学机电工程与自动化学院

针对监拍系统服务器部署和接入困难、运行维护成本高等问题，基于RK3566芯片设计了一种通过电子邮件平台控制和数据回传的远程监拍相机。首先，为应对天气、光照等自然条件对获取图像质量造成的影响，利用一种DNN图像曝光修正网络对曝... 详细信息

针对监拍系统服务器部署和接入困难、运行维护成本高等问题，基于RK3566芯片设计了一种通过电子邮件平台控制和数据回传的远程监拍相机。首先，为应对天气、光照等自然条件对获取图像质量造成的影响，利用一种DNN图像曝光修正网络对曝光异常的图像进行修复，并根据BP神经网络对曝光修复前后图像亮度差和gamma值的数据拟合曲线来调节相机gamma值。其次，为提高YOLOv5算法对夜间异常情况判别的准确率，采用红外图像数据并在模型中引入轻量级上下文感知检测头和坐标注意力机制以提高模型对小目标的检测精度和召回率。同时，为满足无人值守环境下的异常情况自动上报需求，设计了一种结合YOLOv5算法和帧差分运动检测算法的异常目标自动识别上报流程。经测试，该远程监拍相机对当前主流商用电子邮件平台均适用，相机传输单张图片数据的平均耗时在10 s以内，传输短视频的平均耗时小于60 s。BP网络平均训练损失为0.015，平均测试损失为0.013，拟合结果基本满足gamma调节精度要求。改进后的YOLOv5算法m AP@0.5为91.5%，召回率为85.5%，有效提升了小目标识别的准确率。

关键词：邮件传输曝光修正反向传播神经网络 gamma值 YOLOv5

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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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