检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2024年第1期44卷 314-331,I0026页

作者：付兴贺顾胜东熊嘉鑫东南大学电气工程学院江苏省南京市210096

该文归纳整理永磁同步电机交直轴电流解耦控制方法,分析各种解耦方法的思想来源、脉络体系和演变过程,论证不同解耦方法的解耦本质和内在联系。从整体和局部视角出发,建立解耦问题的思维架构,概括出对角化解耦、抗干扰解耦和逆系统解耦... 详细信息

该文归纳整理永磁同步电机交直轴电流解耦控制方法,分析各种解耦方法的思想来源、脉络体系和演变过程,论证不同解耦方法的解耦本质和内在联系。从整体和局部视角出发,建立解耦问题的思维架构,概括出对角化解耦、抗干扰解耦和逆系统解耦3类方法。3类方法依次体现出模型依赖性降低、鲁棒性增强、算法复杂度提高的趋势,呈现出从“模型论”向“控制论”过渡的技术发展路线。讨论参数不确定条件下各种解耦控制方法的鲁棒性,指出将解耦方法与先进控制算法、扰动观测技术、系统辨识方法以及人工智能方法相结合,并充分利用已知的模型信息,有利于提升交直轴电流解耦效果,增强系统鲁棒性,减弱单一观测器、控制器、滤波器等的设计难度与参数整定要求,有助于实现系统全局最优。最后,对永磁同步电机交直轴电流解耦问题的关键技术、应用与发展做出展望。

关键词：永磁同步电机电流解耦鲁棒性观测器传递函数

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基于改进HRNet的高精度鱼类姿态估计方法（英文）

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智慧农业(中英文) 2025年

作者：彭秋珺李蔚然刘业强李振波中国农业大学国家数字渔业创新中心中国农业大学信息与电气工程学院农业农村部智慧养殖技术重点实验室农业农村部农业信息获取技术重点实验室北京市农业物联网工程技术研究中心

[目的/意义]鱼类姿态估计是获取鱼类生理信息的重要手段，对于水产养殖中的健康监测具有重要意义。鱼类在受到损伤时通常表现出异常行为，并伴随身体部位位置的变化。此外，鱼类游动过程中的姿态和方向具有不确定性，且游速较快，这对... 详细信息

[目的/意义]鱼类姿态估计是获取鱼类生理信息的重要手段，对于水产养殖中的健康监测具有重要意义。鱼类在受到损伤时通常表现出异常行为，并伴随身体部位位置的变化。此外，鱼类游动过程中的姿态和方向具有不确定性，且游速较快，这对鱼类姿态估计研究提出了挑战。因此，本研究提出了一种名为HPFPE (HighPrecision Fish Pose Estimation)的鱼类姿态估计模型，旨在精准捕捉鱼类姿态并准确识别其关键点。[方法]该模型一方面将注意力机制模块（Convolutional Block Attention Module, CBAM）集成到HRNet (High-Resolution Net)框架中，在不增加计算复杂度的前提下提高模型预测精度。另一方面，模型通过融合空洞卷积来扩大感受野，提取更广泛的空间上下文信息，从而进一步提升姿态估计的准确性。[结果和讨论]在斑石鲷数据上，与HRNet方法相比，HPFPE在不同骨干网络和输入尺寸下的平均准确率分别提高了0.62、1.35、1.76和1.28，平均召回率分别提升了0.85、1.50、1.40和1.00。此外，HPFPE在性能上也优于DeepPose、CPM (Convolutional Pose Machine)、SCNet (Self-Calibrated Convolutions Net)和Lite-HRNet。在观赏鱼数据上，HPFPE的平均精度和平均召回率分别达到52.96和59.50，显著优于其他对比方法。[结论]本研究提出的HPFPE模型能够有效估计鱼类姿态，为鱼类行为识别等应用提供重要参考。

关键词：水产养殖计算机视觉鱼类姿态估计关键点注意力机制

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基于轮廓整形单元的原料肉3D可视化成像系统研究

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农业机械学报 2024年第S1期55卷 346-355页

作者：卜令平高国伟乔真田惠鑫胡敬芳张春晖胡小佳艾鑫李侠魏文松北京信息科技大学北京市传感器重点实验室北京100101 中国农业科学院农产品加工研究所农业农村部农产品加工综合性重点实验室北京100193 农业农村部农产品产地处理装备重点实验室杭州310058 淄博数字农业农村研究院淄博255035 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192

针对3D激光扫描实现不规则原料肉轮廓成像时存在扫描轮廓不完整、部分信息缺失、体积估测精度低等问题,根据原料肉物性学特性,本文设计了一种基于轮廓整形单元的3D可视化成像系统,实现不规则原料肉的形态调整,以优化不规则原料肉的成像... 详细信息

针对3D激光扫描实现不规则原料肉轮廓成像时存在扫描轮廓不完整、部分信息缺失、体积估测精度低等问题,根据原料肉物性学特性,本文设计了一种基于轮廓整形单元的3D可视化成像系统,实现不规则原料肉的形态调整,以优化不规则原料肉的成像性能。阐述了原料肉轮廓整形单元的工作原理,设计了样品驱动传输单元、扫描外触发控制单元、可实现轮廓整形的成像检测平台等硬件模块,确定了整形单元中铰链螺栓旋转方向、电机旋转圈数和原料肉轮廓目标整形角度之间的关系。基于Halcon平台和C#语言编写了轮廓整形优化原料肉成像性能的3D可视化软件,利用点云处理模型重建算法和灰度膨胀(Gray dilation)孔洞补偿算法,实现不规则原料肉轮廓整形前后信息采集、数据分析及体积估测准确度对比。最后选用120块猪肉(后腿、里脊)在冷鲜和麻冻状态下验证整形单元对原料肉轮廓成像的优化性能。结果表明,与传输方向呈90°、180°、270°、360°时肉块扫描后成像精度均不小于90%,变异系数不大于3%。冷鲜肉和麻冻肉最佳整形角度范围分别为30°~50°和40°~60°,体积估测准确率从90%分别提高至94%和97%以上。整形后其轮廓形态可维持时间均大于6 s,孔洞高度最大压缩比均小于0.77。研究证明,不规则原料肉经过轮廓整形单元后可有效提高成像性能,为后续基于轮廓成像实现不规则原料肉定量分切技术研发提供支持。

关键词：肉品识别 3D可视化轮廓整形激光扫描点云处理体积估测

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面向温室移动机器人的无监督视觉里程估计方法

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农业工程学报 2023年第10期39卷 163-174页

作者：吴雄伟周云成刘峻渟刘忠颖王昌远沈阳农业大学信息与电气工程学院沈阳110866

针对温室移动机器人自主作业过程中,对视觉里程信息的实际需求及视觉里程估计因缺少几何约束而易产生尺度不确定问题,提出一种基于无监督光流的视觉里程估计方法。根据双目视频局部图像的几何关系,构建了局部几何一致性约束及相应光流模... 详细信息

针对温室移动机器人自主作业过程中,对视觉里程信息的实际需求及视觉里程估计因缺少几何约束而易产生尺度不确定问题,提出一种基于无监督光流的视觉里程估计方法。根据双目视频局部图像的几何关系,构建了局部几何一致性约束及相应光流模型,优化调整了光流估计网络结构;在网络训练中,采用金字塔层间知识自蒸馏损失,解决层级光流场缺少监督信号的问题;以轮式移动机器人为试验平台,在种植番茄温室场景中开展相关试验。结果表明,与不采用局部几何一致性约束相比,采用该约束后,模型的帧间及双目图像间光流端点误差分别降低8.89%和8.96%;与不采用层间知识自蒸馏相比,采用该处理后,两误差则分别降低11.76%和11.45%;与基于现有光流模型的视觉里程估计相比,该方法在位姿跟踪中的相对位移误差降低了9.80%;与多网络联合训练的位姿估计方法相比,该误差降低了43.21%;该方法可获得场景稠密深度,深度估计相对误差为5.28%,在1 m范围内的位移平均绝对误差为3.6 cm,姿态平均绝对误差为1.3°,与现有基准方法相比,该方法提高了视觉里程估计精度。研究结果可为温室移动机器人视觉系统设计提供技术参考。

关键词：机器人温室导航视觉里程计无监督学习光流卷积神经网络

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基于LightGBM的冬小麦产量估测与可解释性研究

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农业机械学报 2023年第12期54卷 197-206页

作者：王鹏新王颖田惠仁王婕刘峻明权文婷中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 农业农村部农机作业监测与大数据应用重点实验室北京100083 中国农业大学土地科学与技术学院北京100193 陕西省气象局西安710014

机器学习模型在作物长势监测和产量估测过程中,复杂模型的内部机制难以理解,为了在准确估测作物产量的同时给出合理解释,本文选取条件植被温度指数(VTCI)以及冬小麦产量数据,基于轻量级梯度提升机(LightGBM)开展关中平原冬小麦的产量估... 详细信息

机器学习模型在作物长势监测和产量估测过程中,复杂模型的内部机制难以理解,为了在准确估测作物产量的同时给出合理解释,本文选取条件植被温度指数(VTCI)以及冬小麦产量数据,基于轻量级梯度提升机(LightGBM)开展关中平原冬小麦的产量估测研究,并将局部可解释性模型无关方法(LIME)、部分依赖图(PDP)和个体条件期望图(ICE)等全局和局部可解释性方法用于对模型估测结果的进一步解释。结果表明,与其他机器学习方法相比,经过网格搜索优化的LightGBM能够准确地估测冬小麦产量,估测单产与实测单产的决定系数R^(2)达到0.32,均方根误差(RMSE)为809.10 kg/hm^(2),平均相对误差(MRE)为16.55%,达到极显著水平(P<0.01),表明该模型有较高的预测精度和泛化能力。进一步可解释性实验表明,网格搜索优化的LightGBM能够准确提取数据蕴含的信息,从全局角度来看,冬小麦4个生育期中拔节期VTCI对产量形成最为重要,抽穗-灌浆期和乳熟期次之,返青期则影响最小,这与先验知识相符合;从局部角度来看,局部可解释性方法基于冬小麦产量西高东低的空间特征能够进一步提供不同县(区)产量存在差异的原因,为关中平原的田间管理提供参考,对冬小麦的稳产增产具有应用价值。

关键词：冬小麦估产可解释性条件植被温度指数机器学习

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基于复杂地块凸划分优化的多无人机覆盖路径规划

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航空学报 2022年第12期43卷 397-411页

作者：薛镇涛陈建张自超刘旭赞苗宪盛胡贵中国农业大学工学院北京100083 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079

全覆盖路径规划是无人系统路径规划的重要内容之一。伴随无人机(UAV)技术的不断发展,无人机全覆盖路径规划在较多领域中已有重要运用,但在此过程中,往往会出现禁飞区和障碍物,需要进行路径规划保证飞行安全及效率。为此,基于凸划分优化... 详细信息

全覆盖路径规划是无人系统路径规划的重要内容之一。伴随无人机(UAV)技术的不断发展,无人机全覆盖路径规划在较多领域中已有重要运用,但在此过程中,往往会出现禁飞区和障碍物,需要进行路径规划保证飞行安全及效率。为此,基于凸划分优化,提出了一种针对含有复杂障碍物的复杂地块的全覆盖路径规划方法,减少了覆盖路径长度,降低了覆盖路径总时间。复杂地块往往含有光滑曲线或崎岖的内凹边界轮廓,首先采用改进Douglas-Peucker算法,将复杂的地块边界压缩为复杂多边形边界,再用凹凸点检验标记顶点凹凸性。之后通过旋转主线找出最短主线方向,再使用随机路标法(PRM)寻找最短的辅线,并采用四种凸划分策略对于复杂地块进行凸划分优化,使得无人机在全覆盖过程中路径更短,工作效率更高。最后,对测试地块进行计算机仿真,达到整体路径比67.6%和54.9%的性能指标,并与其他凸划分优化算法在相同地块上进行比较,验证了本文算法在路径长度以及规划时间上相对更优。

关键词：全覆盖路径规划多无人机复杂地块复杂障碍物凸划分优化改进Douglas-Peucker算法随机路标法

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“光子集成芯片”专题前言

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激光与光电子学进展 2024年第19期 4+3页

作者：苏翼凯王兴军蔡鑫伦朱涛上海交通大学电子信息与电气工程学院北京大学电子学院先进技术研究院龑国光学学会区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室纳光电子教育部沿科学中心中山大学电子与信息工程学院重庆大学光电学院光电技术及系统敦育部重点实验室光电学院中国光学学会中国光学工程学会

后摩尔时代，以电子为信息载体的微电子芯片，使用金属作为传输介质，由于损耗高、能耗大、效率低，信息处理速度与容量受限，已逐渐达到带宽、集成度和计算速度的极限。光子集成芯片作为新型芯片，依赖光子硬件而非电子硬件，以光运算...

后摩尔时代，以电子为信息载体的微电子芯片，使用金属作为传输介质，由于损耗高、能耗大、效率低，信息处理速度与容量受限，已逐渐达到带宽、集成度和计算速度的极限。光子集成芯片作为新型芯片，依赖光子硬件而非电子硬件，以光运算代替电运算，具有高速度、大带宽、低功耗、无串扰传输以及可并行计算的优势，是后摩尔时代“超越摩尔”（Beyond Moore）的重要技术路线之一。光子集成芯片在参量调控、信息存储和逻辑计算等方面具有全新的技术特征，是未来满足人工智能、万物互联、云计算等领域对超大容量信息获取、传输、计算、存储和显示的重要潜在支撑技术。

关键词：

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基于BSO-SVR的香蕉遥感时序估产模型研究

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农业机械学报 2021年第S01期52卷 98-107页

作者：张海洋张瑶李民赞李修华王俊田泽众中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083 广西大学电气工程学院南宁530004 河南科技大学电气工程学院洛阳471003

为了提高有限样本下遥感时序估产效果,本文提出一种基于BSO-SVR的香蕉遥感时序估产模型。该模型以广西壮族自治区扶绥县的71块香蕉田块为研究区,利用时间序列Sentinel-2遥感影像数据,结合实测产量数据,对2019—2020年香蕉产量进行预测... 详细信息

为了提高有限样本下遥感时序估产效果,本文提出一种基于BSO-SVR的香蕉遥感时序估产模型。该模型以广西壮族自治区扶绥县的71块香蕉田块为研究区,利用时间序列Sentinel-2遥感影像数据,结合实测产量数据,对2019—2020年香蕉产量进行预测与分析。融合阈值分割和形态学开操作方法,滤除香蕉关键生育期内遥感影像的厚云和云阴影区域;引入头脑风暴优化算法(Brain storming optimization algorithm,BSO)自动搜寻支持向量回归算法(Support vector regression,SVR)的最优惩罚因子和核函数参数,解决SVR模型的参数优化不足导致模型预测精度低的问题;搭建基于BSO-SVR的时间序列遥感估产模型,深入挖掘多时相遥感信息,以提升香蕉估产准确度。结果表明,相较于网格搜索算法(Grid search,GS)和灰狼优化算法(Grey wolf optimizer,GWO)搜寻SVR模型的最优参数,本文提出的头脑风暴优化算法具有更高的预测精度和更快的预测速度,在2019年和2020年BSO-SVR模型测试集的决定系数(Coefficient of determination,R;)分别为0.777和0.793,验证集R;分别为0.765和0.636,运行时间分别为0.320、0.331 s;与传统的岭回归模型(Ridge regression,RR)和偏最小二乘回归模型(Partial least squares regression,PLSR)相比,BSO-SVR模型的预测性能最佳,其次是RR模型,PLSR模型表现最差。本文提出的时序估产模型实现了香蕉田块产量的精准预估。

关键词：香蕉遥感估产时间序列头脑风暴优化算法支持向量回归算法

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基于区块链的机采棉质量溯源模型研究

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农业机械学报 2025年第5期56卷 141-149页

作者：刘康张梦芸常金强徐健康宋宇涵胡蓉石河子大学机械电气工程学院农业农村部西北农业装备重点实验室兵团智慧农场数字化装备技术创新中心

随着新疆地区棉花机械化采收的普及，机采棉质量追溯面临数据孤岛、信息共享滞后及全程监控缺位等问题，导致籽棉到皮棉的质量追溯难以精准透明。为此，结合区块链去中心化、不可篡改的特性与物联网设备实时采集的协同优势，提出了基于... 详细信息

随着新疆地区棉花机械化采收的普及，机采棉质量追溯面临数据孤岛、信息共享滞后及全程监控缺位等问题，导致籽棉到皮棉的质量追溯难以精准透明。为此，结合区块链去中心化、不可篡改的特性与物联网设备实时采集的协同优势，提出了基于区块链的机采棉质量溯源模型。该模型引入了基于逻辑回归的链下-链上协同数据查询优化，实现高频数据智能预缓存，设计了结合强化学习与椭圆曲线加密的访问控制模型，增强了数据安全性和隐私保护能力，最后，基于长安链开源区块链平台开发了机采棉质量溯源系统。系统性能测试结果表明，常规查询场景下，本系统查询时延从72.37 ms缩短至60.14 ms;高频查询场景下，查询时延降至32.75 ms,优化效果随数据量增长而提升，可以满足用户实时查询需求。此外，通过明文敏感性与密钥敏感性测试，密文平均变化率分别为87.78%和82.68%,确保了数据在跨机构协作过程中的隐私安全。该模型形成了“物联网采集-区块链存证-智能合约验真-多级权限访问”的闭环架构，满足了企业对隐私数据的权限控制与安全共享需求，提高了信息检索效率。

关键词：机采棉质量溯源模型区块链物联网机器学习长安链

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基于PbS量子点光电探测器的脉搏检测系统研究

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中国光学（中英文） 2024年第5期17卷 1236-1243页

作者：李力耿会娟张天昊朱建平上海海洋大学工程学院上海200000 安阳师范学院物理与电气工程学院河南安阳455000 上海交通大学电子信息与电气工程学院薄膜与微细技术教育部重点实验室上海200240

脉搏蕴含人体丰富的血流信息,检测脉搏并推导出人体心血管系统健康状态正成为研究的热点。本文利用热注射法合成得到尺寸为3 nm的PbS量子点,在金叉指电极表面通过旋涂的方法构筑PbS量子点光电探测器。基于已制备的PbS量子点光电探测器... 详细信息

脉搏蕴含人体丰富的血流信息,检测脉搏并推导出人体心血管系统健康状态正成为研究的热点。本文利用热注射法合成得到尺寸为3 nm的PbS量子点,在金叉指电极表面通过旋涂的方法构筑PbS量子点光电探测器。基于已制备的PbS量子点光电探测器研制了数据可视化的脉搏检测系统。运用光电容积脉搏波描记法,对同一测试者不同运动状态以及不同测试者同一运动状态进行测量,经过电路处理将测得的数据显示在电子显示屏上。结果表明,探测器在15.2μW·cm^(-2)光强度照射下,其响应度(R)和探测率(D^(*))在-3 V偏压下分别为0.33 A/W和1.33×10^(12) Jones。将其应用于测量脉搏电路中,系统能够有效接收并测得人体脉搏信号。上述结果表明基于PbS量子点光电探测器的脉搏检测系统在灵敏度、稳定性以及可靠性均满足应用要求。

关键词：硫化铅量子点光电探测器光电容积脉搏波描记法脉搏波测量

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