检索结果-内蒙古大学图书馆

浙江大学学报(工学版) 2025年第3期59卷 512-522页

作者：梁礼明龙鹏威金家新李仁杰曾璐江西理工大学电气工程与自动化学院江西赣州341000

钢材表面缺陷形态多样、结构复杂、小目标占比高,而通用目标检测算法计算量过大且不适合终端设备部署.针对上述问题,提出基于YOLOv8s的轻量级的钢材缺陷检测算法(SDB-YOLOv8s).重新设计特征交互模块(S-C2f),抑制空间和通道冗余信息,提... 详细信息

钢材表面缺陷形态多样、结构复杂、小目标占比高,而通用目标检测算法计算量过大且不适合终端设备部署.针对上述问题,提出基于YOLOv8s的轻量级的钢材缺陷检测算法(SDB-YOLOv8s).重新设计特征交互模块(S-C2f),抑制空间和通道冗余信息,提高检测精度;引入空洞Transformer模块,增强网络对全局上下文信息的捕获能力和稀疏采样特性,以减少细粒度信息损失,并提升对小目标的特征提取能力;设计BS-ShuffleNetV2轻量化网络作为骨干网络,在降低模型复杂度的同时保证检测精度.在NEU-DET和Severstal钢材缺陷数据集进行实验验证,结果表明,与基线模型相比,SDB-YOLOv8算法的mAP分别提升6.4和7.0个百分点、参数量和计算复杂度仅为基线模型的64.8%和56.2%.每秒检测帧数分别达到146帧和121帧、精确度分别提升4.6和6.5个百分点.实验结果表明,该算法在检测精度、速度和轻量化方面取得了较好的平衡,同时为边缘终端设备提供了较高精度和实时性的参考.

关键词：缺陷检测轻量化YOLOv8s 深度学习特征提取特征交互

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基于Gossip算法的柔性互联自治微网群分布式协调控制策略

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高电压技术 2025年第2期51卷 840-851,I0027页

作者：曹戈郭泽宇贾嵘柳伟吴晗冰西安理工大学电气工程学院西安710048 南京理工大学自动化学院南京210043

基于柔性互联的微电网集群作为一种新型配电网组网形式,具有高利用效率、低能耗、灵活调控等优势。但传统下垂控制下微网群存在网间频率解耦、运行成本偏高、网间传输功率控制模糊等问题,因此该文提出一种面向智能软开关柔性互联的微网... 详细信息

基于柔性互联的微电网集群作为一种新型配电网组网形式,具有高利用效率、低能耗、灵活调控等优势。但传统下垂控制下微网群存在网间频率解耦、运行成本偏高、网间传输功率控制模糊等问题,因此该文提出一种面向智能软开关柔性互联的微网群分布式协调控制策略。首先,建立了微网群双层协调控制架构,上层通过智能体柔性开关实现网间功率交换与成本信息共享,下层根据边际成本信息协调各分布式电源出力灵活经济分配。其次,引入Gossip一致性算法,基于其信息并发传播特性来加速全局信息分享过程;进而提出一种微网群分布式协调控制方法,通过网间智能体柔性开关控制功率流向与网内各分布式电源按边际成本分配功率的特点,实现微网群稳定可靠运行。最后,通过MATLAB/Simulink建立基于柔性互联微网群的仿真模型,验证了所提出控制策略的有效性和适用性。

关键词：微电网集群 Gossip一致性算法柔性互联边际成本分布式控制

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基于状态轨迹模型的CLLC谐振变换器控制策略研究

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中国电机工程学报 2025年第2期45卷 714-724,I0026页

作者：刘博睿李磊张善路焦龙腾汪诚南京理工大学自动化学院江苏省南京市210094

为提升CLLC谐振变换器的动态性能,该文提出一种基于状态轨迹模型的CLLC谐振变换器控制方法。该方法以CLLC谐振变换器的时域模型为基础,通过消除谐振腔能量的高频分量,建立CLLC谐振变换器各工作模式的状态轨迹模型。在此基础上,通过合理... 详细信息

为提升CLLC谐振变换器的动态性能,该文提出一种基于状态轨迹模型的CLLC谐振变换器控制方法。该方法以CLLC谐振变换器的时域模型为基础,通过消除谐振腔能量的高频分量,建立CLLC谐振变换器各工作模式的状态轨迹模型。在此基础上,通过合理化简时域方程,利用状态轨迹中的几何关系,详细推导谐振腔能量之间的关系,提出CLLC谐振变换器轨迹控制策略。该策略通过暂态过程负载电流变化量控制开关管栅极驱动信号的脉冲宽度,使变换器中各状态变量能够快速跟踪理论轨迹,保证CLLC谐振变换器负载切换后在最短时间内重新到达稳态。最后,搭建1台300 W的实验样机对所提控制策略进行验证。实验结果证明,与传统线性控制相比,所提控制策略明显改善CLLC谐振变换器的动态性能。

关键词： CLLC谐振变换器状态轨迹模型轨迹控制策略谐振腔能量动态性能

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焊接螺柱深度感知与多尺度特征融合检测方法

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激光与光电子学进展 2025年第4期62卷 136-144页

作者：黄开启金晨康江西理工大学电气工程与自动化学院

汽车生产过程中，由于大量焊接螺柱与冲压件颜色相同，在螺柱检测时存在漏检、误检等问题。提出一种结合深度感知与多尺度特征融合的焊接螺柱检测方法。首先，将高效多尺度注意力（EMA）模块融入到FasterBlock中构建FasterEMA模块，利用... 详细信息

汽车生产过程中，由于大量焊接螺柱与冲压件颜色相同，在螺柱检测时存在漏检、误检等问题。提出一种结合深度感知与多尺度特征融合的焊接螺柱检测方法。首先，将高效多尺度注意力（EMA）模块融入到FasterBlock中构建FasterEMA模块，利用PConv和EMA模块增强空间特征提取能力；其次，在Transformer编码层中嵌入级联组注意力机制，强化网络对深层特征的细节感知能力，并弱化复杂背景信息的干扰，提高螺柱定位精度；然后，用SlimNeck的GSConv和VoV-GSCSP模块替换CCFM模块中的标准卷积和RepBlock模块构造出SN-CCFM模块，强化浅层和深层特征信息之间的交互，实现多尺度特征融合，提高检测精度；最后，将检测网络与RGB-D相机获取的深度信息相结合，准确获取螺柱的实际位置。实验结果表明，螺柱检测的召回率达到86.6%，平均精度均值达到88.2%，检测速度为45.3 frame/s，能够较好地满足工业现场的生产需求。

关键词：机器视觉螺柱检测 RT-DETR-R18 多尺度特征融合同色零件 RGB-D相机

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基于LSTM的惯性里程计定位方法研究

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控制与决策 2025年第1期40卷 95-102页

作者：邹苏郦孙林祥刘宇惠晓龙北京理工大学自动化学院北京100081 中国科学院自动化研究所北京100190

为解决水下非结构化环境给水下精准定位带来的问题,提出一种基于LSTM的惯性里程计定位方法用于水下作业机器人的定位.该网络在训练阶段,首先通过模拟噪声模型,在IMU的加速度和角速度数据中增添高斯白噪声实现数据增强,使用ResNet18提取... 详细信息

为解决水下非结构化环境给水下精准定位带来的问题,提出一种基于LSTM的惯性里程计定位方法用于水下作业机器人的定位.该网络在训练阶段,首先通过模拟噪声模型,在IMU的加速度和角速度数据中增添高斯白噪声实现数据增强,使用ResNet18提取机器人运动特征;然后在网络的输入空间引入IMU的采样时间加强鲁棒性,并使用三通道LSTM将提取的特征映射到高维空间进行特征融合;最后使用全连接层预测机器人的相对位移和旋转.在训练过程中,采取相对损失函数和绝对损失函数相结合的方式确保网络在短期和长期的定位精度,并进行多次数据集和水池实验以验证方法的有效性.实验结果表明,该方法在大多数场景下都具有较好的定位性能,有着较强的鲁棒性.

关键词：水下作业机器人定位技术惯性里程计数据增强长短期记忆网络混合损失函数

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云南墨江矿区周边山地农田土壤重金属的高光谱反演

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农业工程学报 2025年第5期41卷 191-200,F0003页

作者：田安红李智缘付承彪朱大明昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093 昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500

为探究矿区周边山地农田土壤重金属的污染状况,实现在复合污染情境下山地农田土壤中多种重金属含量的高效反演。以云南省墨江县某金矿附近的农田区域为例,获取121个土壤样品实验室高光谱数据和重金属砷(As)、铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)的... 详细信息

为探究矿区周边山地农田土壤重金属的污染状况,实现在复合污染情境下山地农田土壤中多种重金属含量的高效反演。以云南省墨江县某金矿附近的农田区域为例,获取121个土壤样品实验室高光谱数据和重金属砷(As)、铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)的含量数据,构建高精度的高光谱反演模型,实现对不同重金属含量的定量反演。结果表明:1)内梅罗污染指数法显示研究区土壤处于重度污染状态,潜在生态风险指数法显示该区域处于中等生态风险水平。2)一阶微分、二阶微分、标准正态变量以及倒数的对数能有效增强光谱响应,竞争性自适应重加权算法(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)的高效波段筛选能力结合迭代保留信息变量(iteratively retains informative variables,IRIV)算法的变量精炼优势,能够实现在土壤重金属反演中的敏感波段选择,该方法在特征波段数量、计算运行时间和模型反演精度方面都比单独的CARS和IRIV方法更有效。3)对比发现反向传播神经网络(back-propagation neural network,BPNN)在As反演中取得最佳反演精度,支持向量机(support vector machine,SVM)为Cr、Cu和Ni的最优反演模型,As、Cr、Cu、Ni最优反演模型的R^(2)分别为0.90、0.93、0.67、0.94,均方根误差(root mean squared error of external validation,RMSE)分别为87.33、142.63、2.63、70.31 mg/kg,相对分析误差(relative percent difference,RPD)分别为3.25、3.84、1.74、4.17。4)重金属的空间分布结果显示,高值区域主要集中在研究区的上下部分,而低值区域则主要分布在边缘,整体呈现从中心向四周逐渐降低的趋势。该研究可为监测矿区附近农田土壤重金属复合污染状况提供参考依据。

关键词：高光谱反演机器学习土壤重金属 IRIV算法特征波段选择

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计及冷负荷启动时变特性的弹性配电网供电恢复

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电工技术学报 2025年第1期40卷 139-151页

作者：蔡胜徐振钦谢云云丁波仉梦林南京理工大学自动化学院南京210094 国网淮安供电公司淮安223002 中国地质大学自动化学院武汉430074

极端灾害事件引发配电网停电后,利用分布式电源构建孤岛微电网恢复重要负荷供电,能有效提升配电网弹性。现有研究在制定配电网供电恢复策略时大都采用恒定负载模型,未考虑冷负荷启动时负载峰值引起的三相电流不平衡,无法保证孤岛微电网... 详细信息

极端灾害事件引发配电网停电后,利用分布式电源构建孤岛微电网恢复重要负荷供电,能有效提升配电网弹性。现有研究在制定配电网供电恢复策略时大都采用恒定负载模型,未考虑冷负荷启动时负载峰值引起的三相电流不平衡,无法保证孤岛微电网的安全运行。该文提出一种计及冷负荷启动时变特性的弹性配电网供电恢复方法。首先,考虑冷负荷启动特性与停电时间之间的关系,建立与时间相关的冷负荷启动模型,并通过采样法生成负荷功率需求曲线;其次,以加权负荷恢复量最大为目标,考虑微电网功率平衡、电流不平衡度等约束,建立协同区域划分、恢复路径和负荷投运时序的配电网供电恢复模型;再次,对模型进行线性化处理,将其转换为混合整数规划问题进行求解;最后,采用IEEE 37节点配电系统,对所提方法的有效性进行验证。

关键词：弹性配电网供电恢复微电网电流不平衡度冷负荷启动

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基于耦合度矩阵的安全区间多机器人路径k鲁棒规划算法

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控制与决策 2025年第2期40卷 488-496页

作者：毛剑琳李昊楠张凯翔张书凡付丽霞昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500 昆明理工大学机电工程学院昆明650500

针对多机器人路径鲁棒规划时存在节点耦合度高导致求解方案可靠性低的问题,提出耦合度矩阵概念并给出基于耦合度矩阵的安全区间多机器人路径k鲁棒规划(Ck R-SIPP)算法.首先,根据路径规划方案统计全局地图节点耦合度信息形成耦合度矩阵,... 详细信息

针对多机器人路径鲁棒规划时存在节点耦合度高导致求解方案可靠性低的问题,提出耦合度矩阵概念并给出基于耦合度矩阵的安全区间多机器人路径k鲁棒规划(Ck R-SIPP)算法.首先,根据路径规划方案统计全局地图节点耦合度信息形成耦合度矩阵,在规划过程中不断更新该矩阵.其次,引入安全区间避免机器人之间发生冲突,采用带k时间扩展的A^(*)算法作为多机器人底层路径规划算法,其中k为设定的鲁棒因子,可在多机器人的时空关系中处理鲁棒规划问题.同时,以耦合度矩阵中的信息作为寻路约束反馈给带k时间扩展的A^(*)算法,尽量避免耦合度高的节点.最后,按照高优先级到低优先级的顺序,完成所有机器人的路径规划.在Benchmark地图上进行仿真测试,结果表明,所提出的Ck R-SIPP算法均优于k R-CBS以及Ik R-CBS算法,较k R-SIPP算法平均提高19.2%,可以有效提高多机器人路径k鲁棒规划系统的方案可靠性.

关键词：多机器人路径规划安全区间耦合度矩阵鲁棒规划

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考虑充电负荷时空分布特性的EV充电站规划

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电测与仪表 2025年第3期62卷 1-9页

作者：左逸凡李伟豪杨伟南京理工大学自动化学院南京210094

针对电动汽车(electric vehicle,EV)充电站选址定容问题,提出了一种考虑充电负荷时空分布特性的EV充电站规划模型。首先,通过动态Floyd算法结合拉丁超立方抽样法(latin hypercube sampling,LHS)建立了EV的时空充电负荷预测模型。其次,... 详细信息

针对电动汽车(electric vehicle,EV)充电站选址定容问题,提出了一种考虑充电负荷时空分布特性的EV充电站规划模型。首先,通过动态Floyd算法结合拉丁超立方抽样法(latin hypercube sampling,LHS)建立了EV的时空充电负荷预测模型。其次,从用户满意度的角度出发,以EV充电站和用户双方的成本最小为目标,采用Voronoi图与自适应模拟退火粒子群优化(adaptive simulated annealing particle swarm optimiza-tion,ASAPSO)算法确定充电站的服务范围、最优数量/位置以及各站点快充/慢充充电桩配置数目,建立了EV充电站选址定容模型。最后,通过对北方某市的部分城区进行规划,验证了模型的有效性。

关键词： EV充电站时空充电负荷预测选址定容自适应模拟退火粒子群优化算法

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基于非线性模型预测控制的拖挂车系统泊车轨迹规划方法

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中国惯性技术学报 2025年第2期33卷 179-188页

作者：杨毅贾博铂高亮李岱伟谢杉杉北京理工大学自动化学院北京100081 北京理工大学自主智能无人系统全国重点实验室北京100081

拖挂车是欠驱动与非完整约束高度耦合的非线性系统,具有状态维度高、约束复杂、内部稳定性差等特点,导致其泊车轨迹规划的求解时间长。因此,设计了一种基于非线性模型预测控制的拖挂车泊车轨迹规划方法,通过融合系统多元约束,构建优化问... 详细信息

拖挂车是欠驱动与非完整约束高度耦合的非线性系统,具有状态维度高、约束复杂、内部稳定性差等特点,导致其泊车轨迹规划的求解时间长。因此,设计了一种基于非线性模型预测控制的拖挂车泊车轨迹规划方法,通过融合系统多元约束,构建优化问题,规划无碰撞的泊车轨迹。为加速优化问题的求解,首先,在系统的高维状态空间中使用结合Reed-Shepp(RS)曲线的改进快速扩展随机树(RRT*-RS)进行随机采样,以RS曲线满足反向行驶的特性,找到一条近似最优路径作为优化问题热启动的参考解。然后,在求解优化问题时,选用近似平均牛顿法以节约求解时间,提升系统实时性。最后,进行了倒库泊车、侧方泊车、多障碍物等场景实验仿真验证,仿真结果表明所提方法在不同场景下均可实现拖挂车泊车快速轨迹规划,求解时间与传统内点法和序列二次规划法相比均有40%以上的提升。

关键词：拖挂车系统自主泊车轨迹规划非线性模型预测控制近似平均牛顿法

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