检索结果-内蒙古大学图书馆

无人系统技术 2023年第2期6卷 13-21页

作者：吕大鑫杨超群通信信息控制和安全技术重点实验室嘉兴314033 中国电子科技集团公司第三十六研究所嘉兴314033 东南大学自动化学院南京210096 东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室南京210096

复杂战场环境中无人侦察机对干扰源的跟踪面临着信号干扰能量强、干扰源数量多、信道容量受限制、通信信道被攻击等难点。为提升无人侦察机对干扰源的跟踪能力,提出了一种从测向直接到跟踪的两段式干扰源跟踪方法。首先,对干扰源的动态... 详细信息

复杂战场环境中无人侦察机对干扰源的跟踪面临着信号干扰能量强、干扰源数量多、信道容量受限制、通信信道被攻击等难点。为提升无人侦察机对干扰源的跟踪能力,提出了一种从测向直接到跟踪的两段式干扰源跟踪方法。首先,对干扰源的动态、无人侦察机集群的观测模型和信道模型进行建模;其次,阐述了基于集贝叶斯滤波器的从测向直接到跟踪的两段式干扰源跟踪方法,通过规避定位过程,减少跟踪误差;再次,对通信受限信道模型进行了建模,并将其引入到所提出的方法中,实现了对通信受限时干扰源跟踪的一体化表征及求解;最后,采用仿真实验验证了所提方法的可行性与优越性。研究可为无人侦察机对干扰源的跟踪提供新思路。

关键词：干扰源跟踪随机有限集拒绝服务式干扰贝叶斯滤波器无人侦察机交叉定位

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基于滑模观测器的四旋翼无人机全回路解耦控制

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南京理工大学学报 2021年第3期45卷 288-297页

作者：赵振华肖亮曹东张朋南京航空航天大学自动化学院江苏南京211106 重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室重庆400065 东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室江苏南京210096

针对四旋翼无人机复杂轨迹跟踪控制面临的多通道耦合、强非线性以及多源干扰等问题,考虑四旋翼无人机的位置回路、姿态回路动态跟踪误差和执行机构实现过程,提出了一种全回路轨迹跟踪控制方案。首先,将四旋翼无人机轨迹跟踪控制问题转... 详细信息

针对四旋翼无人机复杂轨迹跟踪控制面临的多通道耦合、强非线性以及多源干扰等问题,考虑四旋翼无人机的位置回路、姿态回路动态跟踪误差和执行机构实现过程,提出了一种全回路轨迹跟踪控制方案。首先,将四旋翼无人机轨迹跟踪控制问题转化为位置回路和姿态回路的指令跟踪问题;其次,将不同通道之间的耦合以及多源干扰影响视作集总干扰,并基于高阶滑模观测器对其进行估计;然后,基于干扰估计信息和动态逆控制算法,分别在位置和姿态回路构造复合动态逆控制器;最后,将位置回路和姿态回路的虚拟控制量转换为旋翼转速。该文控制方案实现了旋翼无人机位置回路和姿态回路不同控制通道之间的解耦,在保证各个通道设计独立的前提下,实现了轨迹的渐近跟踪。针对圆柱螺旋线轨迹跟踪的仿真结果验证了该文解耦控制方案的有效性。

关键词：滑模观测器四旋翼无人机解耦控制位置回路姿态回路轨迹跟踪集总干扰

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基于三通道二值条纹离焦投影的快速三维测量

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激光与光电子学进展 2020年第23期57卷 156-164页

作者：张鑫盖绍彦达飞鹏东南大学自动化学院江苏南京210096 东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室江苏南京210096

提出了一种基于三通道二值条纹离焦投影的三维测量方法。将相移条纹编码到三个彩色通道中,在投影仪处,用三通道分离的二值数字图像作为输入,在单个相机帧时间内顺序投影三通道的离焦条纹,用彩色相机获得三通道融合的彩色条纹图像。对彩... 详细信息

提出了一种基于三通道二值条纹离焦投影的三维测量方法。将相移条纹编码到三个彩色通道中,在投影仪处,用三通道分离的二值数字图像作为输入,在单个相机帧时间内顺序投影三通道的离焦条纹,用彩色相机获得三通道融合的彩色条纹图像。对彩色三通道条纹进行解耦,用黑白相机标定测量系统中彩色通道的混叠效应。用三通道解耦的条纹信息进行相位计算和三维重建,结果表明,相比传统彩色投影测量,本方法的速度和重建精度有明显提升,且适用于测量彩色物体和动态物体。

关键词：测量与计量三维形貌测量彩色条纹投影离焦条纹投影动态测量

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一类非线性状态时滞系统的基于采样控制器的渐近稳定问题

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控制与决策 2020年第5期35卷 1143-1150页

作者：王攀柴琳费树岷孟庆华东南大学自动化学院南京210096 东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室南京210096 杭州电子科技大学机械工程学院杭州310018

针对一类含有状态时滞的非线性系统,利用采样控制方法研究其渐近稳定问题.解决这一问题的关键在于对系统时滞的处理,以及对由于采样方法而产生的状态增长误差进行估计.由于所考虑的时滞是常时滞,可以利用分割方法对系统时滞进行分割,将... 详细信息

针对一类含有状态时滞的非线性系统,利用采样控制方法研究其渐近稳定问题.解决这一问题的关键在于对系统时滞的处理,以及对由于采样方法而产生的状态增长误差进行估计.由于所考虑的时滞是常时滞,可以利用分割方法对系统时滞进行分割,将时滞划分成与采样时间长度相同的数个时间区间,并基于这种分割,通过数学归纳法对系统状态增长误差进行估计.通过坐标变换引入一个比例增益压制系统的非线性项,然后设计含有比例增益的状态采样观测器和采样控制器,结合非线性时滞系统的Lyapunov泛函方法分析闭环系统的稳定性,最终确定比例增益和采样时间需要满足的条件,以保证闭环系统的渐近稳定性.最后通过数值例子表明所用研究方法以及所得研究结果是有效的.

关键词：非线性时滞系统观测器采样控制归纳法比例增益 Lyapunov函数

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基于快速动力学辨识的免外部传感器机器人碰撞检测

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控制理论与应用 2019年第9期36卷 1509-1519页

作者：甘亚辉曹鹏飞戴先中东南大学自动化学院复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室

针对人机协作时机器人极有可能与人发生碰撞所导致的安全问题,提出一种基于动力学模型、无需要外部传感器的机器人碰撞检测方案.首先,根据对机器人低速下的动力学特性分析,采用逐次动力学辨识,在对机器人重力及摩擦力使用最小二乘法辨识... 详细信息

针对人机协作时机器人极有可能与人发生碰撞所导致的安全问题,提出一种基于动力学模型、无需要外部传感器的机器人碰撞检测方案.首先,根据对机器人低速下的动力学特性分析,采用逐次动力学辨识,在对机器人重力及摩擦力使用最小二乘法辨识后,运用Lasso对复杂的残余力矩进行辨识以获得简化模型,避免了复杂符号推导.然后,针对模型的不确定性,根据优化设计运动状态相关的动态阈值来处理残差的异常峰值.最后,以轻型工业机械臂为实验平台,让机器人执行作业轨迹与人类发生碰撞以验证碰撞检测算法.实验结果证明了碰撞检测方法的可行性和简单性,其能够实现对机器人快速动力学辨识,并可以实现灵敏准确碰撞检测,保证人机协作时操作人员的安全.

关键词：无传感器碰撞检测人机交互动力学辨识 Lasso

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融合几何信息和方向信息的三维掌纹识别方法

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图学学报 2020年第3期41卷 390-398页

作者：王曦盖绍彦达飞鹏东南大学自动化学院江苏南京210096 东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室江苏南京210096

针对三维掌纹特征表示的鲁棒性和准确性问题,提出一种融合曲面的几何特征和方向特征的三维掌纹识别方法。基于现有的曲面类型编码提取掌纹几何特征的基础上,提出使用基于形状指数的编码来共同表达三维掌纹的几何特征,从而有效减少由阈... 详细信息

针对三维掌纹特征表示的鲁棒性和准确性问题,提出一种融合曲面的几何特征和方向特征的三维掌纹识别方法。基于现有的曲面类型编码提取掌纹几何特征的基础上,提出使用基于形状指数的编码来共同表达三维掌纹的几何特征,从而有效减少由阈值所引起的错误编码带来的准确性上的影响。此外,提出一种多尺度的改进竞争编码来表达掌纹的方向特征。在决策层,使用基于多字典的协同表示框架融合上述几何特征和方向特征以完成掌纹识别。在公开的三维掌纹数据集上的大量实验表明,所提方法可以在保持较低计算复杂度的同时实现最佳的识别精度。

关键词：三维掌纹识别生物特征形状指数编码改进竞争编码协同表示

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基于GPIO的机械臂外力矩估计问题研究

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工业控制计算机 2021年第9期34卷 84-86,88页

作者：梁升一李世华东南大学自动化学院复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室江苏南京210096

针对传统的工业机械臂,提出了一种基于广义比例积分观测器(GPIO)进行外力矩估计的方法。该方案首先使用GPIO估计出集总干扰,再利用预先辨识得到的机械臂模型信息将外力矩从集总干扰中进行分离。和其它基于观测器的方法相比,由于GPIO观... 详细信息

针对传统的工业机械臂,提出了一种基于广义比例积分观测器(GPIO)进行外力矩估计的方法。该方案首先使用GPIO估计出集总干扰,再利用预先辨识得到的机械臂模型信息将外力矩从集总干扰中进行分离。和其它基于观测器的方法相比,由于GPIO观测器考虑了外力矩随时间快速变化,对于碰撞等外力矩信号能保证更高的估计精度。结合机械臂动力学模型介绍了GPIO观测器的设计过程并给出估计误差的收敛性分析。最后,通过在工业机械臂上进行实验,验证了方法的有效性。

关键词：广义比例积分观测器碰撞检测系统辨识

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相移轮廓术周期性光源干扰

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光学学报 2020年第15期40卷 80-89页

作者：肖毅鹏石朝侠达飞鹏南京理工大学计算机学院江苏南京210094 东南大学自动化学院江苏南京210096 复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室江苏南京211096

随着数字投影技术的发展,基于光栅投影的三维测量技术在众多领域中得到了广泛应用。但是大多数应用场景下,环境中都存在着各种周期性的光源,对光栅投影的成像过程造成干扰,在相位提取的过程中引入非线性误差,进而影响三维重建的精度。... 详细信息

随着数字投影技术的发展,基于光栅投影的三维测量技术在众多领域中得到了广泛应用。但是大多数应用场景下,环境中都存在着各种周期性的光源,对光栅投影的成像过程造成干扰,在相位提取的过程中引入非线性误差,进而影响三维重建的精度。针对上述问题,从时域上分析环境光源的干扰因素,通过采集分析周期性环境光影响的图像并建立光源模型,为此提出一种高精度的相位补偿算法。实验证明所提算法可有效抑制由环境光源带来的相位非线性误差。

关键词：测量三维测量光栅投影周期性噪声牛顿迭代

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非结构环境下的机器人自适应变阻抗力跟踪控制方法

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控制与决策 2019年第10期34卷 2134-2142页

作者：甘亚辉段晋军戴先中东南大学自动化学院南京210096 东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室南京210096

针对力跟踪时环境刚度不确定及环境位置动态变化的未知性,提出一种非结构环境下基于自适应变阻抗的力跟踪控制策略.首先,通过建立机器人与环境的接触力模型,分析理想情况下对环境刚度和环境位置的要求;然后,建立新的阻抗模型来适应环境... 详细信息

针对力跟踪时环境刚度不确定及环境位置动态变化的未知性,提出一种非结构环境下基于自适应变阻抗的力跟踪控制策略.首先,通过建立机器人与环境的接触力模型,分析理想情况下对环境刚度和环境位置的要求;然后,建立新的阻抗模型来适应环境刚度不确定的情况,并根据接触力的变化对阻抗模型参数进行在线自适应调节,用于实时地补偿对环境动态变化的未知性,并对自适应变阻抗的稳定性进行证明;最后,对经典的定阻抗与所提出的自适应变阻抗进行非结构环境下的仿真和物理实验的对比,实验结果表明该策略相比于定阻抗控制能够达到更好的力跟踪效果.

关键词：非结构环境自适应变阻抗模型力跟踪定阻抗

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带虚假数据注入攻击识别和通信触发机制的传感器网络分布式估计

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东南大学学报（自然科学版） 2019年第5期49卷 890-896页

作者：蔡文波张亚东南大学自动化学院南京210096 东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室南京210096

为了改善注入式攻击下传感器网络的分布式滤波性能,并且解决网络通信传输过程存在的能量受限问题,设计了一种带有通信触发机制和攻击检测的分布式滤波算法.通过对传感器节点先验估计数据与实际测量数据之间测量残差的研究,得出传感器节... 详细信息

为了改善注入式攻击下传感器网络的分布式滤波性能,并且解决网络通信传输过程存在的能量受限问题,设计了一种带有通信触发机制和攻击检测的分布式滤波算法.通过对传感器节点先验估计数据与实际测量数据之间测量残差的研究,得出传感器节点在遭受注入式攻击时的检测条件,从而去除遭受攻击的数据,保证系统正常运行.传感器节点通过比较最近一次发送的数据与最新测量数据建立事件触发通信机制,决定是否向邻居节点发送数据.仿真结果表明,该算法的攻击识别率高达90%,在降低通信率的同时,仍能够改善系统运行的性能.带有通信触发机制和攻击检测的分布式滤波算法可用于解决存在能量受限和注入式攻击的分布式滤波问题.

关键词：虚假数据注入攻击传感器网络事件触发分布式估计

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