检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2009年第33期29卷 90-94页

作者：陆华才徐月同安徽省电气传动与控制重点实验室(安徽工程科技学院) 安徽省芜湖市241000 浙江省先进制造技术重点研究实验室(浙江大学) 浙江省杭州市310027

为实现永磁直线同步电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)进给系统的无位置传感器控制,必须估计出电机的速度和磁极位置。提出一种通过电机端电流和端电压估计PMLSM速度和位置的方法——状态增广的扩展卡尔曼滤波(sta... 详细信息

为实现永磁直线同步电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)进给系统的无位置传感器控制,必须估计出电机的速度和磁极位置。提出一种通过电机端电流和端电压估计PMLSM速度和位置的方法——状态增广的扩展卡尔曼滤波(state augmented extended Kalman filter,AEKF)估计方法。该方法将电阻参数作为状态变量,通过扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)估计方法对电机速度、磁极位置和电阻值同时进行估计,从而降低了电阻参数对估计结果的影响。实验表明,AEKF估计方法可以准确地估计电机速度和位置,基于AEKF的PMLSM进给系统无位置传感器控制具有良好的动态响应特性。

关键词：永磁直线同步电机无位置传感器控制增广型扩展卡尔曼滤波

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运动模糊场景下结合感知增强与特征约束的SLAM算法

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中国惯性技术学报 2024年第6期32卷 555-564页

作者：陈孟元程浩李鹏飞郭行荣安徽工程大学电气工程学院芜湖241000 高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室芜湖241000

针对传统同时定位与地图构建(SLAM)算法在运动模糊场景下难以准确识别物体和无法有效判断物体的实际运动状态等问题,提出一种结合感知增强与特征约束的视觉SLAM算法。设计了一种单阶段去模糊识别的网络模型,通过引入模糊区域关注和增强... 详细信息

针对传统同时定位与地图构建(SLAM)算法在运动模糊场景下难以准确识别物体和无法有效判断物体的实际运动状态等问题,提出一种结合感知增强与特征约束的视觉SLAM算法。设计了一种单阶段去模糊识别的网络模型,通过引入模糊区域关注和增强识别机制识别环境中的物体并获取语义信息,提高了系统在复杂环境下的感知能力。为进一步减少动态物体对系统定位精度的影响,融合语义信息和特征约束,提出了一种基于全局条件随机场的运动判断模型。在公开的TUM数据集上进行验证,结果表明所提算法有效提高了运动模糊环境下物体识别的精度和准确率,平均绝对轨迹误差与ORB-SLAM3、DS-SLAM、Dyna-SLAM算法相比分别减少了96.3%、51.4%以及10.2%,表现出良好的构图能力。

关键词：同时定位与地图构建语义信息特征约束运动判断

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大曲率运动下基于自适应关键帧选取的动态SLAM算法

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中国惯性技术学报 2024年第7期32卷 671-680页

作者：陈孟元徐韬张坦坦安徽工程大学电气工程学院芜湖241000 高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室芜湖241000

针对传统同步定位与建图(SLAM)算法在大曲率运动下易发生漏选关键帧、在动态场景下无法准确判断物体运动状态等问题,提出一种大曲率运动下基于自适应关键帧选取的动态SLAM算法。为避免弯道运动漏选关键帧,创建局部逆向索引窗口并依据窗... 详细信息

针对传统同步定位与建图(SLAM)算法在大曲率运动下易发生漏选关键帧、在动态场景下无法准确判断物体运动状态等问题,提出一种大曲率运动下基于自适应关键帧选取的动态SLAM算法。为避免弯道运动漏选关键帧,创建局部逆向索引窗口并依据窗口内关键帧、当前帧、参考帧三者中的特征点数量、匹配点数量、区域变化空间点数量计算自适应阈值,增补在弯道运动中遗漏的关键帧,提升了算法定位精度。同时,为避免动态点造成关键帧选取阈值不准确,设计基于视差角模型的动态物体判断策略来估计潜在动态物体的运动状态。在公开数据集和真实场景进行验证,结果表明:与DynaSLAM算法相比,所提算法在TUM数据集的平均绝对轨迹误差减少了20%,在室内和室外大曲率动态场景下的定位精度分别提升了12.1%和15.3%,展现出良好的建图能力。

关键词：同步定位与地图构建大曲率运动关键帧自适应阈值动态场景运动判断

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室内场景下基于曼哈顿约束的多重特征视觉SLAM方法

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中国惯性技术学报 2023年第9期31卷 890-899页

作者：孙新柱龚光强陈孟元程浩郭行荣安徽工程大学电气工程学院芜湖241000 高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室芜湖241000

针对基于点特征的视觉同步定位与地图构建(SLAM)在室内低纹理环境出现定位精度差甚至失效的问题,提出一种基于曼哈顿约束的点线面多重特征视觉SLAM方法。为克服传统面特征提取算法检测精度差的问题,使用改进的PlaneRecNet网络进行更准... 详细信息

针对基于点特征的视觉同步定位与地图构建(SLAM)在室内低纹理环境出现定位精度差甚至失效的问题,提出一种基于曼哈顿约束的点线面多重特征视觉SLAM方法。为克服传统面特征提取算法检测精度差的问题,使用改进的PlaneRecNet网络进行更准确的面特征提取。针对单纯利用曼哈顿假设进行位姿估计的应用场景受限问题,利用平面间的正交关系判断曼哈顿假设条件。在非曼哈顿场景直接跟踪点、线特征估计六自由度位姿;对于曼哈顿场景,采用方向引导的方法筛选主平面,比较和跟踪平面结构的正交性进行三自由度旋转估计,降低旋转累积误差带来的漂移。在公开ICL-NUIM与TUM数据集上的实验结果表明:改进的面分割网络较PlaneRecNet和PlaneRCNN的精度分别提升5.47%和11.89%;平均绝对轨迹误差比ORB-SLAM3减少了39%,表现出了更优越的准确性和鲁棒性。

关键词：视觉同步定位与地图构建曼哈顿约束面特征旋转估计

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动态场景下基于实例分割与运动一致性约束的VSLAM算法

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中国惯性技术学报 2023年第10期31卷 986-995页

作者：陈孟元钱润邦郭行荣龚光强安徽工程大学电气工程学院芜湖241000 高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室芜湖241000

目前传统的同时定位与地图构建(SLAM)算法在动态场景下易出现难以完整标记潜在动态物体和无法准确判断动态物体运动状态等问题,影响相机位姿估计精度。为此,提出了一种基于实例分割与运动一致性约束的视觉SLAM(VSLAM)算法。通过设计一种... 详细信息

目前传统的同时定位与地图构建(SLAM)算法在动态场景下易出现难以完整标记潜在动态物体和无法准确判断动态物体运动状态等问题,影响相机位姿估计精度。为此,提出了一种基于实例分割与运动一致性约束的视觉SLAM(VSLAM)算法。通过设计一种ReT-encoder模块,引导模型关注并提取图像局部特征信息和全局特征信息,同时设计一种混合权重特征金字塔网络(FPN)模块,通过权重系数融合学习大物体特征和小物体特征,精确标记潜在动态物体区域。为进一步减少动态物体对SLAM系统定位精度的影响,通过位姿估计和偏转误差判断物体的运动状态并剔除动态物体。在公开数据集TUM和真实场景中进行验证,结果表明所提算法的平均绝对轨迹均方根误差与ORB-SLAM2、DS-SLAM和DynaSLAM算法相比,分别减少了95.23%、46.85%和15.88%。

关键词：同时定位与地图构建动态场景偏转误差实例分割位姿估计

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基于区域映射深度优化的动态多特征RGBD-SLAM算法

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中国惯性技术学报 2024年第1期32卷 42-51页

作者：陈孟元郭行荣钱润邦程浩安徽工程大学电气工程学院芜湖241000 高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室芜湖241000

针对RGBD-SLAM在特征提取环节,由深度相机得到的深度图易出现深度不连续以及突然出现动态物体造成轨迹误差增大的问题,提出一种基于区域映射深度优化的动态多特征RGBD-SLAM算法。利用轻量级的语义分割网络获取RGB帧中的语义信息,将得到... 详细信息

针对RGBD-SLAM在特征提取环节,由深度相机得到的深度图易出现深度不连续以及突然出现动态物体造成轨迹误差增大的问题,提出一种基于区域映射深度优化的动态多特征RGBD-SLAM算法。利用轻量级的语义分割网络获取RGB帧中的语义信息,将得到的语义掩码映射到其对应的深度图像中,并在掩码映射后的区域内进行近邻修复以完成深度图的优化。为减少动态物体对SLAM系统轨迹精度的影响,通过迭代最近点求解相机位姿,结合多视图几何得到物体位姿、运动估计矩阵以及动态视觉误差,进而估计物体运动状态并剔除动态物体。根据双向映射背景修复模型补全剔除区域的静态信息,并进行点线面特征的提取以完成定位与建图的任务。在公开数据集TUM中进行验证,实验结果表明所提算法相较于ORB-SLAM3、RGBD-SLAM、DS-SALM的平均绝对轨迹误差分别减少了78.2%、81.4%以及17.6%,表现了良好的轨迹精度与构图能力。

关键词：同时定位与地图构建深度优化剔除物体背景修复

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联合信息增强和特征融合的人体摔倒检测算法

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中国惯性技术学报 2024年第8期32卷 771-778页

作者：王凤随邵凯丽杨海燕安徽工程大学电气工程学院芜湖241000 高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室芜湖241000

为了提高多场景下人体摔倒姿势的实时检测能力,提出了一种基于信息增强模块和注意力特征融合的YOLOv7-tiny目标检测改进算法。首先,针对重要区域特征信息的敏感度欠缺问题,在主干网络嵌入对比感知全局信息增强模块,可有效学习特征权重,... 详细信息

为了提高多场景下人体摔倒姿势的实时检测能力,提出了一种基于信息增强模块和注意力特征融合的YOLOv7-tiny目标检测改进算法。首先,针对重要区域特征信息的敏感度欠缺问题,在主干网络嵌入对比感知全局信息增强模块,可有效学习特征权重,增强网络对人体姿势的判别能力;其次,为有效利用上下文信息,引入了一种密集坐标注意力特征融合结构,在通道维度上融合浅层和深层语义信息,保留有用特征信息的位置权重,促进网络对人体姿势信息的充分表达。最后,在人体摔倒姿势数据集上对所提算法进行验证。实验结果表明所提算法的平均检测精度达到了77%,较基线网络提高了3.7%,有效改善了人体摔倒行为检测的识别能力。同时,在学生课堂行为数据集SCB1、SCB2和PASCAL VOC测试集上对所提算法进行验证,其平均检测精度较基线网络分别提高了0.6%、0.5%和2.1%,验证了算法的通用性。

关键词：摔倒检测 YOLOv7轻量网络信息增强特征融合注意力机制

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基于JSD自适应粒子滤波的移动机器人定位算法

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安徽工程大学学报 2019年第4期34卷 56-62页

作者：刘红林凌有铸陈孟元安徽工程大学安徽省电气传动与控制重点实验室

粒子滤波算法中存在粒子退化、多样性缺失以及粒子数自适应问题。针对上述问题,首先,用先验转移概率密度和观测似然概率密度的混合分布作为重要性密度函数,用退火参数调控两者的比例,根据自适应参数优化控制机制对退火参数进行优化。其... 详细信息

粒子滤波算法中存在粒子退化、多样性缺失以及粒子数自适应问题。针对上述问题,首先,用先验转移概率密度和观测似然概率密度的混合分布作为重要性密度函数,用退火参数调控两者的比例,根据自适应参数优化控制机制对退火参数进行优化。其次,采用JS距离对采样粒子数进行动态调控,增强算法实时性。最后,通过遗传变异方法对粒子集进行调整,在一定程度上保持粒子多样性。仿真结果表明:与基于KL距离采样的蒙特卡罗定位算法相比,改进算法的精度提高了63.48%,平均定位误差为19.051 cm,用时减少了48.92%,达到39.268 s,采样粒子数维持在80个,改进算法的有效性得到验证。

关键词：粒子滤波蒙特卡罗定位混合提议分布 JS距离遗传变异

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基于EKF的永磁同步电动机无位置传感器控制研究

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电气传动 2009年第11期39卷 15-18页

作者：陆华才李满华安徽工程科技学院安徽省电气传动与控制重点实验室安徽芜湖241000

提出了一种基于扩展Kalman滤波器(EKF)的永磁同步电机无位置传感器控制系统。利用易于检测的电机端电压和端电流,采用EKF算法实时估计电机的转速和磁极位置,得到矢量控制系统反馈信号和矢量变换角度。转速和电流控制器均采用PI控制,转... 详细信息

提出了一种基于扩展Kalman滤波器(EKF)的永磁同步电机无位置传感器控制系统。利用易于检测的电机端电压和端电流,采用EKF算法实时估计电机的转速和磁极位置,得到矢量控制系统反馈信号和矢量变换角度。转速和电流控制器均采用PI控制,转速控制器输出作为电流控制器的参考信号,电流控制器产生SPWM逆变器的控制信号。仿真和实验结果表明EKF能在宽的转速范围内对系统的状态做出精确稳定的估计,基于EKF的永磁直线电机无位置传感器驱动系统具有良好的动态响应特性。

关键词：永磁同步电机无位置传感器控制扩展Kalman滤波器

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改进的线性自抗扰永磁同步电机转速控制器设计

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电子测量与仪器学报 2022年第4期36卷 73-81页

作者：卢志远柏受军江明徐印赟刘富春安徽工程大学高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室芜湖241000 安徽工程大学电气工程学院芜湖241000

基于线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection controller,LADRC)在永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)转速、电流复合控制中无法应对q轴电流突变和参数整定存在缺陷,提出一种改进的自抗扰控制器。首先,分析常规LADRC在转速、电流复合控制的设计方法,并对其核心参数进行剖析。其次,基于常规LADRC用最速控制综合函数(fhan)代替比例微分(the proportion of differential,PD)进行控制律设计,提高系统控制性能并优化参数配置方式;同时基于该函数特性,设计电流外环控制器,利用电流偏差反馈算法对q轴电流进行限幅控制,避免电流冲击过大损伤硬件。通过搭建实验平台测试,实验结果显示改进的LADRC能有效应对q轴电流冲击,同时具有与传统LADRC相当的抗扰能力,并且对扰动的瞬态响应时间缩短20 ms,表明改进的LADRC具有更高的安全性能和良好的抗扰能力。

关键词：永磁同步电机线性自抗扰控制复合控制转速控制电流限幅

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