检索结果-内蒙古大学图书馆

光学精密工程 2025年第2期33卷 220-235页

作者：康升征王浩文南京信息工程大学自动化学院江苏南京210044

为实现细胞级的操作如细胞捕获、切割、分离及注射,本文设计了一种面向生物细胞工程的柔性并联压电定位台,并对其进行了建模、仿真和测试。该定位台由动平台、底座、三级放大机构和三个压电作动器组成。压电作动器所产生的位移经三级放... 详细信息

为实现细胞级的操作如细胞捕获、切割、分离及注射,本文设计了一种面向生物细胞工程的柔性并联压电定位台,并对其进行了建模、仿真和测试。该定位台由动平台、底座、三级放大机构和三个压电作动器组成。压电作动器所产生的位移经三级放大机构进行放大,并通过反馈控制实现定位台的精确运动,从而达到目标定位效果。在设计过程中,采用了伪刚体法结合柔性铰链刚度计算模型对该机构进行运动静力学分析。利用Lagrange方程,采用集中质量法建立所设计的柔性并联压电定位台动力学模型。在确定结构参数后,对其进行了有限元分析,以验证推导出的理论模型,仿真结果表明:理论与仿真模型的误差小于10%,该机构能够实现大行程以及较高频率的运动。此外,还搭建了柔性并联压电定位台样机系统,进行了实验测试,以评估其开环和闭环性能。实验结果表明:所设计的定位台具有125μm×126μm的工作行程,X和Y方向上的固有频率分别为128.9 Hz,132.8 Hz,相应的运动分辨率均优于400 nm。

关键词：细胞微操作压电作动器柔性并联机构微定位平台

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基于神经网络的流体晃荡波高和压强的预测研究

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船舶力学 2025年第3期29卷 388-399页

作者：金鑫王宇圣张福贵陈健李登松樊昌元刘名名成都信息工程大学电子工程学院成都610225 中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司石家庄050031 成都信息工程大学自动化学院成都610225 聊城大学建筑工程学院山东聊城252000

基于Navier-Stokes方程的数值模型和物理模型实验研究流体晃荡现象存在计算效率低和经济成本高的不足。为此,本文通过构建神经网络模型对数值和实验结果进行时序重构,预测流体晃荡的压强和波高。以数值和实验的总压强和自由表面高程数... 详细信息

基于Navier-Stokes方程的数值模型和物理模型实验研究流体晃荡现象存在计算效率低和经济成本高的不足。为此,本文通过构建神经网络模型对数值和实验结果进行时序重构,预测流体晃荡的压强和波高。以数值和实验的总压强和自由表面高程数据作为训练样本,将神经网络中表征能力强的CNN、RNN、LSTM用于重演流体晃荡响应的时间演化过程。在模型训练过程中,系统地调节神经网络的内部结构参数,分析预测结果与实际值之间的误差和相关性。结果表明,RNN和LSTM的重构误差低于4%,相关性达到0.88,整体优于CNN;LSTM的整体性能最佳,可以作为预测长序列数据的首选。整体来讲,三种代理模型均可以较好地复现流体晃荡的波高和压强,在流体晃荡研究方面具有良好的应用前景。

关键词：流体晃荡神经网络数值模拟预测

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基于复数卷积和注意力机制的并行磁共振成像重建

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北京航空航天大学学报 2025年第1期51卷 85-93页

作者：段继忠肖琛昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500

针对并行磁共振成像的重建,提出深度复数注意力网络(DCANet)模型。根据磁共振成像数据的复数性质,该模型使用复数卷积替换常规实数卷积;由于并行磁共振成像的数据中每个线圈获取到的数据有所不同,该模型还使用逐通道的注意力机制来重点... 详细信息

针对并行磁共振成像的重建,提出深度复数注意力网络(DCANet)模型。根据磁共振成像数据的复数性质,该模型使用复数卷积替换常规实数卷积;由于并行磁共振成像的数据中每个线圈获取到的数据有所不同,该模型还使用逐通道的注意力机制来重点关注有效特征较多的通道;该模型使用数据一致性层保留采样过程中的原始数据,最终形成级联网络。使用3个不同的采样模式对2个不同磁共振成像数据序列进行实验,实验结果表明:DCANet模型具有较好的重建效果,能够获得更高的峰值信噪比(PSNR)和结构相似性指数(SSIM),以及更低的高频误差范数(HFEN),其中,PSNR相比磁共振成像级联通道注意力网络(MICCAN)、Deepcomplex、双倍频网络(DONet)这3种模型平均分别提高了4.52 dB、2.30 dB和1.21 dB。

关键词：并行磁共振成像图像重建深度学习复数卷积网络注意力机制

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基于CNN和Transformer聚合的遥感图像超分辨率重建

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浙江大学学报(工学版) 2025年第5期59卷 938-946页

作者：胡明志孙俊杨彪常开荣杨俊龙昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500

针对现有的遥感图像超分辨模型很少考虑噪声、模糊、JPEG压缩等因素对图像重建所带来的影响,以及Transformer模块构建高频信息能力受限的问题,提出多层退化模块.设计基于CNN和Transformer聚合的网络,使用CNN识别图像的高频信息,Transfor... 详细信息

针对现有的遥感图像超分辨模型很少考虑噪声、模糊、JPEG压缩等因素对图像重建所带来的影响,以及Transformer模块构建高频信息能力受限的问题,提出多层退化模块.设计基于CNN和Transformer聚合的网络,使用CNN识别图像的高频信息,Transformer提取全局信息.利用基于注意力机制的聚合模块将2个模块聚合,在保持全局结构连贯性的同时,显著增强局部高频细节的重建精度.利用所提模型,在AID数据集上随机选取6个场景进行实验,与MM-realSR模型在PSNR和SSIM指标上进行比较.结果表明,所提模型在PSNR指标上相比于MM-realSR模型平均提高1.61 dB,SSIM指标平均提升0.023.

关键词：遥感图像超分辨率重建多层退化模块高频信息全局信息聚合模块

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一种含链式工作方式的多机器人协作路径规划算法

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系统仿真学报 2025年第4期37卷 953-967页

作者：贺志刚李大焱王妮娅毛剑琳王宁昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500

为解决多机器人具有共同目标点的应用场景下,传统的MAPF算法会导致大量的重复路径从而造成非必要能量损耗的问题,提出了一种具有牵引者的多机器人链式工作方式,将具有共同目标点的机器人划分进一个子组进行多机器人协作路径规划,并给出... 详细信息

为解决多机器人具有共同目标点的应用场景下,传统的MAPF算法会导致大量的重复路径从而造成非必要能量损耗的问题,提出了一种具有牵引者的多机器人链式工作方式,将具有共同目标点的机器人划分进一个子组进行多机器人协作路径规划,并给出一种具有牵引者的协作动态优先级安全间隔路径规划(cooperative dynamic priority SIPP with tractor,Co-DPtSIPP)算法。利用多边形费马点原理等方法获取各协作组机器人的串接区域;在考虑采集机器人和牵引机器人串接顺序的情况下进行分段路径规划;在各组采集机器人挂架牵引机器人后,由牵引机器人带动它们以链式方式前行;将牵引机器人的后段路径节点经过时间步调整后填充进各采集机器人的路径当中,以避免牵引机器人在拖动多个采集机器人移动过程中与其他机器人碰撞。实验结果表明:Co-DPtSIPP算法在路径总长度上减少10%~13%,有效降低了机器人能耗。

关键词：多机器人协作路径规划安全间隔采集机器人牵引机器人串接区域

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基于变截面支柱的点阵强化设计方法

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机械强度 2025年第3期47卷 143-150页

作者：李昊朱奎孙丰勇韩基泰李寅南京信息工程大学自动化学院南京210044 无锡学院自动化学院无锡214105

体心立方(Body Centered Cubic,BCC)点阵结构具有优异的力学性能,然而节点处的应力集中现象限制了其力学性能的进一步发展。目前多采用添加球形节点或变截面支柱的方法来缓解节点应力集中,实现点阵结构的强化设计,但缺乏节点与支柱体积... 详细信息

体心立方(Body Centered Cubic,BCC)点阵结构具有优异的力学性能,然而节点处的应力集中现象限制了其力学性能的进一步发展。目前多采用添加球形节点或变截面支柱的方法来缓解节点应力集中,实现点阵结构的强化设计,但缺乏节点与支柱体积比对强化效果影响的研究。基于三角函数削减的新型变截面支柱,设计变截面体心立方(Variable Cross-section BCC,VC-BCC)点阵结构,并通过支柱的直接相连实现动态节点设计,以探究最佳的节点与支柱体积比。对VC-BCC结构体积进行理论公式估算,同时基于铁木辛柯梁模型,对VC-BCC结构的等效弹性模量进行理论分析,以等截面等效的方法建立简化模型。对不同节点支柱占比的VC-BCC结构进行了有限元仿真分析,通过选区激光熔融技术制造点阵试件进行准静态压缩试验。结果表明,理论计算与仿真分析相差较小,VC-BCC结构最大应力显著降低,且等效屈服强度提升明显。在所有分析中变截面参数为0.6的VC-BCC结构均表现优异,整体力学性能最佳。

关键词：节点强化点阵结构体心立方有限元仿真选区激光熔融

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考虑多时间尺度退化信息的可解释性故障预测方法

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宇航学报 2025年第2期46卷 272-281页

作者：范林川胡友强张可刘成瑞重庆大学自动化学院重庆400044 北京控制工程研究所北京100094 昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650000

在故障监测信号中,不同时间尺度的时间序列片段会呈现辨别性退化特征。为了全面捕捉这些差异化的多尺度退化信息,提出了多时间尺度趋势注意力卷积网络故障预测方法。该方法旨在聚焦关键信号,提取表征潜在故障的多尺度信息,实现精确的设... 详细信息

在故障监测信号中,不同时间尺度的时间序列片段会呈现辨别性退化特征。为了全面捕捉这些差异化的多尺度退化信息,提出了多时间尺度趋势注意力卷积网络故障预测方法。该方法旨在聚焦关键信号,提取表征潜在故障的多尺度信息,实现精确的设备故障预测。可解释性分析实验揭示了该方法在故障预测过程中的部分逻辑过程。该网络通过趋势注意力机制提取信号趋势信息,以此计算不同信号的注意力权重;采用多时间尺度卷积核对加权多元时间序列进行特征提取与融合,将融合特征输入全卷积网络以提取深度退化特征,并预测故障剩余时间。在C-MAPSS涡扇发动机数据集上与先进模型进行对比实验,证实了本方法在故障预测任务中的有效性与先进性。

关键词：故障预测多时间尺度卷积网络可解释性

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基于GMM聚类和ICEEMDAN-IBWO-BiLSTM的短期光伏发电功率预测

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中国测试 2025年

作者：顾晋豪俞斌白隆徐婕南京信息工程大学自动化学院无锡学院自动化学院

准确的光伏发电功率预测能够有效的帮助电力调度部门做好电力系统的调度计划。针对单一预测模型适应性差、精度不足等问题，该文提出一种基于高斯混合聚类（GMM）和ICEEMDAN-IBWO-BiLSTM结合的短期光伏功率预测模型。首先，通过皮尔逊... 详细信息

准确的光伏发电功率预测能够有效的帮助电力调度部门做好电力系统的调度计划。针对单一预测模型适应性差、精度不足等问题，该文提出一种基于高斯混合聚类（GMM）和ICEEMDAN-IBWO-BiLSTM结合的短期光伏功率预测模型。首先，通过皮尔逊相关性分析筛选输入特征，并利用GMM对历史光伏功率数据进行划分，选出待测日的相似日；其次，利用改进的自适应噪声完备集合经验模态分解（ICEEMDAN）对光伏功率的历史数据进行分解，并用排列熵对模态分量进行重构；然后，利用IBWO-BiLSTM模型对重构后的子序列进行预测，并将子序列预测结果叠加得到光伏功率预测值；最后，以某光伏电站的真实数据为例对模型进行验证，结果表明：在晴天、多云和阴雨天气下，相比其他对比模型，所提模型的MAE平均降低了56.30%、45.40%和37.95%，RMSE平均降低了57.52%、45.62%和31.99%，R2平均提高了1.55%、4.72%和5.64%，AIC平均降低了36.39%、21.42%和22.89%，验证了该模型的有效性与优越性。

关键词：短期光伏功率预测高斯混合聚类 ICEEMDAN 白鲸优化算法 BiLSTM

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考虑磁场均匀性优化的开放式磁粒子成像检测装置改进方法

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电工技术学报 2025年第6期40卷 1718-1728页

作者：汤云东丁宇彬金涛福州大学物理与信息工程学院福州350108 福州大学电气工程与自动化学院福州350108

磁粒子成像(MPI)利用检测装置感应可视场内不同位置处磁纳米粒子(MNPs)的非线性磁化响应,并基于所获得的检测信号重建MNPs浓度分布。该文基于激励与接收线圈磁场强度对检测信号的影响,论证了X-space和投影重建成像算法中MPI检测装置磁... 详细信息

磁粒子成像(MPI)利用检测装置感应可视场内不同位置处磁纳米粒子(MNPs)的非线性磁化响应,并基于所获得的检测信号重建MNPs浓度分布。该文基于激励与接收线圈磁场强度对检测信号的影响,论证了X-space和投影重建成像算法中MPI检测装置磁场均匀性的重要性,继而提出一种由具有较高磁场均匀性的正方形亥姆霍兹线圈所构成的改进开放式检测装置。此外,在零磁场点和零磁场线扫描移动两种情况下,基于不同装置下均匀分布MNPs所获得的检测信号,评估了两种传统开放式检测装置和所提改进装置的检测效果。研究结果表明,所提改进开放式装置的检测结果相比两种传统开放式装置显著接近理想情况,进而也证实了检测装置磁场均匀性的重要性。此外,该文还发现在改进装置基础上采用二次谐波检测方法相较于三次谐波检测,可获得更佳的检测效果。

关键词：磁粒子成像开放式检测装置检测信号磁场均匀性正方形亥姆霍兹线圈

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基于多李雅普诺夫函数的一般非线性系统渐近镇定

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自动化学报 2025年第1期51卷 197-209页

作者：杨可馨李永强侯忠生冯宇浙江工业大学信息工程学院杭州310000 青岛大学自动化学院青岛266071

针对离散时间非线性系统,提出一种基于多李雅普诺夫(Lyapunov)函数的控制器设计方法.该方法不仅能够保证闭环系统稳定性,还能够扩大闭环吸引域(Domain of attraction,DOA).首先,给出基于多Lyapunov函数下系统渐近稳定的充分条件.结果表... 详细信息

针对离散时间非线性系统,提出一种基于多李雅普诺夫(Lyapunov)函数的控制器设计方法.该方法不仅能够保证闭环系统稳定性,还能够扩大闭环吸引域(Domain of attraction,DOA).首先,给出基于多Lyapunov函数下系统渐近稳定的充分条件.结果表明,由多个Lyapunov函数的负定不变集构成的并集是一个稳定的控制集合,其从控制空间到状态空间的投影是闭环DOA的估计.随后,使用区间分析算法求解集合的内近似估计,基于此算法可以求解多Lyapunov函数的负定不变集的近似值和闭环DOA的估计值,并给出相应控制器的设计方法.最后,通过仿真算例验证了本文方法的有效性.

关键词：非线性系统多李雅普诺夫函数稳定性吸引域区间分析

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