检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2025年第8期61卷 228-239页

作者：张聪刘爽赵丁选卫燕侨刘世纪燕山大学电气工程学院燕山大学河北省工业计算机控制工程重点实验室燕山大学机械工程学院

针对特种车辆的行车调平和行驶平顺双重需求，提出多作动器协同的主动悬架控制方法。将整车等效为由作动器驱动的带有相互耦合关联的悬架节点，建立面向控制器设计的全驱动型悬架节点动力学模型。针对系统状态不可测，但误差可解算的实... 详细信息

针对特种车辆的行车调平和行驶平顺双重需求，提出多作动器协同的主动悬架控制方法。将整车等效为由作动器驱动的带有相互耦合关联的悬架节点，建立面向控制器设计的全驱动型悬架节点动力学模型。针对系统状态不可测，但误差可解算的实际情况，提出基于误差的协同控制器和扩张状态观测器，实现高精度行车调平。开拓从“面”到“点”的新视角，探索改善行驶平顺性的新思路和新方法。在协同调平框架下，有机融入经典加速度阻尼控制方法，以达成行车调平和行驶平顺的双重目标。借助汽车系统仿真软件Carsim验证提出方法的有效性。结果表明，与单纯行车调平控制方法对比，所提方法调平效果相当，平顺特性更优；与经典平顺控制方法对比，所提方法凭借协同调平的框架优势进一步提升了车辆的平顺特性。

关键词：主动悬架协同控制行车调平行驶平顺性扩张状态观测器

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基于动态基准的低复杂度特种车辆行驶调平控制方法

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振动与冲击 2024年第3期43卷 276-286页

作者：张聪刘爽赵丁选姜思远刘世纪燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省工业计算机控制工程重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

针对特种车辆行驶调平问题,提出基于动态基准的低复杂度控制方法。整车被分解为由作动器驱动的带有相互耦合特性的悬架节点。建立悬架节点动力学模型,将基于整车行驶动力学模型的位姿混合控制问题,转换为基于全驱型悬架节点动力学模型... 详细信息

针对特种车辆行驶调平问题,提出基于动态基准的低复杂度控制方法。整车被分解为由作动器驱动的带有相互耦合特性的悬架节点。建立悬架节点动力学模型,将基于整车行驶动力学模型的位姿混合控制问题,转换为基于全驱型悬架节点动力学模型的单纯位移控制问题。提出并构建动态基准和基准误差,解决现有方法对车身铅垂高依赖和限制的技术瓶颈,同时提高车辆的通过性能。建立基于基准误差的扩张状态观测器,实现动态解耦,并提出一种低复杂度行驶调平控制方法。借助汽车系统仿真软件Carsim验证该方法的有效性。结果表明:与经典基于常值基准的整车型控制方法对比,在所提出方法作用下,车辆的行驶调平精度提高了一个数量级;特别是在路面激励幅度超过作动器行程的工况下,车辆的舒适性和安全性尤为改善。

关键词：特种装备车辆主动悬架行驶调平动态基准低复杂度扩张状态观测器

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多作动器协同的特种车辆行车调平控制方法

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兵工学报 2023年第1期44卷 98-107页

作者：张聪刘爽姜思远刘世纪燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 河北省工业计算机控制工程重点实验室燕山大学河北秦皇岛066004

针对国防军事、应急救援等国计民生重要领域中特种车辆行车调平的需求,基于多智能体一致性协同控制相关理论,提出多作动器协同的行车调平方法。将整车垂向模型分解为由作动器驱动的带有相互耦合特性的多智能体悬架节点,建立悬架节点动... 详细信息

针对国防军事、应急救援等国计民生重要领域中特种车辆行车调平的需求,基于多智能体一致性协同控制相关理论,提出多作动器协同的行车调平方法。将整车垂向模型分解为由作动器驱动的带有相互耦合特性的多智能体悬架节点,建立悬架节点动力学模型。构建基于悬架动行程的趋势引导动态基准和基准误差,摆脱现有调平方法对车身质心铅垂高的依赖,提出基于动态基准误差的多作动器协同行车调平方法。基于汽车系统仿真软件Carsim验证所提方法的有效性。研究结果表明,与整车型调平方法对比,所提方法更好地实现行车调平,调平精度提高了1到2个数量级;研究结果有助于进一步丰富和完善主动悬架控制技术体系,为解决特种车辆行车调平问题提供了全新思路和具体方法。

关键词：特种装备车辆行车调平主动悬架多作动器协同控制

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基于HRNet和ASFF的特征融合目标检测算法

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控制与决策 2024年第10期39卷 3207-3215页

作者：陈志旺李宗轩吕昌昊岳会安彭勇燕山大学智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心河北秦皇岛066004 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学电力电子节能与传动控制河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

目标检测是计算机视觉领域中的一个重要研究方向,针对目标检测算法中存在的模型庞大、多尺度目标检测等问题,基于HRNet (high resolution net)和自适应空间特征融合(adaptively spatial feature fusion, ASFF)提出一种多尺度特征融合目... 详细信息

目标检测是计算机视觉领域中的一个重要研究方向,针对目标检测算法中存在的模型庞大、多尺度目标检测等问题,基于HRNet (high resolution net)和自适应空间特征融合(adaptively spatial feature fusion, ASFF)提出一种多尺度特征融合目标检测算法.首先,利用通道拆分(channel split)操作和深度可分离卷积(depthwise separable convolution, Dwconv)改进HRNet的基础模块,结合CSPNet改进HRNet的分支结构,减少模型的参数量,在得到轻量化L-HRNet三个分支后使用空间特征金字塔EESP (extremely efficient spatial pyramid)模块获得不同感受野大小特征,并将其融合后加强特征;其次,使用ASFF模块自适应融合EESP模块输出多尺度特征,该模块为3个分支的特征分配不同的特征融合权重,自适应融合重要的空间特征;最后,引入SIoU (shape-aware IoU)作为边界框定位损失函数,综合考量边界框回归之间的角度关系、中心点距离关系以及边界框的形状关系,使得预测框与真实框之间的损失度量更加准确,整体参数量为5.7 M,在公开数据集PASCAL VOC上达到了85.1%的mAP,在MS COCO上的实验结果表明, mAP0.5-0.95达到了38.7%,在模型参数量较少的同时保持了较高的检测性能.

关键词：深度学习目标检测多尺度检测特征金字塔特征融合 HRNet CSPNet SIoU

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基于稀疏注意力的孪生网络目标跟踪算法

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控制与决策 2024年第12期39卷 4017-4026页

作者：陈志旺杨天宇曹索航吕昌昊彭勇燕山大学智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心河北秦皇岛066004 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学电力电子节能与传动控制河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

利用改进的Inception-Resnet-V2(IRV2)网络和局部-全局-局部(local-global-local,LGL)模块设计一种结合CNN和Transformer编码结构的孪生网络SiamLGL(siamese local-global-local network)用于目标跟踪.首先,算法特征提取部分采用改进后的IRV2网络,由于网络的层数更深,图片经过IRV2网络提取的特征较浅层网络提取的特征效果更优,特征融合部分采用深度互相关将特征图上的信息进行融合;其次,融合后的特征图利用LGL模块获取目标的全局和局部信息,模块内部采用两个编码器串联,第1个编码器利用深度可分离卷积获取目标的局部信息,第2个编码器利用自注意力获取图片的全局特征,为了降低自注意力结构的时间复杂度,采用稀疏注意力的方式进行计算,在降低时间复杂度的同时保证网络的精度;最后将特征图输入至分类回归网络中,生成对应的目标位置,其中分类网络采用二元交叉熵损失函数,回归网络采用Distance-IoU(DIoU)作为损失函数.算法在GOT-10k、LaSOT、TrackingNet、UAV123、OTB100和VOT2019等6个公开数据集上进行实验评估,结果验证了算法的有效性.

关键词：目标跟踪孪生网络 Inception-Resnet-V2网络稀疏注意力 Distance-IoU损失

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基于事件触发的AUVs固定时间编队控制

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自动化学报 2022年第9期48卷 2277-2287页

作者：王洪斌高静苏博王跃灵燕山大学电气工程学院秦皇岛066004 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室秦皇岛066004

针对多自主水下航行器编队系统受限于有限的通信资源及收敛速度慢等问题,提出一种基于事件触发的自主水下航行器固定时间领航-跟随编队控制方法.首先,将动态面控制算法与反步法结合,消除“计算膨胀”问题;其次,为节约有限通信资源,将事... 详细信息

针对多自主水下航行器编队系统受限于有限的通信资源及收敛速度慢等问题,提出一种基于事件触发的自主水下航行器固定时间领航-跟随编队控制方法.首先,将动态面控制算法与反步法结合,消除“计算膨胀”问题;其次,为节约有限通信资源,将事件触发通讯机制和固定时间理论引入多自主水下航行器编队控制中,设计编队控制器,实现编队系统的固定时间稳定,且系统收敛时间与初始状态无关,并通过理论证明无Zeno行为;最后,对4艘自主水下航行器的编队进行仿真实验,验证算法的有效性.

关键词：多自主水下航行器事件触发领航者-跟随者法动态面控制固定时间控制

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基于并行多外观特征的孪生网络目标跟踪算法

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控制与决策 2024年第11期39卷 3628-3636页

作者：陈志旺孙泽兵吕昌昊曹索航彭勇燕山大学智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心河北秦皇岛066004 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学电力电子节能与传动控制河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

目标跟踪通常只能使用视频第1帧的外观信息,在线学习目标的外观特征,并预测后续帧中该目标的位置和大小.然而,跟踪过程中目标外观时刻变化,仅通过第1帧并不能准确描述后续目标的外观.针对上述问题,提出一种基于并行多外观特征的孪生网... 详细信息

目标跟踪通常只能使用视频第1帧的外观信息,在线学习目标的外观特征,并预测后续帧中该目标的位置和大小.然而,跟踪过程中目标外观时刻变化,仅通过第1帧并不能准确描述后续目标的外观.针对上述问题,提出一种基于并行多外观特征的孪生网络目标跟踪算法.首先,引入包含目标近期外观信息的动态模板帧,同时提出3种方法:多外观特征、并行外观特征、并行多外观特征,利用动态模板帧进行目标跟踪.与简单地使用动态模板帧替换初始模板帧不同,所提出的方法可解决由动态模板帧中目标容易漂移导致的跟踪算法性能下降的问题.其次引入评价模块,使用基于信息熵的评价方法或基于IOU-Net的评价方法,对得到的多个预测结果分别进行打分,选择得分最高的预测结果作为最终的预测结果.最后提出更新模块,对评价模块得到的得分进行分析,当得分满足更新模块设立的更新条件时,用最终的预测结果更新动态模板帧,使用新的外观信息指导下一帧跟踪.实验结果显示,该算法在GOT-10k、OTB100等标准数据集上取得较好效果,验证了所提算法的有效性.

关键词：目标跟踪孪生网路外观特征信息熵

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基于固定时间滑模干扰观测器的AUVs事件触发编队控制

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控制与决策 2022年第5期37卷 1116-1126页

作者：苏博王洪斌王跃灵高静燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066000 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室河北秦皇岛066000

研究多自主水下机器人(AUVs)编队控制过程中存在外部未知扰动、模型参数摄动和节约控制器传输网络能耗的问题,提出一种抗扰动的固定时间相对阈值事件触发编队控制方法.首先,给出自适应固定时间积分滑模干扰观测器(AFISMDO),在固定时间... 详细信息

研究多自主水下机器人(AUVs)编队控制过程中存在外部未知扰动、模型参数摄动和节约控制器传输网络能耗的问题,提出一种抗扰动的固定时间相对阈值事件触发编队控制方法.首先,给出自适应固定时间积分滑模干扰观测器(AFISMDO),在固定时间内用来估计系统的复合扰动;其次,基于所设计的AFISMDO,将非线性滤波器引入到反步算法中,解决反步法多次微分求导造成计算量大的问题;然后,为了节约网络传输资源,降低控制器能耗,将相对阈值事件触发机制引入到多AUVs编队控制中,结合虚拟轨迹概念,设计固定时间分布式编队控制器,使得闭环系统是固定时间收敛的,且系统收敛时间仅取决于控制器设计参数,并通过理论推导排除Zeno现象.仿真实验结果表明,所设计的控制器是合理有效的.

关键词：自适应固定时间积分滑模干扰观测器编队控制相对阈值事件触发机制虚拟轨迹固定时间控制

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考虑共享电池站和温控负荷响应的综合能源系统优化调度

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控制与决策 2022年第2期37卷 370-378页

作者：杨婕王伟强马锴住安湖焦宗旭燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室河北秦皇岛066004

针对区域综合能源系统协同优化调度问题,构建基于能量枢纽(energy hub,EH)的分层能量管理框架,充分考虑新能源电厂、气-电、电-气能源转换装置调节能力,以共享电池站(shared battery station,SBS)替代传统储能电站,为能源系统提供电能... 详细信息

针对区域综合能源系统协同优化调度问题,构建基于能量枢纽(energy hub,EH)的分层能量管理框架,充分考虑新能源电厂、气-电、电-气能源转换装置调节能力,以共享电池站(shared battery station,SBS)替代传统储能电站,为能源系统提供电能存储功能,采用温控负荷为能源系统提供需求侧响应,保障异质能源供需实时平衡.基于区域能源系统相关数据及美国PJM电力市场数据,构建考虑多元分布式设备的区域综合能源系统成本函数,采用遗传算法求解该混合整数规划问题.仿真结果表明,在所提出的能量管理框架下,可以实现综合能源系统的供需动态平衡,保障系统的高效经济运行.

关键词：区域综合能源系统优化调度需求响应共享电池站温控负荷

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全状态约束的固定时间电液伺服控制方法

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兵器装备工程学报 2025年第4期46卷 218-224页

作者：李智溢张聪姜思远杨博翔赵博燕山大学西里西亚智能科学与工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 河北省工业计算机控制工程重点实验室燕山大学河北秦皇岛066004

电液伺服系统应用广泛,设计强抗扰、高安全的伺服控制方法,对应对复杂工况具有重要意义。首先,以误差为状态,重构电液系统动力学模型,将状态约束问题转换为误差约束问题。其次,设计误差型未知动态估计器,在估计和补偿未知动态之余,同步... 详细信息

电液伺服系统应用广泛,设计强抗扰、高安全的伺服控制方法,对应对复杂工况具有重要意义。首先,以误差为状态,重构电液系统动力学模型,将状态约束问题转换为误差约束问题。其次,设计误差型未知动态估计器,在估计和补偿未知动态之余,同步解算虚拟控制量导数。其固有的低通滤波特性,能自然规避控制器设计中的微分爆炸隐患。然后,提出基于时变正割型障碍Lyapunov函数的固定时间控制律,确保系统误差在固定时间内收敛于零点邻域,且始终被限制在预设边界内。最后,通过仿真实验,证实所提控制方法具有高精度、高动态、高安全、强抗扰的显著优势。

关键词：电液伺服系统全状态约束固定时间未知动态估计器

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