基于扰动补偿的磁悬浮转台分数阶滑模控制

1

作者 许贤泽 宋明星 +4 位作者 龚勇兴 徐逢秋 王递进 隋博文 郭清泉 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期766-775,共10页

针对存在非线性、耦合性和不确定性的磁悬浮转台的高精度运动控制问题,提出一种基于非线性干扰观测器的分数阶滑模控制方法以提高跟踪精度.首先,基于系统电磁力模型和动态解耦方法,构建六自由度磁悬浮转台系统动力学模型;其次,设计非线... 针对存在非线性、耦合性和不确定性的磁悬浮转台的高精度运动控制问题,提出一种基于非线性干扰观测器的分数阶滑模控制方法以提高跟踪精度.首先,基于系统电磁力模型和动态解耦方法,构建六自由度磁悬浮转台系统动力学模型;其次,设计非线性干扰观测器,对包含系统误差、六自由度间耦合项和外界干扰的集总扰动进行估计,证明了估计误差有界且可调节到任意小;然后,在离散域提出了一种分数阶滑模面,采用分数幂函数替代传统符号函数来抑制抖振,引入分数阶微积分来减小跟踪误差;最后,设计有限时间收敛的分数阶滑模控制策略,并利用李雅普诺夫稳定性理论证明闭环系统稳定性.实验结果表明:与整数阶滑模控制方法相比,采用所提方法,2个水平自由度和绕竖直方向旋转自由度对三角波的跟踪误差均方根分别减小了12.8%、16.8%和23.7%,最大跟踪误差分别减小9.26%、13.00%和33.20%;跟踪圆形轨迹时,2个水平自由度的跟踪误差均方值分别减小6.39%和12.40%,最大跟踪误差分别减小9.90%和12.10%. 展开更多

关键词 磁悬浮转台 分数阶微积分 滑模控制 非线性干扰观测器 轨迹跟踪

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多策略融合改进的自适应蜉蝣算法 被引量：3

2

作者 蒋宇飞 许贤泽 +1 位作者 徐逢秋 高波 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1416-1426,共11页

为改进蜉蝣算法全局搜索能力较差、种群多样性较小和自适应能力弱等问题,提出一种多策略融合改进的自适应蜉蝣算法(MIMA)。采用Sin混沌映射初始化蜉蝣种群,使种群能够均匀分布在解空间中,提高初始种群质量,增强全局搜索能力;引入Tent混... 为改进蜉蝣算法全局搜索能力较差、种群多样性较小和自适应能力弱等问题,提出一种多策略融合改进的自适应蜉蝣算法(MIMA)。采用Sin混沌映射初始化蜉蝣种群,使种群能够均匀分布在解空间中,提高初始种群质量,增强全局搜索能力;引入Tent混沌映射和高斯变异对种群个体进行调节,增加种群多样性的同时调控种群密度,增强局部最优逃逸能力;引入不完全伽马函数,重构自适应动态调节的重力系数,建立全局搜索和局部开发能力之间更好的平衡,进而提升算法收敛精度,有利于提高全局搜索能力;采用随机反向学习(ROBL)策略,增强全局搜索能力,提高收敛速度并增强稳定性。利用经典测试函数集进行算法对比,并利用Wilcoxon秩和检验分析算法的优化效果,证明改进的有效性和可靠性。实验结果表明:所提算法与其他算法相比,寻优精度、收敛速度、稳定性都取得了较大提升。 展开更多

关键词 蜉蝣算法 混沌映射 高斯变异 自适应动态调节 随机反向学习

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多策略融合改进的飞蛾火焰优化算法

3

作者 何加文 许贤泽 高波 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2862-2871,共10页

针对飞蛾火焰优化算法容易出现局部最优解、接近全局最优时开发能力不足等问题,提出一种多策略融合改进的飞蛾火焰优化(RGMFO)算法。在每次迭代开始时,使用随机反向学习策略获得高质量飞蛾种群;利用高斯变异将较差的火焰个体替换为优秀... 针对飞蛾火焰优化算法容易出现局部最优解、接近全局最优时开发能力不足等问题,提出一种多策略融合改进的飞蛾火焰优化(RGMFO)算法。在每次迭代开始时,使用随机反向学习策略获得高质量飞蛾种群;利用高斯变异将较差的火焰个体替换为优秀个体;使用阿基米德螺线、权重因子和围绕最优火焰飞行3种方式改进飞蛾更新机制。为验证所提算法的有效性,与11个不同类型的基准函数进行寻优测试,基准函数实验结果与秩和检验表明:相较于其他优化算法及其他MFO改进算法,所提算法具有更好的全局搜索能力与更高的寻优精度。将所提算法应用于减速器设计和槽形舱壁设计的实际工程场景中,以进一步验证算法的实用性与可行性。 展开更多

关键词 飞蛾火焰优化算法 多策略融合 随机反向学习 高斯变异 智能优化

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基于5G新场景下的传播模型校正与链路预算 被引量：12

4

作者 许贤泽 方屹涛 郑成林 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2020年第2期1-6,共6页

基于第五代移动通信的新场景,研究了新型无线传播模型的校正及链路预算问题。在3GPP 38.901协议中提出的针对5G频段的网络传播模型--UMa模型的基础上,根据武汉市密集信号区域提出了新的传播模型并进行校正与优化。通过对实测数据进行数... 基于第五代移动通信的新场景,研究了新型无线传播模型的校正及链路预算问题。在3GPP 38.901协议中提出的针对5G频段的网络传播模型--UMa模型的基础上,根据武汉市密集信号区域提出了新的传播模型并进行校正与优化。通过对实测数据进行数据预处理,在Matlab中基于最小二乘法进行传播模型的校正。将校正前后的传播模型与实测数据进行仿真对比与误差分析,确定了可以代表市区热点区域的通用传播模型。并且对该地区进行了上下行链路预算,估算出了单个宏基站在满足通信需求下的最大覆盖半径,能够有效完善基站的网络覆盖与城市的站址规划设计,为5G新型网络规划提供了一定的理论基础与参考价值。 展开更多

关键词 新场景 传播模型校正 最小二乘法 链路预算 网络规划

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光纤棒机床自动定位与对准装置 被引量：1

5

作者 许贤泽 王星宇 +1 位作者 刘盼盼 钟明 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2020年第6期1-6,共6页

针对现有光纤棒沉积机床同轴调试中存在对准耗时长和精度低等问题,设计并实现了一套高精度、高稳定性的光纤棒机床自动定位与对准装置。首先通过张正友标定法消除镜头的径向畸变与切向畸变,接着采用高斯滤波、动态阈值法和Canny边缘检... 针对现有光纤棒沉积机床同轴调试中存在对准耗时长和精度低等问题,设计并实现了一套高精度、高稳定性的光纤棒机床自动定位与对准装置。首先通过张正友标定法消除镜头的径向畸变与切向畸变,接着采用高斯滤波、动态阈值法和Canny边缘检测提取准确的图像边缘,消除噪声和背景对后续处理的影响,最后使用新型弧分段圆形检测算法实现图像中被测面中心的精确定位,确定图像比例尺并实时显示偏差大小来指导调节机床卡盘位置,实现机床两端中心对准。将该算法与几种常用圆检测方法进行比较,在相机分辨率为500万像素时其平均误差为0.047 mm,平均定位时间为244 ms,优于其他检测算法。试验结果表明:该装置对机床对准的精度和效率均有显著提升。在相机分辨率为500万像素时,系统检测误差小于0.1 mm,满足机床同轴检测要求,可为机床同轴调试提供快速有效的方法。 展开更多

关键词 自动对准 动态阈值 边缘检测 圆检测 同轴检测

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基于并行模式挖掘和路径匹配的用户位置预测 被引量：3

6

作者 许贤泽 谭盛煌 +1 位作者 刘静 施元 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期767-770,777,共5页

为了提高移动用户位置预测的精度,提出了基于并行模式挖掘和路径匹配的移动用户位置预测方法,对传统的FP-GROWTH算法作了并行化处理,优化了节点负载分配方法,在Spark平台下挖掘用户移动频繁模式.改进了基于索引的路径相似度算法,提出基... 为了提高移动用户位置预测的精度,提出了基于并行模式挖掘和路径匹配的移动用户位置预测方法,对传统的FP-GROWTH算法作了并行化处理,优化了节点负载分配方法,在Spark平台下挖掘用户移动频繁模式.改进了基于索引的路径相似度算法,提出基于路径最短距离的相斥度算法,提高了对轨迹数据缺失的适用性.在真实的用户轨迹数据集上实验表明,提出的基于轨迹相斥度预测方法相比马尔可夫模型和卡尔曼滤波模型拥有更高的预测精度,预测精确度平均提升7%左右. 展开更多

关键词 位置预测 SPARK FP-GROWTH 模式挖掘 轨迹相斥度

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空间关节机器人轨迹规划 被引量：5

7

作者 许贤泽 《甘肃工业大学学报》 1995年第4期59-62,共4页

提出了一种简捷的空间关节机器人运动轨迹的优化方法。对求解机器人运动学逆问题较为有效。通过实例分析，它所得运动参数不但满足作业要求，而且使机器人以最佳状况进行作业。

关键词 机器人 轨迹规划 D-H方法 空间关节机器人

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滚动轴承检索数据库 被引量：1

8

作者 许贤泽 《甘肃工业大学学报》 1995年第3期104-108,共5页

论述了滚动轴承检索数据库的建立，它包括轴承载荷计算和不同要求的轴承设计选型．滚动轴承数据库的建立使轴承设计摆脱了繁杂的数据处理，对机械ＣＡＤ系统设计具有现实意义．

关键词 滚动轴承 数据库 检索 机械设计

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基于双探测器的手持式激光测距仪系统设计与实现 被引量：10

9

作者 赵文成 许贤泽 +2 位作者 乐意 刘盼盼 汪鑫 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2843-2849,共7页

针对传统激光测距仪测距精度低、成本高以及速度慢等问题,设计一种基于双探测器的手持式激光测距仪。该测距仪使用分束镜实现光路内校准,设计检相电路将信号相位转变为带有相位信息的直流电平,并使用CORDIC数字计算方法求解相位,最后应... 针对传统激光测距仪测距精度低、成本高以及速度慢等问题,设计一种基于双探测器的手持式激光测距仪。该测距仪使用分束镜实现光路内校准,设计检相电路将信号相位转变为带有相位信息的直流电平,并使用CORDIC数字计算方法求解相位,最后应用基于超定方程组的测距解模糊算法求解待测距离,对3台双探测器测距仪和2台K60测距仪以精度0.18 mm进行测距比较试验。研究结果表明：与传统测距仪相比,光路内校准可以消除电路附加相移,检相算法简单快速,解模糊避免对最优距离的搜索,因此提高了测距精度和测距速度。在0-60 m的测程内,3台双探测器测距仪的平均测距时间小于1.8 s,平均测量误差小于2 mm,测量标准差小于1 mm。与K60系列测距仪相比,双探测器测距仪测距精度和测距速度都有较大提升,验证了该设计方案的可靠性。 展开更多

关键词 手持式激光测距仪 相位测量 距离解模糊 分束镜 检相电路 CORDIC数字算法

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介电常数法在墙体水管探测中的应用 被引量：2

10

作者 徐逢秋 许流博 +2 位作者 楚梁 陈少阳 许贤泽 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期104-110,共7页

文中利用水与建筑材料介电常数差异很大的特点,设计了一款电容传感器用于墙体水管探测.基于空间静态电场的拉普拉斯方程建立了电容传感器的探测模型,通过松弛迭代进行解算,得到了传感器输出电容随被测水管位置的变化规律.文中还基于脉... 文中利用水与建筑材料介电常数差异很大的特点,设计了一款电容传感器用于墙体水管探测.基于空间静态电场的拉普拉斯方程建立了电容传感器的探测模型,通过松弛迭代进行解算,得到了传感器输出电容随被测水管位置的变化规律.文中还基于脉宽调制法设计电容传感器的测量电路,并利用模糊PID控制单元调节电路激励电压,以保证测量电路快速进入工作状态.针对该传感单元,设计了墙体中水管的中心检测算法.测量结果表明,PID控制单元可以迅速、准确地完成测量电路激励电压调节,以使传感器适应不同的工作环境,系统能在120mm厚度墙体内完成水管探测,并在70mm厚度墙体内可以完成中心定位. 展开更多

关键词 电容传感器 介电常数 迭代 模糊控制 定位

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基于COMSOL的三维扬声器多物理场仿真 被引量：2

11

作者 田琪 凡凯 +1 位作者 徐逢秋 许贤泽 《电视技术》 2019年第2期46-51,共6页

为了提高扬声器等音频设备的设计效率和工作性能,通过多物理场分析软件对扬声器模型进行建模分析,并且基于扬声器的工作原理提出了一种对三维复杂模型进行单项解耦的分析方法,该方法是把磁场单独提出来进行仿真计算,将结果带入到声—固... 为了提高扬声器等音频设备的设计效率和工作性能,通过多物理场分析软件对扬声器模型进行建模分析,并且基于扬声器的工作原理提出了一种对三维复杂模型进行单项解耦的分析方法,该方法是把磁场单独提出来进行仿真计算,将结果带入到声—固耦合仿真从而达到全耦合的效果。利用该方法对模型进行时域仿真,其中分析了BL因子随音圈振动产生的非线性失真对仿真的影响,分析了单项解耦方法得到下的仿真结果,并将声压级曲线与传统多物理场全耦合方法的结果进行对比分析,讨论了单项解耦方法的可行性和优势,得到了在三维扬声器中单项解耦方法比全耦合方法更高效、准确的结论。 展开更多

关键词 扬声器 仿真 解耦 多物理场 COMSOL 物理模型

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一种基于激光相位测距原理的重质原油液位测量方法 被引量：2

12

作者 高波 许贤泽 陈潮升 《激光杂志》 CAS 北大核心 2021年第12期59-65,共7页

针对超声波液位测量方法在测量重质原油液位时会由于信号衰减过度而无法测量的问题,提出了一种重质原油液位测量方法并制作了一套液位测量装置。利用激光相位测距原理,装置通过测量激光在原油油气中传播产生的相位差获得原油液面到油罐... 针对超声波液位测量方法在测量重质原油液位时会由于信号衰减过度而无法测量的问题,提出了一种重质原油液位测量方法并制作了一套液位测量装置。利用激光相位测距原理,装置通过测量激光在原油油气中传播产生的相位差获得原油液面到油罐罐顶的距离,之后与提前测得的油罐高度值做差,实现原油的液位测量。同时为了满足不同工业现场使用需求,在装置中集成4~20 mA通信、MODBUS通信和HART通信三种通信方式。最后通过液位测量以及通信测试实验结果表明:测量装置在原油液位0~11.231 m的范围内测量误差小于5 mm,且4 mA~20 mA通信、MODBUS通信以及HART通信三种通信方式具有很高的可靠性。 展开更多

关键词 激光相位测距 原油液位测量 4-20 mA通信 MODBUS通信 HART通信

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基于3D定位的光纤棒内部缺陷检测方法 被引量：1

13

作者 钟明 许贤泽 王星宇 《激光杂志》 CAS 北大核心 2021年第2期72-76,共5页

为检测和定位光纤预制棒的内部缺陷并提高精度,提出一种光线追踪实现3D精确定位的线激光旋转扫描检测方法。利用光散射原理和暗场成像技术,成像设备采集光纤棒每个旋转角纵截面上缺陷的散射光;原始图像经过图像预处理和图像分割获取缺... 为检测和定位光纤预制棒的内部缺陷并提高精度,提出一种光线追踪实现3D精确定位的线激光旋转扫描检测方法。利用光散射原理和暗场成像技术,成像设备采集光纤棒每个旋转角纵截面上缺陷的散射光;原始图像经过图像预处理和图像分割获取缺陷的二维信息;基于折射定律和光线追踪建立缺陷的精确定位模型,消除光纤棒表面折射带来的成像位置偏差;最后经过坐标转换、三维建模和三维连通域提取实现缺陷在光纤棒内部的3D定位。实验结果表明:120 W像素的工业相机在旋转角步长为0.9°的条件下,对大尺寸的光纤棒内部缺陷检测轴向定位精度为0.28 mm,径向定位精度为1.05 mm,可实现准确、自动化地检测和定位光纤棒的内部缺陷,为光纤棒的质检和指导光纤拉丝提供重要依据。 展开更多

关键词 计算机视觉 激光扫描 光散射 光线追踪 三维建模

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基于ZYNQ的磁悬浮天平测量系统设计与实现

14

作者 陈潮升 许贤泽 +2 位作者 徐逢秋 宋明星 高波 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第2期51-56,共6页

针对磁悬浮天平系统存在设计结构复杂,造价昂贵的局限性同时测量数据漂移,长期测量的精度波动以及依赖于PC端来处理数据的问题,提出了基于ZYNQ的磁悬浮天平测量系统设计,设计运动控制器保证天平高精度定位的稳定性以减小天平托盘位置变... 针对磁悬浮天平系统存在设计结构复杂,造价昂贵的局限性同时测量数据漂移,长期测量的精度波动以及依赖于PC端来处理数据的问题,提出了基于ZYNQ的磁悬浮天平测量系统设计,设计运动控制器保证天平高精度定位的稳定性以减小天平托盘位置变化对驱动电流测量的影响,同时设计的小型ZYNQ系统完成AD、DA接口传输数据并在soc中完成数据的处理,回避了传统测量系统依赖PC端处理数据且受到PC端供电电源波动噪声而对测量精度产生的影响等缺点,以及通过修正算法抑制长时间测量所可能产生的数据漂移。实验结果表明:基于ZYNQ的磁浮天平测量系统优化了设计结构且造价低的同时保证了磁悬浮天平测量精度,有效抑制长时间测量带来的噪声和漂移。 展开更多

关键词 磁悬浮天平 ZYNQ 定位控制 漂移抑制

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