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双电机线控转向系统协调驱动控制研究 被引量:1
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作者 刘军 王怡凡 +1 位作者 顾洪钢 杨紫燕 重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第1期19-26,共8页
选择双电机线控转向(steer-by-wire,SBW)系统作为研究对象,针对负载扰动、参数摄动以及双电机耦合等因素导致的双电机SBW系统跟踪与同步性能差的问题,提出一种基于自抗扰控制与滑模交叉耦合控制的双电机协调驱动控制策略。分析了双电机... 选择双电机线控转向(steer-by-wire,SBW)系统作为研究对象,针对负载扰动、参数摄动以及双电机耦合等因素导致的双电机SBW系统跟踪与同步性能差的问题,提出一种基于自抗扰控制与滑模交叉耦合控制的双电机协调驱动控制策略。分析了双电机SBW系统的结构和工作机理,建立了该系统动力学模型。设计了一个二阶自抗扰控制器用于电机位置控制,整合电机控制的位置、速度环,解决传统电机位置控制中速度参数不可调节的问题。为了进一步提高二阶自抗扰控制器在系统状态变化时的控制效果,利用模糊神经网络算法动态优化控制器参数,增强控制系统的自适应能力。同时,基于交叉耦合控制思想,采用滑模控制算法设计了滑模速度协调控制器解决双电机系统的不同步问题。最后,基于Carsim-Simulink联合仿真平台进行了仿真分析,证明了所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 线控转向 自抗扰控制 模糊神经网络 滑模控制 交叉耦合控制
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考虑参数不确定性的主动悬架预瞄自抗扰前馈补偿控制
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作者 黄俊明 李栋 +1 位作者 杨蓉 黄伟 重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第7期9-18,共10页
考虑到汽车主动悬架系统预瞄控制效果容易受车速、悬架参数不确定性及路面信息感知精度等因素影响,提出一种基于改进型自抗扰控制算法的主动悬架预瞄控制方法。综合考虑悬架系统中簧载质量、刚度和阻尼的不确定性,搭建含有不确定性的车... 考虑到汽车主动悬架系统预瞄控制效果容易受车速、悬架参数不确定性及路面信息感知精度等因素影响,提出一种基于改进型自抗扰控制算法的主动悬架预瞄控制方法。综合考虑悬架系统中簧载质量、刚度和阻尼的不确定性,搭建含有不确定性的车辆悬架模型,对自抗扰控制算法中的增益函数进行改进,设计了带前馈补偿的主动悬架预瞄控制系统,分别在随机路面和脉冲路面激励下从测量噪声和信号处理干扰等外部干扰层面对所提方法的控制效果进行仿真分析。搭建硬件在环试验系统对控制系统接近实际部署时的性能进行研究。仿真和试验结果表明:针对系统状态变化和干扰不确定性,所提方法能在较宽泛的车速范围内有效改善车身振动,具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 前馈补偿 主动悬架 预瞄控制 自抗扰控制 路面信息精度
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融合时序动态特征的fNIRS情绪识别方法研究
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作者 李修军 葛雄心 +3 位作者 李奇 武岩 杨菁菁 孟天宇 重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第5期82-89,共8页
针对功能性近红外光谱(functional near-infrared spectroscopy,fNIRS)技术在情绪识别中存在时间序列动态特征捕捉不足的问题,提出一种融合时序动态特征的情绪识别模型(TDERM)。结合长短期记忆网络和卷积神经网络,采用多头自注意力机制... 针对功能性近红外光谱(functional near-infrared spectroscopy,fNIRS)技术在情绪识别中存在时间序列动态特征捕捉不足的问题,提出一种融合时序动态特征的情绪识别模型(TDERM)。结合长短期记忆网络和卷积神经网络,采用多头自注意力机制和全局时间均值来显著增强对情绪状态变化的感知能力。实验结果表明:TDERM在自建fNIRS情绪数据集中能够准确区分正性、中性和负性情绪,单一血红蛋白浓度下的平均识别准确率超过95%。此外,通过不同血红蛋白浓度组合的对比分析发现,HbO 2、HbR和HbT沿时间维度的组合(HbSum_T)在多种分类模型下表现最佳,平均准确率达到88.99%。本研究可为fNIRS技术在情绪识别中的应用提供新视角与技术支持。 展开更多
关键词 功能性近红外光谱技术 情绪识别 时序动态特征 血红蛋白组合方式
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紧急避障工况下三轴商用车辆局部轨迹规划研究
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作者 黄晨 邹灵杰 +1 位作者 陈龙 孙晓强 重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第5期36-44,共9页
提出了一种紧急避障工况下三轴商用车辆局部轨迹规划策略。构建了用于轨迹采样的Frenet坐标系,将复杂三维车辆运动解耦为2个独立的二维运动,提高轨迹规划速度和效率;在此基础上,进行巡航、变道、超车及跟车等轨迹点采样,通过五次多项式... 提出了一种紧急避障工况下三轴商用车辆局部轨迹规划策略。构建了用于轨迹采样的Frenet坐标系,将复杂三维车辆运动解耦为2个独立的二维运动,提高轨迹规划速度和效率;在此基础上,进行巡航、变道、超车及跟车等轨迹点采样,通过五次多项式拟合连接采样点形成平滑的候选参考轨迹;建立基于椭圆包络曲线的商用车改进优化轨迹碰撞检测函数,提出考虑最大曲率约束、速度约束、加速度约束以及向心加速度约束的轨迹筛选评估函数,从而形成能够保证三轴商用车辆平滑性、通过性、舒适性、安全性和稳定性的最优局部轨迹;通过直线道路工况、曲线道路工况以及“U”型道路工况等多场景仿真分析,规划轨迹的最大曲率分别减少5.26%、8.696%、27.98%,最大横摆角速度分别减少10.5%、3.79%、13.08%,从而验证了所提出三轴商用车辆避障轨迹规划策略的有效性。 展开更多
关键词 商用车辆 轨迹规划 Frenet坐标系 碰撞检测 轨迹筛选
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自监督短期兴趣特征增强的短视频推荐方法研究
5
作者 刘芳 王晓晖 +3 位作者 田枫 赵玲 黄美晨 孙嘉伟 重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第6期91-99,共9页
现有短视频推荐方法存在用户短期兴趣表示和短期兴趣代理提取不完全,导致长短期兴趣解纠缠不充分的问题。提出了一种自监督短期兴趣特征增强的短视频推荐模型(short video recommendation model based on self-supervised short-term in... 现有短视频推荐方法存在用户短期兴趣表示和短期兴趣代理提取不完全,导致长短期兴趣解纠缠不充分的问题。提出了一种自监督短期兴趣特征增强的短视频推荐模型(short video recommendation model based on self-supervised short-term interest feature enhancement,SSER)。该模型采用自监督的对比学习方法对用户长短期兴趣进行解纠缠,针对短期兴趣表示提取不完全的问题,提出采用扩展循环神经网络(dilated RNN)从非线性的用户交互序列中有效捕捉用户短期兴趣表示;针对短期兴趣代理提取不完全的问题,提出一种多头自注意力机制的短期兴趣代理增强方式,该方式首先使用自注意力机制对短期交互序列嵌入数据进行噪声消除,随后融合从用户序列中提取的短期兴趣普遍特征和突出特征形成融合向量,采用多头自注意力机制从融合向量中提取短期兴趣代理,从而有效增强短期兴趣代理的提取。在KuaiRec短视频数据集上进行了多项实验,结果表明该模型在多个评价指标上优于其他主流方法。 展开更多
关键词 自监督对比学习 短期兴趣特征增强 短视频推荐 扩展循环神经网络 多头自注意力机制
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融合深度残差网络与注意力机制的驾驶人行为检测方法研究
6
作者 陈运星 崔军华 +2 位作者 吴钊 吴华伟 袁星宇 重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第3期34-42,共9页
为提高驾驶人行为检测的准确性及模型的可解释性,提出了一种融合深度残差网络与注意力机制的驾驶人行为检测模型。利用深度残差网络提取特征模块的优势,对比不同层数的网络模型结果,选取合适的网络模型作为基础网络;为剔除无用信息对驾... 为提高驾驶人行为检测的准确性及模型的可解释性,提出了一种融合深度残差网络与注意力机制的驾驶人行为检测模型。利用深度残差网络提取特征模块的优势,对比不同层数的网络模型结果,选取合适的网络模型作为基础网络;为剔除无用信息对驾驶行为的干扰,引入SE Block注意力机制并对图像进行特征提取和分类预测;通过与其他模型的对比试验、消融试验和特征可视化试验验证所提出模型的性能。结果表明:与其他检测模型相比,所提出模型的平均分类准确率为99.89%,其展现出更优的性能;采用Grad-CAM可视化方法解释模型的关注区域,所提出模型更精准地关注对驾驶行为判定的关键特征,进一步增强了本模型的可解释性,提高了人们对驾驶行为检测模型的信任性。 展开更多
关键词 深度学习 驾驶人行为检测 深度残差网络 注意力机制 神经网络可视化
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基于RLS-RBPF算法的车辆悬架参数辨识方法研究
7
作者 王姝 董传昊 +3 位作者 张大伟 赵轩 周辰雨 邵帅 重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第7期19-27,共9页
在汽车的运行过程中,悬架系统的状态不可避免地会发生改变。为了准确评估悬架参数的长期变化,尤其是实现早期故障预警,提出了一种基于车辆实际行驶状态的悬架参数辨识方法,首先在车辆的关键部位安装振动传感器,采集振动加速度信号。然后... 在汽车的运行过程中,悬架系统的状态不可避免地会发生改变。为了准确评估悬架参数的长期变化,尤其是实现早期故障预警,提出了一种基于车辆实际行驶状态的悬架参数辨识方法,首先在车辆的关键部位安装振动传感器,采集振动加速度信号。然后,通过递推最小二乘算法对悬架的弹簧刚度和减震器阻尼系数进行初步识别。在此基础上,进一步采用Rao-Blackwellized粒子滤波算法对初步辨识结果进行二次优化。最后,结合实测的车辆硬点坐标和通过辨识得到的悬架参数,基于多体动力学原理构建车辆动力学模型,与实际设计参数进行对比,并进行整车动力学仿真以验证辨识参数的准确性。实验结果表明,该方法在识别悬架弹簧刚度和减震器阻尼系数方面具有很高的精度,与真实值的最大偏差仅为2.50%和1.82%。同时,车辆动力学模型的仿真输出与实测载荷谱的均方根误差控制在5%以内。该方法显著提高了悬架系统参数辨识的精确度,是一种高精度的汽车悬架参数在线辨识算法。 展开更多
关键词 递推最小二乘算法 RBPF算法 实车载荷谱 参数辨识
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融合极化特性和LSTM模型的电池温度估计
8
作者 刘良 许光光 +1 位作者 盘朝奉 王丽梅 重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第4期50-58,共9页
以长短期记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)为代表的数据驱动型方法,缺乏对模型训练策略的理论指导,限制了神经网络模型的精度和效率。为了提高神经网络模型的精度和效率,首先搭载电池测试台架,进行电池性能测试实验;接着,在... 以长短期记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)为代表的数据驱动型方法,缺乏对模型训练策略的理论指导,限制了神经网络模型的精度和效率。为了提高神经网络模型的精度和效率,首先搭载电池测试台架,进行电池性能测试实验;接着,在不同倍率和环境温度下分析电池的温度特性;在不同倍率及温度下分析电池的极化特性和产热特性;对温度估计模型按照低、中、高倍率进行划分,提出宽温域下考虑极化特性的长短期记忆神经网络电池温度估计策略。在不同环境温度及放电倍率下测试模型的精度和泛化能力,发现考虑极化特性的长短期记忆神经网络温度估计模型的最大误差(maximum error,ME)和平均绝对误差(mean absolute error,MAE)分别为0.98℃和0.11℃;与传统长短期记忆神经网络模型的对比结果发现,最大误差和平均绝对误差分别降低1.85℃和0.76℃,训练时间减少41.81%,表明考虑极化特性的LSTM温度估计模型具有较高的精度和训练效率。 展开更多
关键词 锂离子电池 温度估计 极化特性 LSTM
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高速公路纵坡和驾驶经验对驾驶员生理和心理的影响
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作者 朱顺应 周知星 +3 位作者 吴景安 陈秋成 王红 杨辰宇 重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第6期238-244,共7页
为研究高速公路纵坡与驾驶经验对驾驶员生理和心理反应的影响,根据驾龄将驾驶员划分为经验不足组与经验丰富组,采用实车试验的方式,在鄂咸高速公路不同坡度(0、-1%、-1.5%、-2.5%)的路段进行数据采集。通过记录的驾驶员眼动参数和心率数... 为研究高速公路纵坡与驾驶经验对驾驶员生理和心理反应的影响,根据驾龄将驾驶员划分为经验不足组与经验丰富组,采用实车试验的方式,在鄂咸高速公路不同坡度(0、-1%、-1.5%、-2.5%)的路段进行数据采集。通过记录的驾驶员眼动参数和心率数据,选取瞳孔面积、平均注视时间和心率增长率作为驾驶员生理和心理反应的指标。利用双因素方差分析确定影响驾驶员生理与心理反应的主要因素,并采用趋势面模型进一步探究了生理和心理反应之间的关系。研究结果表明:路段坡度和驾驶经验对以上选取的指标具有显著影响(P<0.05);随着坡度的增加,2组驾驶员的瞳孔面积、平均注视时间和心率增长率均逐渐增大。在相同坡度下,经验丰富的驾驶员在上述生理与心理指标上普遍低于经验不足组,且变异性较小;趋势面拟合结果表明,纵坡路段驾驶时,驾驶员的生理和心理反应密切相关。 展开更多
关键词 交通工程 高速公路 道路线形 驾驶经验 生理特征 心理特征 趋势面拟合
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考虑安全距离优化的元胞自动机异质交通流模型
10
作者 王连震 曲嘉博 +1 位作者 姜楠 王宝杰 重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第7期136-141,共6页
随着汽车智能化水平不断提高,未来交通流中将会出现不同渗透率下智能网联车辆(connected and automated vehicles,CAV)与人工驾驶车辆(human driven vehicle,HDV)混行的复杂状态。基于此,将改进后的Gipps安全距离跟驰模型中的安全距离... 随着汽车智能化水平不断提高,未来交通流中将会出现不同渗透率下智能网联车辆(connected and automated vehicles,CAV)与人工驾驶车辆(human driven vehicle,HDV)混行的复杂状态。基于此,将改进后的Gipps安全距离跟驰模型中的安全距离以及安全速度引入到Nasch模型中,提出了基于安全距离优化的元胞自动机异质交通流模型。通过Matlab进行数值模拟,对比了新模型和现有模型在抑制交通流拥堵方面的性能。数值模拟表明:改进的元胞自动机异质交通流模型对交通流拥堵度的缓解更有效,在密度为60 veh/km时,交通流拥堵度下降最高可达10%。同时,随着CAV渗透率增加,交通流整体平均速度增加,且纯CAV时的最大流量是纯HDV时最大流量的2.2倍。当交通流中车辆都为CAV的情况下,通过增加CAV反应时间可以有效降低交通拥堵程度。 展开更多
关键词 智能交通 元胞自动机 异质交通流 安全距离 安全速度 不同渗透率
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滑阀均压槽尺寸对侧向力及泄漏量影响的流场仿真研究
11
作者 罗艳蕾 龙胜堂 +1 位作者 罗瑜 沈洪斌 重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第2期138-145,共8页
滑阀作业时可能遇到液压侧向力导致阀芯运动卡滞甚至锁死的现象,影响系统正常运行。为解决这一问题,以某特定型号滑阀阀芯上均压槽结构尺寸为研究对象,采用有限体积法,基于不可压缩的Navier-Stokes方程,结合k-ε湍流模型进行流场仿真分... 滑阀作业时可能遇到液压侧向力导致阀芯运动卡滞甚至锁死的现象,影响系统正常运行。为解决这一问题,以某特定型号滑阀阀芯上均压槽结构尺寸为研究对象,采用有限体积法,基于不可压缩的Navier-Stokes方程,结合k-ε湍流模型进行流场仿真分析。结果表明:均压槽的宽度和深度达到滑阀间隙的10倍以上时,减小侧向力的效果开始显著,尤其是超过20倍后效果最佳;均压槽尺寸的增加虽然会导致泄漏量上升,但与无槽状态相比,这种增量并不显著。研究成果可为均压槽设计提供理论依据和参考。 展开更多
关键词 液压滑阀 均压槽 CFD 侧向力 泄漏量
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动态工况下基于NRBO-BITCN的质子交换膜燃料电池老化预测
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作者 谢长君 杨寒晨 李浩 重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第6期221-230,共10页
准确预测质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)未来老化状态有助于实际策略的部署。在动态工况下,传统的数据驱动方法未考虑PEMFC外部参数对性能老化的影响,为此提出一种动态工况下的PEMFC老化预测方法,以应... 准确预测质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)未来老化状态有助于实际策略的部署。在动态工况下,传统的数据驱动方法未考虑PEMFC外部参数对性能老化的影响,为此提出一种动态工况下的PEMFC老化预测方法,以应对动态工况下的老化预测问题。使用随机森林算法分析外部参数对电压的重要性,确定模型的输入参数;建立双向时间卷积神经网络模型(bi-directional tempol convolutional neural network,BiTCN),使用牛顿拉夫逊算法(Newton-Raphson-based optimizer,NRBO)进行参数优化,构建了NRBO-BiTCN算法。在PEMFC动态工况的全电流和单一电流数据集上的实验表明,考虑外部参数可有效捕获燃料电池老化信息,提升预测精度。对于全电流数据集,在训练集比例为50%时,考虑外部参数的NRBO-BiTCN比未考虑的算法平均绝对误差减少79.14%。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 老化预测 外部参数 双向机制 牛顿拉夫逊优化算法
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人机混驾环境下交叉口自动驾驶车辆轨迹优化
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作者 秦雅琴 刘小云 +3 位作者 刘拥华 张森 谢济铭 赵仕林 重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第3期1-9,共9页
为解决现有信号控制交叉口场景中自动驾驶车辆(connected automated vehicles,CAV)轨迹优化方法计算量大,模型难以求解,以及人机混驾冲突对CAV车辆轨迹产生的负面影响,构建两阶段异步轨迹优化模型,在给定信号时序和CAV已知周围车辆的轨... 为解决现有信号控制交叉口场景中自动驾驶车辆(connected automated vehicles,CAV)轨迹优化方法计算量大,模型难以求解,以及人机混驾冲突对CAV车辆轨迹产生的负面影响,构建两阶段异步轨迹优化模型,在给定信号时序和CAV已知周围车辆的轨迹信息的情况下对CAV纵向轨迹进行优化;采用滚动优化算法动态求解轨迹优化模型,在每个时间步长确定未来时域内的车辆最优轨迹,提高轨迹优化模型的求解速度;基于Matlab平台进行仿真实验,结果表明:所提出的协同优化控制策略可以有效改善人工驾驶车辆和混合交通的运行性能,随着CAV渗透率的提高,自动驾驶车辆、人工驾驶车辆的平均行程时间、停车次数和车辆延误均呈下降趋势,且自动驾驶车辆数量越多,人工驾驶车辆在交叉口通行效率受益越大。 展开更多
关键词 智能交通 自动驾驶车辆 交叉口 轨迹优化 混合交通流
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气动软体致动器驱动的仿生鱼尾设计及试验
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作者 王淑坤 王锦昊 +1 位作者 郑龙 董越华 重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第5期149-155,共7页
针对鱼类的C形起动行为,以具有新月形尾鳍的金枪鱼尾部为仿生模本,设计了一款采用气动纤维约束软体致动器驱动的单关节仿生鱼尾,给出了纤维约束软体致动器与无纤维约束软体致动器的伸缩性能对比。借助数字粒子图像测速技术对不同气压驱... 针对鱼类的C形起动行为,以具有新月形尾鳍的金枪鱼尾部为仿生模本,设计了一款采用气动纤维约束软体致动器驱动的单关节仿生鱼尾,给出了纤维约束软体致动器与无纤维约束软体致动器的伸缩性能对比。借助数字粒子图像测速技术对不同气压驱动下的仿生鱼尾C形起动过程进行流场可视化试验,通过涡环冲量计算,定量分析了推进能力的影响因素。结果表明:研究范围内,仿生鱼尾在进行C形起动时所产生的涡环冲量随摆动周期的减小而增加,同时受摆动角度的影响,在达到最佳摆动角度前,涡环冲量随输出气压的增加而增大,超过最佳摆动角度后开始上下波动并趋于稳定。 展开更多
关键词 工程仿生学 气动软体致动器 仿生鱼尾 数字粒子图像测速技术 C形起动
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KMDW和ISVDD方法在钻头磨损状态识别中的应用
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作者 郝旺身 娄本池 +4 位作者 董辛旻 王林恒 朱春辉 陈世金 王亚坤 重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第7期179-186,共8页
为识别钻头的磨损状态,解决多分类过程中支持向量数据描述(SVDD)对混叠样本识别精度差的问题,提出一种基于结合K均值密度权重(KMDW)聚类和改进SVDD(ISVDD)的方法。采用小波包分解多尺度排列熵值(WPD-MPE)方法提取特征向量;结合KMDW和SVD... 为识别钻头的磨损状态,解决多分类过程中支持向量数据描述(SVDD)对混叠样本识别精度差的问题,提出一种基于结合K均值密度权重(KMDW)聚类和改进SVDD(ISVDD)的方法。采用小波包分解多尺度排列熵值(WPD-MPE)方法提取特征向量;结合KMDW和SVDD模型进行故障分类,对混叠样本采用K近邻隶属度值进行识别,并采用改进的蝴蝶优化算法(IBOA)优化SVDD模型参数。在标准数据集上验证所提方法的优越性,结果表明:加入K近邻隶属度值可使F值和准确率分别提升6.36%和6.59%;KMDW相比K均值聚类方法的ARI值和NMI值分别提升10.01%和10.75%,能够达到更好的聚类效果;经蝴蝶优化算法改进后模型识别精度进一步提高。将所提方法应用于钻头磨损状态的识别,识别准确率达到92.83%,证明其具有较好的识别精度和通用性。 展开更多
关键词 SVDD K均值密度权重聚类 蝴蝶优化算法 K近邻算法 钻头磨损状态识别
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反事实注意力引导的背景抑制跨域行人重识别方法
16
作者 刘志刚 李琪 +2 位作者 王晴 杜娟 刘苗苗 重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第4期157-165,共9页
无监督域自适应行人重识别任务中,由于源域与目标域之间存在显著的视觉差异,模型难以区分行人特征和背景噪声。为解决此问题,构建了一种基于反事实注意力的背景抑制网络。提出了基于高斯加权的背景抑制方法,为远离行人区域的背景像素赋... 无监督域自适应行人重识别任务中,由于源域与目标域之间存在显著的视觉差异,模型难以区分行人特征和背景噪声。为解决此问题,构建了一种基于反事实注意力的背景抑制网络。提出了基于高斯加权的背景抑制方法,为远离行人区域的背景像素赋予较低权重,降低背景噪声对特征学习过程的影响。将背景抑制图像作为教师模型的输入,以减少模型对背景区域的关注度。设计了基于反事实注意力的背景抑制方法,使用教师网络的反向注意力图对学生模型进行反事实干预,为学生网络的注意力学习提供监督信号,量化注意力图的质量。在5个基准数据集上的实验结果证实了方法的有效性。 展开更多
关键词 行人重识别 无监督域自适应 背景抑制 知识蒸馏 反事实干预
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全驱动三轴可倾转旋翼飞行器位姿解耦控制研究
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作者 徐一村 李豪 +2 位作者 杨炯 刘世飞 仝永点 重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第5期170-178,共9页
传统三旋翼飞行器由于控制输入数量少于自由度,位置和姿态控制之间存在耦合,限制了机动性。为解决这一问题,提出一种全驱动三轴可倾转旋翼飞行器,采用共轴双旋翼设计,实现位置和姿态的解耦控制,拓宽多旋翼飞行器的应用场景。根据牛顿欧... 传统三旋翼飞行器由于控制输入数量少于自由度,位置和姿态控制之间存在耦合,限制了机动性。为解决这一问题,提出一种全驱动三轴可倾转旋翼飞行器,采用共轴双旋翼设计,实现位置和姿态的解耦控制,拓宽多旋翼飞行器的应用场景。根据牛顿欧拉法建立飞行器的动力学模型,采用变量代换方法设计飞行器的控制分配方案,使用单位四元数描述姿态以实现大姿态角变化,采用串级PID设计飞行器的位姿控制器。在Simulink中搭建仿真平台,基于Ardupilot飞控搭建实机验证平台。结果表明:全驱动三轴可倾转旋翼飞行器可实现位置和姿态的解耦控制,完成欠驱动飞行器不能实现的动作,例如悬停变姿态和定姿态轨迹跟踪。 展开更多
关键词 全驱动 倾转旋翼 控制分配 共轴双旋翼 单位四元数
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融合海鸥算法及LSTM的燃料电池城市客车车速预测研究
18
作者 何锋 陈鹏 +2 位作者 刘勇 边东生 龚成平 重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第5期29-35,共7页
针对燃料电池城市客车车速预测精度低的问题,提出改进海鸥优化算法(ISOA)和长短期记忆神经网络(LSTM)相结合的车速预测模型。以标准工况驾驶循环数据库为训练集,以中国典型城市公交循环工况为测试集,使用引入莱维飞行、柯西变异等策略... 针对燃料电池城市客车车速预测精度低的问题,提出改进海鸥优化算法(ISOA)和长短期记忆神经网络(LSTM)相结合的车速预测模型。以标准工况驾驶循环数据库为训练集,以中国典型城市公交循环工况为测试集,使用引入莱维飞行、柯西变异等策略改进后的海鸥优化算法,确定LSTM最优参数,建立基于城市道路的ISOA-LSTM燃料电池城市客车车速预测模型,与LSTM模型、SOA-LSTM模型和GWO-LSTM模型进行对比。结果表明:基于ISOA-LSTM的车速预测模型的均方根误差为1.965,平均绝对误差为1.570,决定系数为0.983,预测精度更高。 展开更多
关键词 燃料电池城市客车 车速预测 改进海鸥优化算法 LSTM神经网络
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基于放电倍率实时调节的增程式混合动力越野车能量管理策略研究
19
作者 尹必峰 张有煜 +3 位作者 解玄 许晟 施睿 董非 重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第6期53-62,共10页
针对非道路混合动力越野车在复杂多变工况下能量管理策略的优化难题,提出一种基于放电倍率实时调节的能量管理控制策略。通过量化电池健康状态,将放电倍率与等效燃油消耗最小化策略相结合,设计了一种半实时半离线的自适应优化框架:离线... 针对非道路混合动力越野车在复杂多变工况下能量管理策略的优化难题,提出一种基于放电倍率实时调节的能量管理控制策略。通过量化电池健康状态,将放电倍率与等效燃油消耗最小化策略相结合,设计了一种半实时半离线的自适应优化框架:离线阶段计算不同功率需求下最优等效因子映射表,在线阶段通过滚动时域适时调整功率分配。为解决增程器输出功率频繁波动问题,引入抗干扰平均功率算法,通过不同计算窗口比较分析。仿真和硬件在环测试结果表明:工况1中,M=10 s时,所提出策略C-EMS相比自适应能量管理策略下电池健康状态(state of health,SOH)提升0.05%,油耗仅增加0.17 L;工况2中,M=10 s时,所提出策略C-EMS相比自适应能量管理策略下SOH提升0.07%,油耗仅增加0.63 L,验证了策略的实时性与鲁棒性。 展开更多
关键词 增程式混合动力 能量管理策略 等效燃油消耗最小策略 硬件在环
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复杂工况下ASR/DYC的切换控制设计
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作者 丁世宏 吴嘉伦 +1 位作者 刘陆 马莉 重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第7期43-52,共10页
为了避免复杂工况下车辆转向时发生轮胎打滑,设计了一种新型的直接横摆力矩(DYC)和驱动防滑(ASR)控制器切换设计方案。基于车辆模型和轮胎动力学模型建立了DYC和ASR模型。分别设计了基于非奇异终端滑模的ASR控制器和基于一阶滑模的DYC... 为了避免复杂工况下车辆转向时发生轮胎打滑,设计了一种新型的直接横摆力矩(DYC)和驱动防滑(ASR)控制器切换设计方案。基于车辆模型和轮胎动力学模型建立了DYC和ASR模型。分别设计了基于非奇异终端滑模的ASR控制器和基于一阶滑模的DYC控制器。提出一种新型的DYC和ASR的切换控制方案,以快速引导车辆在复杂工况下保证车轮不发生打滑。仿真结果表明:相较于没有ASR控制器切换下的DYC系统,在复杂工况下最快能在0.2 s内稳定滑移率至安全阈值,超调不超过2%,上下误差不超过5%,所设计的DYC和ASR控制器及切换控制方案能够在正弦工况、鱼钩工况及复杂工况下保证车辆运行的稳定性。 展开更多
关键词 DYC ASR 终端滑模 切换控制
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