基于改进模糊滑模控制的列车速度跟踪研究 被引量：3

1

作者 康庄 贾利民 秦勇 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期97-107,共11页

列车运行过程具有强耦合、非线性等特征,且往往存在较大且不可观测的外界干扰,这些特性加大了列车运行控制的难度,针对列车运行速度跟踪控制问题,提出一种新的模糊滑模控制器设计方法。首先基于模糊滑模控制,引入全局快速终端滑模控制,... 列车运行过程具有强耦合、非线性等特征,且往往存在较大且不可观测的外界干扰,这些特性加大了列车运行控制的难度,针对列车运行速度跟踪控制问题,提出一种新的模糊滑模控制器设计方法。首先基于模糊滑模控制,引入全局快速终端滑模控制,使系统在有限时间内达到稳态;然后构造以李亚普洛夫函数导数的绝对值为补偿的自适应干扰估计项,对外界干扰进行准确估计,进而提出一种双层递阶指数趋近全局快速终端模糊滑模控制器,并且引入指数趋近率来调节滑模面的动态品质,该控制器能快速收敛到稳定状态,且有效地消除了控制器的抖振情况;最后通过仿真算例验证了所提方法的有效性,且提高了列车运行控制系统性能。 展开更多

关键词 列车速度跟踪 滑模控制 模糊系统 全局快速终端滑模控制 指数趋近率 外界干扰

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基于ESMD-FE-AJSO-LSTM算法的水闸深基坑变形预测 被引量：9

2

作者 张伟 邓彬彬 +5 位作者 仇建春 夏国春 姚兆仁 刘占午 朱新宇 王昱锦 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期378-387,408,共11页

水闸深基坑开挖变形具有明显的非线性和非稳定性特征,基于此,引入极点对称模态分解算法(extremepoint symmetric mode decomposition method,ESMD)对水闸深基坑开挖变形原型监测序列进行多模态分解,并基于模糊熵(fuzzy entropy, FE)理... 水闸深基坑开挖变形具有明显的非线性和非稳定性特征,基于此,引入极点对称模态分解算法(extremepoint symmetric mode decomposition method,ESMD)对水闸深基坑开挖变形原型监测序列进行多模态分解,并基于模糊熵(fuzzy entropy, FE)理论对各分解分量进行模糊多模态相空间重构,从而有效甄别水闸基坑变形不同时间尺度有效物理特征。构建基于人工水母搜索算法(artificial jellyfish search optimizer,AJSO)优化的长短期记忆(long short-term memory,LSTM)人工神经网络模型,以重构后的各重构子序列为基础进行优化训练,并把训练后的各预测模态分量合并,实现对水闸基坑开挖变形动态预测和分析。以张家港市十一圩江边枢纽改建工程基坑开挖变形监测为例,采用上述方法对该枢纽工程基坑开挖过程变形进行预测和分析。结果表明:基于ESMD-FE-AJSOLSTM算法的水闸深基坑变形预测方法能够有效预测基坑开挖变形非线性特征,相比传统LSTM、循环神经网络(recurrent neural network, RNN)和支持向量机(support vector machine,SVM)等算法具有更高的预测精度和稳定性,为实现对基坑开挖安全性态实时科学诊断和分析提供技术参考。 展开更多

关键词 极点对称模态分解算法 模糊熵 人工水母搜索算法 长短期记忆 水闸 深基坑 变形预测

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铆接机器人位置和压铆力自适应模糊滑模阻抗控制

3

作者 焦建军 李宗刚 +1 位作者 康会峰 陈引娟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第17期300-312,共13页

针对机器人铆接小尺寸、低刚度铆钉过程中对准精度要求高、作业行程小和冲击力大等问题,提出了一种结合自适应模糊滑模控制和模糊阻抗控制的机器人铆接控制方法。为此,将机器人铆接控制过程分为接近对准与压铆两个阶段。其中,为了实现... 针对机器人铆接小尺寸、低刚度铆钉过程中对准精度要求高、作业行程小和冲击力大等问题,提出了一种结合自适应模糊滑模控制和模糊阻抗控制的机器人铆接控制方法。为此,将机器人铆接控制过程分为接近对准与压铆两个阶段。其中,为了实现快速接近铆钉顶部以及铆接头与铆钉轴线的精确对准,设计了以双曲正切函数为切换函数的模糊自适应滑模控制器,使得切换过程更加光滑、滑模增益自适应调节,从而降低了系统的抖振,实现了运动的快速性和准确性;针对压铆阶段作业行程小、冲击力大的特点,设计了以接触力误差和力增量为输入的阻尼调整模糊控制器,减少了阻尼参数在阻抗控制过程中产生的振荡,避免了过度力加载导致的铆钉损坏或铆接失败。仿真及试验结果表明,所给出的控制方法位置精度在0.3 mm以内,力接触具有更好的稳定性、实时性和快速性,能够满足铆接工艺规范要求,对于铆接机器人的高精度作业具有借鉴意义。 展开更多

关键词 铆接机器人 轨迹跟踪 滑模控制 模糊控制 阻抗控制 位置与力控制

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发展新质生产力如何“因地制宜”——我国省域新质生产力发展模式研究 被引量：22

4

作者 徐腾达 彭俊超 《当代经济管理》 CSSCI 北大核心 2024年第9期58-66,共9页

习近平总书记强调要根据本地的资源禀赋、产业基础、科研条件等,因地制宜发展新质生产力。在此基础上,文章构建一个由资源禀赋(包括人力资源和财政金融资源)、产业基础(包括产业发展和企业发展)、科研条件(包括科技条件和教育条件)组成... 习近平总书记强调要根据本地的资源禀赋、产业基础、科研条件等,因地制宜发展新质生产力。在此基础上,文章构建一个由资源禀赋(包括人力资源和财政金融资源)、产业基础(包括产业发展和企业发展)、科研条件(包括科技条件和教育条件)组成的分析框架,采用模糊集定性比较分析(fsQCA)方法,识别并探讨我国30个省份因地制宜发展新质生产力的差异化模式。研究表明:单一因素不构成发展新质生产力的必要条件,只有多因素组态才能有效推动新质生产力发展;我国目前存在两类新质生产力发展模式,即“资源-产业-科研”三元模式和“产业-科研”二元模式;东、中、西部地区模式路径存在明显差异,制约新质生产力发展的主要短板是产业基础和科研条件薄弱,而非资源禀赋不足。 展开更多

关键词 新质生产力 资源禀赋 产业基础 科研条件 差异化模式 模糊集定性比较分析

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职业教育数字化转型的影响因素及复杂组态路径分析——基于“资源—动力”模型的混合实证研究 被引量：5

5

作者 董同强 陈荣龙 徐振国 《电化教育研究》 CSSCI 北大核心 2024年第10期35-42,共8页

推进数字技术与职业教育深度融合既是深化现代职业教育体系建设的快车道,也是助力新时代职业教育从“大有可为”到“大有作为”的新赛道。研究基于资源基础理论和动力能力理论构建“资源—动力”模型,以我国26所职业院校为案例样本,采... 推进数字技术与职业教育深度融合既是深化现代职业教育体系建设的快车道,也是助力新时代职业教育从“大有可为”到“大有作为”的新赛道。研究基于资源基础理论和动力能力理论构建“资源—动力”模型,以我国26所职业院校为案例样本,采用模糊集定性比较分析法(fsQCA),探索性地识别内部资源禀赋和外源性动力对推进职业教育数字化转型的联动效应与适配性选择方案。研究发现:(1)技术资源、组织资源、环境资源、政府支持、学校竞争以及企业需求等单一前因条件均无法独立成为职业院校数字化高水平建设的必要条件;(2)推进职业教育数字化转型的三种驱动模式为资源利用主导型、外部动力主导型、资源—动力耦合主导型。研究为加快职业教育高水平数字化建设提供了理论指导,为各职业院校因校制宜地开辟职业教育高质量发展新局面提供实践启示。 展开更多

关键词 职业教育 数字化转型 模糊集定性比较分析 内部资源禀赋 外源性动力

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基于水平集模型的3D表面重建 被引量：1

6

作者 夏利民 谷士文 +1 位作者 沈新权 孙星明 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2001年第12期1445-1448,共4页

结合模糊技术和水平集方法 ,提出了基于水平集模型的 3D表面重建的方法 ,为了使重建结果不受噪声影响且与模型初始位置无关 ,在模糊分割的基础上 ,引入了模糊外力 ,在该外力作用下模型能逼近任意复杂的物体表面 ;利用水平集方法使模型... 结合模糊技术和水平集方法 ,提出了基于水平集模型的 3D表面重建的方法 ,为了使重建结果不受噪声影响且与模型初始位置无关 ,在模糊分割的基础上 ,引入了模糊外力 ,在该外力作用下模型能逼近任意复杂的物体表面 ;利用水平集方法使模型能重建任意拓扑结构的复杂物体 . 展开更多

关键词 3D表面重建 模糊分割 形变模型 水平集模型 计算机视觉

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基于自适应阻抗控制的智能心肺复苏机设计 被引量：4

7

作者 李杨 王瑞 +3 位作者 周宇飞 何行 宋丽珍 朱明超 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第9期1286-1293,共8页

现有的心肺复苏机无法根据不同患者的不同情况进行自适应的调整,为了解决这一问题,设计了一款基于阻抗控制的电驱动智能心肺复苏机。首先,介绍了心肺复苏机的传动方案和结构,又介绍了利用阻抗控制的对力顺应性来规划胸外按压运动的过程... 现有的心肺复苏机无法根据不同患者的不同情况进行自适应的调整,为了解决这一问题,设计了一款基于阻抗控制的电驱动智能心肺复苏机。首先,介绍了心肺复苏机的传动方案和结构,又介绍了利用阻抗控制的对力顺应性来规划胸外按压运动的过程,能够结合患者当前的情况对按压运动进行自适应调整;然后,监测了每次胸外按压产生的泵血效果和潜在的骨折风险,并将其作为依据,利用模糊控制对阻抗参数进行了自适应调节,并利用阻抗控制器生成了按压轨迹;最后,利用医用人体模型和由计算机搭建的生理数学模型进行了半物理实验,并将智能心肺复苏机与传统心肺复苏机的按压效果进行了对比。研究结果表明:智能心肺复苏机的按压深度可达5 cm~7 cm;与传统心肺复苏机进行的标准按压效果相比,经优化后的按压最高可将PETCO_(2)提升4.58 mmHg;在提高患者恢复自主呼吸能力的同时,可提升安全性,减轻按压对患者的伤害。 展开更多

关键词 医药卫生器械 医用电气机械 心肺复苏术 胸外按压 模糊控制 力/位置控制 阻抗参数自适应调节

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基于模糊形变模型的3D表面自适应重建 被引量：1

8

作者 夏利民 谷士文 沈新权 《长沙铁道学院学报》 CSCD 1999年第4期1-5,共5页

结合模糊技术、形变模型和ACD方法提出了基于模糊形变模型的3D表面自适应重建方法．在模糊分割的基础上，引入了模型的模糊外力，在该模糊外力作用下模型能逼近任意复杂的物体表面；利用ACD方法使模型自适应地改变其拓扑结构；为了提高... 结合模糊技术、形变模型和ACD方法提出了基于模糊形变模型的3D表面自适应重建方法．在模糊分割的基础上，引入了模型的模糊外力，在该模糊外力作用下模型能逼近任意复杂的物体表面；利用ACD方法使模型自适应地改变其拓扑结构；为了提高表面重建的速度和鲁棒性，提出多尺度重建算法．实验结果表明该方法的有效性． 展开更多

关键词 3D 表面自适应重建 模糊形变模型 ACD

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轮毂电动机驱动滑移转向车辆驱动力控制 被引量：4

9

作者 付翔 赵熙金 刘道远 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第3期254-261,共8页

为提高滑移转向车辆机动性和稳定性,以轮毂电动机驱动滑移转向车辆为研究对象,充分利用转矩矢量控制在车辆动力学中的优势,针对传统滑模控制存在抖振问题,提出了一种基于自适应模糊滑模控制(adaptive fuzzy sliding mode control,AFSMC... 为提高滑移转向车辆机动性和稳定性,以轮毂电动机驱动滑移转向车辆为研究对象,充分利用转矩矢量控制在车辆动力学中的优势,针对传统滑模控制存在抖振问题,提出了一种基于自适应模糊滑模控制(adaptive fuzzy sliding mode control,AFSMC)的直接横摆力矩控制方法.设计自适应模糊滑模控制器,计算跟随控制目标所需的附加横摆力矩,构建模糊系统实时逼近变增益符号函数,模糊自适应律通过Lyapunov方法导出,提高控制策略的鲁棒性并抑制输出控制量的抖振问题.对下层控制器,提出了一种基于优化分配的驱动力分配方案,根据轮胎负荷率和加权因子建立目标函数.所提出的策略充分考虑了车辆的非线性动力学特性.实车试验结果表明:所提出的控制策略能够在车辆操纵性和稳定性方面获得良好的性能,控制系统具有较强的鲁棒性. 展开更多

关键词 轮毂电动机 滑移转向 自适应模糊滑模控制 驱动力分配

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导弹部队机动作战样式选择

10

作者 李明雨 陈春梅 毕义明 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2008年第2期122-123,126,共3页

结合装备本身的实际情况和周围客观条件,用模糊优先关系矩阵和模糊一致矩阵优选方法,建立以最优机动运输方式作为总目标的机动方式选择模型,将影响导弹机动作战的因素转化为定量指标,作为导弹机动样式选择的指标,并通过实例验证了模型... 结合装备本身的实际情况和周围客观条件,用模糊优先关系矩阵和模糊一致矩阵优选方法,建立以最优机动运输方式作为总目标的机动方式选择模型,将影响导弹机动作战的因素转化为定量指标,作为导弹机动样式选择的指标,并通过实例验证了模型的有效性。 展开更多

关键词 导弹部队 机动作战 模糊 机动样式

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绳牵引康复机器人的动力学分析与控制 被引量：7

11

作者 刘攀 张立勋 +1 位作者 王克义 张今瑜 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1335-1339,共5页

针对康复训练过程中如何协调控制患者骨盆运动的问题,设计了由4根绳牵引的三自由度绳牵引并联康复机器人。基于力/位混合控制的思想,利用牛顿-欧拉法建立了绳牵引康复机器人的动力学模型,推导出绳的拉力和驱动电机控制力矩的计算公式。... 针对康复训练过程中如何协调控制患者骨盆运动的问题,设计了由4根绳牵引的三自由度绳牵引并联康复机器人。基于力/位混合控制的思想,利用牛顿-欧拉法建立了绳牵引康复机器人的动力学模型,推导出绳的拉力和驱动电机控制力矩的计算公式。考虑到该机器人系统具有非线性、强耦合、多输入多输出等特点,采用模糊滑模控制算法来实现骨盆的轨迹跟踪。理论分析和仿真实验结果表明,该控制算法不仅能满足骨盆轨迹跟踪精度的要求,而且具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 绳牵引 康复机器人 力/位控制 模糊滑模控制

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爆胎汽车稳定性控制的模糊滑模控制算法研究 被引量：7

12

作者 刘维 张向文 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第12期1944-1953,共10页

汽车在爆胎过程中会出现侧倾、侧翻和甩尾等危险情况,严重威胁了行驶汽车的安全性。为了保证爆胎汽车在行驶过程的稳定性,提高爆胎汽车的鲁棒性和自适应性,在目前汽车爆胎控制算法研究的基础上,提出了一种模糊滑模控制算法。利用UniTir... 汽车在爆胎过程中会出现侧倾、侧翻和甩尾等危险情况,严重威胁了行驶汽车的安全性。为了保证爆胎汽车在行驶过程的稳定性,提高爆胎汽车的鲁棒性和自适应性,在目前汽车爆胎控制算法研究的基础上,提出了一种模糊滑模控制算法。利用UniTire模型建立了爆胎汽车的轮胎模型,并运用Carsim软件搭建爆胎汽车的整车模型。设计了模糊滑模控制器对横摆力矩进行非线性控制,再根据传统的电子稳定性控制理论,对各个车轮施加不同的制动压力,来保证爆胎汽车的稳定运行。在直行与弯道工况下,利用Carsim软件与Simulink模型进行联合仿真实验。实验结果表明,设计的控制器能够有效的提高爆胎汽车的稳定性,汽车的横摆角速度、质心侧偏角、侧向加速度和侧向位移都明显减小。 展开更多

关键词 爆胎 汽车稳定性 模糊滑模控制 轮胎模型 制动力分配

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空间机器人双臂捕获航天器操作的力/位置控制 被引量：8

13

作者 艾海平 陈力 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1847-1853,共7页

针对漂浮基空间机器人双臂夹持捕获航天器过程的冲击效应及其后镇定运动的力/位置控制问题,本文提出了一种基于无源性理论的模糊控制方案。依据多刚体系统动力学理论,获得了捕获前双臂空间机器人及目标航天器的动力学模型;应用系统动量... 针对漂浮基空间机器人双臂夹持捕获航天器过程的冲击效应及其后镇定运动的力/位置控制问题,本文提出了一种基于无源性理论的模糊控制方案。依据多刚体系统动力学理论,获得了捕获前双臂空间机器人及目标航天器的动力学模型;应用系统动量守恒关系,捕获后闭链系统运动几何关系及力的传递规律,分析了捕获接触、碰撞过程对闭链系统产生的冲击效应,并进而建立了捕获操作完成后两者形成的闭链混合体系统动力学方程。以此为基础,针对非合作航天器带来的系统建模误差及扰动,基于无源性理论并结合速度观测器,设计了捕获操作后闭链混合体系统夹持操作的镇定运动力/位置模糊滑模控制方案。结果表明:提出的方案无需实际测量相关速度信号,并具有基于无源性理论所设计控制方案本身秉承的良好动态特性及较强的鲁棒性;可以有效抵御捕获操作引起的较强冲击效应对控制系统的干扰,快速实现闭链混合体系统的运动镇定。系统数值模拟仿真结果验证了所提控制方案的正确性。 展开更多

关键词 漂浮基空间机器人 双臂夹持捕获航天器 闭链混合体系统 无源性理论 冲击效应 速度观测器 力/位置模糊滑模控制 镇定运动

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基于AMESim-MATLAB的滑模模糊阻抗力位切换控制 被引量：2

14

作者 周杰 罗铭 吴孝红 《机床与液压》 北大核心 2020年第20期31-35,共5页

为提高电液伺服系统在不同工况下位置跟踪和力跟踪性能,并减小力位切换时的力位跟踪误差,提出一种基于滑模模糊阻抗的力位切换控制策略。在自由空间中采用滑模控制提高系统位置跟踪性能,在接触空间采用基于位置的模糊阻抗控制提高液压... 为提高电液伺服系统在不同工况下位置跟踪和力跟踪性能,并减小力位切换时的力位跟踪误差,提出一种基于滑模模糊阻抗的力位切换控制策略。在自由空间中采用滑模控制提高系统位置跟踪性能,在接触空间采用基于位置的模糊阻抗控制提高液压缸从自由空间到接触空间的接触力稳定性。在建立AMESim模型基础上,与MATLAB/Simulink建立联合仿真,结果表明:该控制算法对电液伺服系统有良好的力位跟踪能力,有效减小了力位切换过程中力位跟踪误差。 展开更多

关键词 滑模控制 模糊阻抗控制 力位切换 联合仿真

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