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基于对数型障碍Lyapunov函数的俯仰驾驶仪设计
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作者 王伟 杨婧 +2 位作者 林时尧 王宏 王少龙 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2024年第2期106-113,共8页
相控阵雷达制导拦截弹在拦截高速大机动目标时,弹体气动参数剧烈非线性变化影响控制系统对大攻角的响应效果,应设计考虑攻角指令跟踪误差约束的鲁棒自动驾驶仪控制律。基于双幂次趋近律和对数型障碍李雅普诺夫函数设计了鲁棒非线性自动... 相控阵雷达制导拦截弹在拦截高速大机动目标时,弹体气动参数剧烈非线性变化影响控制系统对大攻角的响应效果,应设计考虑攻角指令跟踪误差约束的鲁棒自动驾驶仪控制律。基于双幂次趋近律和对数型障碍李雅普诺夫函数设计了鲁棒非线性自动驾驶仪控制律,可将攻角指令的跟踪误差快速收敛于约束范围内。通过降阶扩张状态观测器对系统中存在的气动参数不确定性和系统外部扰动进行在线估计和补偿。稳定性分析和数值仿真表明,攻角可在1 s内达到稳态且攻角响应的稳态误差<10-4°,所提出的自动驾驶仪控制律具有较强的鲁棒性,能够准确稳定地跟踪攻角指令,控制导弹产生所需过载进而精准拦截目标。 展开更多
关键词 障碍李雅普诺夫函数 双幂次趋近律 鲁棒非线性自动驾驶仪 扩张状态观测器
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基于障碍Lyapunov函数的双臂空间机器人捕获卫星柔顺控制 被引量:7
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作者 朱安 艾海平 陈力 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第24期2997-3006,共10页
空间机器人捕获卫星操作过程中不可避免地会与卫星接触、碰撞,此过程中若未对其关节进行有效的保护,很容易造成捕获操作失败,因此提出在各关节电机与机械臂之间添加一种弹簧阻尼机构,该机构不仅能够实现碰撞冲击能量的吸收及柔性振动的... 空间机器人捕获卫星操作过程中不可避免地会与卫星接触、碰撞,此过程中若未对其关节进行有效的保护,很容易造成捕获操作失败,因此提出在各关节电机与机械臂之间添加一种弹簧阻尼机构,该机构不仅能够实现碰撞冲击能量的吸收及柔性振动的抑制,还能配合设计的柔顺策略实现捕获操作的柔顺化。分别利用含耗散力Lagrange方程与Newton-Euler方程导出了碰撞前的双臂空间机器人与卫星分体系统动力学方程;结合Newton第三定律、捕获点的速度及闭链几何约束获得了捕获完成后的混合体系统动力学方程,且通过动量守恒关系计算了碰撞冲击效应与冲击力;基于障碍Lyapunov函数设计了一种状态约束控制方法,实现了轨迹的高精度跟踪;采用模糊自适应控制器对系统的不确定项进行拟合,解决了系统参数不确定的影响。通过Lyapunov定理证明了系统的稳定性,并利用数值模拟验证了缓冲机构的抗冲击性能及所提柔顺策略的有效性。 展开更多
关键词 双臂空间机器人 捕获操作 弹簧阻尼机构 障碍lyapunov函数 模糊自适应控制
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基于障碍Lyapunov函数的未知控制方向非线性系统的约束鲁棒输出调节 被引量:3
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作者 孙伟杰 乔雨晨 彭云建 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1696-1701,共6页
本文研究一类不确定非线性系统的约束鲁棒输出调节问题.在具有未知控制输入方向的情况下,要求被控非线性系统的受控输出在趋近于零的同时,被限制在给定的范围内.文章结合障碍Lyapunov函数和Nussbaum增益技术,进行反馈控制器的设计.通过M... 本文研究一类不确定非线性系统的约束鲁棒输出调节问题.在具有未知控制输入方向的情况下,要求被控非线性系统的受控输出在趋近于零的同时,被限制在给定的范围内.文章结合障碍Lyapunov函数和Nussbaum增益技术,进行反馈控制器的设计.通过MATLAB仿真验证了控制算法的合理性.同时,与基于二次型Lyapunov函数设计的仿真结果进行对比,表明了控制算法的有效性. 展开更多
关键词 输出调节 lyapunov函数 输出受限 控制方向未知 内模原理
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基于改进型障碍Lyapunov函数的非线性内联系统输出调节
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作者 索旭东 宋文浩 +1 位作者 许清婷 孙伟杰 《山东科技大学学报(自然科学版)》 2025年第4期112-120,共9页
基于内模控制、自适应控制和改进型障碍Lyapunov函数,研究了一类非线性内联系统的预设性能鲁棒输出调节问题。首先,通过内模控制原理和坐标变换,将非线性内联系统的预设性能鲁棒输出调节问题,转化为增广系统的预设性能镇定问题。然后,... 基于内模控制、自适应控制和改进型障碍Lyapunov函数,研究了一类非线性内联系统的预设性能鲁棒输出调节问题。首先,通过内模控制原理和坐标变换,将非线性内联系统的预设性能鲁棒输出调节问题,转化为增广系统的预设性能镇定问题。然后,针对增广系统,结合自适应控制方法与改进型障碍Lyapunov函数,设计反馈控制器解决该增广系统的预设性能镇定问题。最后,通过MATLAB仿真,验证了算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 输出调节 预设性能 障碍lyapunov函数 非线性内联系统 自适应控制
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未知环境中基于控制障碍函数的机器人安全控制研究综述
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作者 周毅 张浩 +2 位作者 施孟佶 林伯先 石磊 《电子科技大学学报》 北大核心 2025年第1期29-38,共10页
随着机器人系统工作环境的复杂程度日益增加,以及对实时性需求的逐步提升,机器人的安全避障能力将面临新的挑战,控制障碍函数作为一种基于控制器的安全方法在机器人安全控制系统中迎来新的发展契机。调研分析了控制障碍函数及基于二次... 随着机器人系统工作环境的复杂程度日益增加,以及对实时性需求的逐步提升,机器人的安全避障能力将面临新的挑战,控制障碍函数作为一种基于控制器的安全方法在机器人安全控制系统中迎来新的发展契机。调研分析了控制障碍函数及基于二次规划的优化控制器,总结了机器人在已知和未知环境中的避障问题,综述了高斯过程和强化学习两种理论合成控制障碍函数的策略。最后,讨论了未来基于控制障碍函数的空地协同机器人安全控制需要重点关注的问题,为未来控制障碍函数的理论研究和技术应用提供了参考。 展开更多
关键词 控制障碍函数 非线性系统 安全关键控制 二次规划
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基于Lyapunov函数设计的轮式机器人轨迹跟踪反馈控制器
6
作者 汪军 杨光永 +1 位作者 樊康生 徐天奇 《现代电子技术》 北大核心 2025年第9期124-129,共6页
文中通过研究差速驱动轮式移动机器人的轨迹跟踪,建立了其运动模型。通过设置反馈信号变更了位姿误差方程,从而构造出新的Lyapunov函数,设计出一个新的移动机器人轨迹跟踪控制器,推导并证明控制器全局的渐近稳定性以及最终收敛性。利用... 文中通过研究差速驱动轮式移动机器人的轨迹跟踪,建立了其运动模型。通过设置反馈信号变更了位姿误差方程,从而构造出新的Lyapunov函数,设计出一个新的移动机器人轨迹跟踪控制器,推导并证明控制器全局的渐近稳定性以及最终收敛性。利用不同参考轨迹进行仿真实验,经过多种控制器比较,提出一种优越性更强,具有更小的误差、更高的控制精度和更快的误差收敛速度的控制器。 展开更多
关键词 lyapunov函数 误差模型 运动学模型 轨迹跟踪 轮式机器人 平方误差积分
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基于动态参数扩展控制障碍函数的无人机时变编队最优跟踪控制
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作者 吴俊岐 吴碧 +1 位作者 邓宏彬 周智千 《兵工学报》 北大核心 2025年第4期188-201,共14页
针对多约束条件下无人机时变编队控制中的能耗优化问题,提出一种基于动态参数扩展高阶控制障碍函数的优化控制方法。对现有的高阶控制障碍函数进行改进,综合考虑无人机与障碍物的运动状态建立扩展状态的动力学模型,将动态目标避障的安... 针对多约束条件下无人机时变编队控制中的能耗优化问题,提出一种基于动态参数扩展高阶控制障碍函数的优化控制方法。对现有的高阶控制障碍函数进行改进,综合考虑无人机与障碍物的运动状态建立扩展状态的动力学模型,将动态目标避障的安全性约束条件在扩展状态动力学模型上展开,得到用于建立动态目标避障的扩展高阶控制障碍函数;针对扩展高阶控制障碍函数约束的可解性与保守性问题,设计K类函数参数的自适应规则得到动态参数扩展高阶控制障碍函数,在提高含约束优化问题可解性的同时降低解的保守性。利用控制障碍函数与动态参数扩展高阶控制障碍函数建立多约束条件,基于一致性条件与哈密顿分析建立目标函数,将时变编队的能耗优化问题转化为多约束优化问题,并用二次规划进行求解得到最优控制输入。仿真结果表明,所提方法比固定参数扩展高阶控制障碍函数以及人工势场法具有更好的避障效果与更低的能耗。 展开更多
关键词 时变编队跟踪控制 最优控制 控制障碍函数 状态观测器
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基于Lyapunov能量函数的单电压环幅值控制构网型储能虚拟阻抗参数整定方法
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作者 熊亮雳 游力 +3 位作者 韩刚 熊昊哲 田梦如 徐晨 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第6期30-41,共12页
集中式构网型储能电站是高比例新能源电力系统中的重要装备,能够主动为系统提供电压、惯量支撑以及阻尼。常用的构网型控制方案包括电压电流双环与单电压环幅值控制,后者具备更强的暂态电压支撑能力,但面临着更为严峻的暂态过电流风险... 集中式构网型储能电站是高比例新能源电力系统中的重要装备,能够主动为系统提供电压、惯量支撑以及阻尼。常用的构网型控制方案包括电压电流双环与单电压环幅值控制,后者具备更强的暂态电压支撑能力,但面临着更为严峻的暂态过电流风险。在单电压环幅值控制的基础上,叠加虚拟阻抗控制抑制暂态过流,同时将有功环节的相角与无功环节的电压动态过程综合考虑,构建了系统的Lyapunov能量函数,分析系统的暂态稳定性,进行虚拟阻抗参数整定。与传统的仅考虑有功环节相角动态过程的相平面法相比,采用Lyapunov能量函数得到的参数范围更加准确。仿真结果验证了添加虚拟阻抗控制后,构网型储能电站能够应对上级电网电压暂降及相位跳变,并将暂态电流限制在合理范围内。同时,验证了Lyapunov能量函数法进行虚拟阻抗参数整定的有效性。 展开更多
关键词 构网型储能电站 单电压环幅值控制 虚拟阻抗 lyapunov能量函数
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基于高阶控制障碍函数的无人机避障制导
9
作者 洪瑞阳 方洋旺 +1 位作者 野汶博 胡祁东 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第6期137-143,共7页
在复杂的山脉地形环境中,实时运动规划对无人机的实际应用至关重要。针对山脉地形进行椭圆障碍物建模,基于高阶控制障碍函数和传统的比例导引律,构建出带有约束条件的二次优化问题,通过求解此优化问题获得无人机避障制导律。并对无人机... 在复杂的山脉地形环境中,实时运动规划对无人机的实际应用至关重要。针对山脉地形进行椭圆障碍物建模,基于高阶控制障碍函数和传统的比例导引律,构建出带有约束条件的二次优化问题,通过求解此优化问题获得无人机避障制导律。并对无人机进行避障制导过程仿真,结果表明,与圆形障碍物建模相比,所提出的避障制导律可以尽可能贴近障碍物安全边界地避开椭圆障碍物并到达目标位置,避障飞行距离较短,从而验证所提方法的正确性和优越性。对于无人机在山脉地形中的飞行和避障具有实际应用价值。 展开更多
关键词 无人机 避障控制 制导律 椭圆障碍 高阶控制障碍函数
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基于控制障碍函数的欠驱动无人水下航行器椭圆障碍物避障制导
10
作者 野汶博 方洋旺 +1 位作者 洪瑞阳 胡祁东 《兵工学报》 北大核心 2025年第5期356-368,共13页
为保证无人水下航行器在执行海岸线巡逻、大型船只避碰以及穿越密集岛礁等复杂任务时的安全性,提出一种基于控制障碍函数的椭圆模型障碍物避障方法。在对障碍物进行椭圆形建模的基础上设计包含艏向角约束的控制障碍函数,构建带有约束条... 为保证无人水下航行器在执行海岸线巡逻、大型船只避碰以及穿越密集岛礁等复杂任务时的安全性,提出一种基于控制障碍函数的椭圆模型障碍物避障方法。在对障碍物进行椭圆形建模的基础上设计包含艏向角约束的控制障碍函数,构建带有约束条件的二次规划问题,通过与无障碍环境下的制导律相结合,得到闭式解形式的避障制导律。仿真结果验证了所提方法的有效性,可全局上满足安全性和稳定性要求,对于无人水下航行器在复杂海洋环境中的安全航行具有实际应用价值。 展开更多
关键词 欠驱动无人水下航行器 控制障碍函数 椭圆障碍 避障 制导律 二次规划
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基于Lyapunov函数的小天体软着陆障碍规避控制方法 被引量:6
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作者 胡海静 朱圣英 崔平远 《深空探测学报》 2015年第2期149-167,共19页
针对姿轨耦合型探测器控制方法存在工程实现难、计算效率低的问题,提出一种基于Lyapunov函数的小天体自主软着陆障碍规避控制方法。首先,建立了小天体着陆过程姿态和轨道的动力学模型;其次,考虑探测器当前的势能与障碍地形对探测器的威... 针对姿轨耦合型探测器控制方法存在工程实现难、计算效率低的问题,提出一种基于Lyapunov函数的小天体自主软着陆障碍规避控制方法。首先,建立了小天体着陆过程姿态和轨道的动力学模型;其次,考虑探测器当前的势能与障碍地形对探测器的威胁选取Lyapunov函数,并根据Lyapunov稳定性原理推导了推力器的开关控制逻辑,能够实现到达目标着陆点的同时进行障碍规避,且该过程不需事先设计参考模型。同时,该控制逻辑具有解析形式,能够实现实时障碍规避。仿真结果表明,该方法能够有效实现规避障碍且满足姿态稳定的要求。 展开更多
关键词 小天体 lyapunov 障碍规避 姿轨耦合 跟踪控制
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多障碍环境下巡检机器人路径规划优化研究 被引量:2
12
作者 乔道迹 张艳兵 《现代电子技术》 北大核心 2025年第1期130-134,共5页
针对大规模、密集的障碍物分布,高效地搜索最佳路径是一个挑战,为规划出更短的巡检路线,并实现多障碍环境下的灵活避障,文中提出一种多障碍环境下巡检机器人路径规划优化方法。使用二维矩阵构建巡检环境模型,应用D*算法在巡检环境模型... 针对大规模、密集的障碍物分布,高效地搜索最佳路径是一个挑战,为规划出更短的巡检路线,并实现多障碍环境下的灵活避障,文中提出一种多障碍环境下巡检机器人路径规划优化方法。使用二维矩阵构建巡检环境模型,应用D*算法在巡检环境模型中进行巡检机器人路径规划,并将传统D*算法中的扩展步长方式改变为自适应扩展步长,使机器人在面积较大的巡检场地能够更快地完成巡检;将代价函数由欧氏距离替换为切比雪夫诺距离和曼哈顿距离融合的代价函数,并引入了平滑度函数优化线路规划结果,使规划的路径更为平滑,在遇到由于多种原因产生的新障碍物时可以重新规划路径。通过实验结果可知,无论是静态地图还是动态地图,该方法均可以快速准确地规划出一条最佳路线,并且在多种环境中应用该方法能够高效获取路径规划结果。 展开更多
关键词 障碍 巡检机器人 路径规划 D*算法 动态环境 扩展节点 代价函数 扩展步长
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基于隐式Lyapunov函数的弹药传输机械臂变增益超螺旋滑模控制 被引量:1
13
作者 林瑜斌 侯保林 +1 位作者 鲍丹 赵伟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2573-2583,共11页
为提高某弹药传输机械臂在传输弹药过程中受到负载不确定性影响下的定位控制鲁棒性,提出一种新型的基于隐式Lyapunov函数变增益超螺旋滑模控制方法。建立弹药传输机械臂系统的动力学方程,并对方程中摩擦力矩及支反力矩的重要参数进行辨... 为提高某弹药传输机械臂在传输弹药过程中受到负载不确定性影响下的定位控制鲁棒性,提出一种新型的基于隐式Lyapunov函数变增益超螺旋滑模控制方法。建立弹药传输机械臂系统的动力学方程,并对方程中摩擦力矩及支反力矩的重要参数进行辨识,减少系统不确定性。构造隐式Lyapunov函数并设计出一种新型的变增益超螺旋滑模控制策略,通过Lyapunov稳定性理论证明闭环系统全局稳定。超螺旋滑模控制增益的变化取决于系统的Lyapunov函数,是滑模变量的可微函数,具有控制参数易调节的优势。实验结果表明:摩擦力矩及支反力矩补偿可使系统定位时间由补偿前2.659 s缩短到1.157 s,提高了系统定位性能。在不同工况下,控制方法可有效地抑制系统负载不确定性的影响,保证系统的定位稳定性。 展开更多
关键词 弹药传输机械臂 参数辨识 隐式lyapunov函数 超螺旋滑模控制 定位控制
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基于控制障碍函数的受限非线性系统安全控制研究进展
14
作者 王海静 彭金柱 张方方 《郑州大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2024年第6期1-8,共8页
控制障碍函数能有效兼顾控制目标和安全性,成为当前研究热点之一。首先,基于非线性控制系统的复杂性介绍了一相对阶和高相对阶控制障碍函数的构造方法及其理论成果,通过各类控制障碍函数可将安全约束转化为集合前向不变性以实现系统安... 控制障碍函数能有效兼顾控制目标和安全性,成为当前研究热点之一。首先,基于非线性控制系统的复杂性介绍了一相对阶和高相对阶控制障碍函数的构造方法及其理论成果,通过各类控制障碍函数可将安全约束转化为集合前向不变性以实现系统安全控制。其次,从不同控制目标下优化问题的求解角度对基于控制障碍函数的非线性系统安全控制进行了总结。最后,基于控制障碍函数方法的可扩展性、强实时性和强鲁棒性等优点,展望了控制障碍函数方法在非线性系统安全控制领域的应用前景。 展开更多
关键词 控制障碍函数 非线性系统 安全控制 二次规划
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MMMC两侧电流基于Lyapunov函数的控制策略 被引量:3
15
作者 余冰 程尹曼 +1 位作者 程启明 赖宇生 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期45-55,共11页
分频传输系统(fractional frequency transmission system,FFTS)是一种海上风电电能传输方案,FFTS中最为关键的装置为大功率AC/AC变换器,而模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter,MMMC)是一种高电压、大功率AC/A... 分频传输系统(fractional frequency transmission system,FFTS)是一种海上风电电能传输方案,FFTS中最为关键的装置为大功率AC/AC变换器,而模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter,MMMC)是一种高电压、大功率AC/AC变换器。针对MMMC输入输出两侧的电流控制,目前一般都采用传统PI控制,其控制参数多且控制效果不理想,而基于Lyapunov函数的控制策略的控制器数量、控制复杂程度和效果都优于PI控制,因此提出了MMMC输入输出两侧电流的Lyapunov函数控制策略。根据MMMC的拓扑结构,推导出MMMC输入输出两侧电流解耦模型,再结合Lyapunov函数控制理论,推导出MMMC输入输出两侧电流的Lyapunov函数控制的数学模型,证明了所提控制具有全局渐进稳定性,讨论了Lyapunov函数控制的不精确以及参数选择问题。最后在MATLAB仿真平台上针对MMMC输入输出两侧电流控制采用所提控制策略和传统控制策略分别在不同工况下进行实验比较,仿真结果验证了所提控制策的正确性与优越性。 展开更多
关键词 海上风电 模块化多电平矩阵变换器 输入输出两侧电流 lyapunov函数控制 PI控制
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基于共同二次Lyapunov函数的频率可控的Boost变换器切换律
16
作者 李思琪 张波 张伟悦 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期100-108,共9页
针对最小型切换律开关频率过高难以应用于工程实际的问题,建立了Boost变换器CCM运行的切换系统模型,基于共同二次Lyapunov函数提出1种新的切换律。根据切换律的数学表达式,分析变换器的稳态性能及动态性能,描述该切换律对变换器开关频... 针对最小型切换律开关频率过高难以应用于工程实际的问题,建立了Boost变换器CCM运行的切换系统模型,基于共同二次Lyapunov函数提出1种新的切换律。根据切换律的数学表达式,分析变换器的稳态性能及动态性能,描述该切换律对变换器开关频率的调节机制。仿真及实验表明,在该切换律的作用下,Boost变换器开关频率可控,不会出现切换系统特有的芝诺行为,且与现有控制策略相比,变换器的动态性能好,在受到外部扰动时电压波动更小,调节时间更短。 展开更多
关键词 切换律 共同二次lyapunov函数 开关频率 BOOST变换器
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基于位置约束与注意力的低空无人机障碍物检测方法 被引量:1
17
作者 唐友军 缪存孝 +2 位作者 张贺 李玉峰 叶文 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第3期933-942,共10页
无人机(UAV)在低空领域广泛应用于电力巡检、搜救、侦察等任务,对飞行过程中的障碍物进行提前检测是完成既定任务的安全保障。为满足无人机低空飞行时对障碍物的检测精度要求及位置回归精度要求,提出一种基于位置约束与注意力改进的低... 无人机(UAV)在低空领域广泛应用于电力巡检、搜救、侦察等任务,对飞行过程中的障碍物进行提前检测是完成既定任务的安全保障。为满足无人机低空飞行时对障碍物的检测精度要求及位置回归精度要求,提出一种基于位置约束与注意力改进的低空无人机障碍物检测方法。分析位置回归损失函数的不足并基于此提出分离尺度损失与融合方向约束的损失函数对回归过程进行优化;改进注意力机制CBAM提出双重注意力机制以强化特征抑制干扰,提高检测性能。实验结果表明:本文方法在mAP上提高了2.28%,在mAP@0.5:0.95上提高了2.7%,在检测精度和位置回归精度上都表现出了更好的低空障碍物检出性能。 展开更多
关键词 低空无人机 障碍物检测 位置回归损失函数 双重注意力机制 位置回归损失函数
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改进YOLOv8的城市行车道路障碍物检测算法研究 被引量:2
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作者 向雷 蒋文波 《电子测量技术》 北大核心 2025年第1期29-38,共10页
针对目前城市道路复杂环境下障碍物检测精度不足、检测速度慢、模型参数量大和小目标障碍物检测效果不佳的问题,提出一种改进的YOLOv8n轻量级城市行车道路障碍物检测算法。首先,制作MRObstacle城市道路障碍物目标检测数据集,扩展了障碍... 针对目前城市道路复杂环境下障碍物检测精度不足、检测速度慢、模型参数量大和小目标障碍物检测效果不佳的问题,提出一种改进的YOLOv8n轻量级城市行车道路障碍物检测算法。首先,制作MRObstacle城市道路障碍物目标检测数据集,扩展了障碍物检测种类与数量;其次,设计全新的SPS_C2f改进主干网络,降低网络参数量与提升检测速度,添加M_ECA注意力模块至网络的Neck部分,提升网络检测速度与特征表达能力;再次,融合BiFPN特征金字塔和添加小目标检测头,更好地捕捉小尺寸障碍物的特征;最后,使用可优化边界框宽度与高度值的损失函数MPDIoU,提升网络边界框回归性能。相比于原YOLOv8n算法,该算法的mAP0.5指标提升2.04%,达到97.12%;FPS值提升12.08 fps,达到107.45 fps;网络参数量减少10%,降低至2.73 MB。该算法在减少参数量的同时提高了检测精度和速度,可更好应用于城市行车道路障碍物检测任务。 展开更多
关键词 障碍物检测 YOLOv8 改进C2f模块 改进注意力机制 损失函数
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采用势函数的三自由度气浮模拟器追逃策略
19
作者 王创歌 陈丹鹤 廖文和 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第5期1655-1662,共8页
针对航天器近距离操作控制算法地面验证和空间近距离追逃问题,开发三自由度(three degrees-of-freedom,3-DOF)零重力气浮模拟器,提出引入虚拟边界障碍物的势函数追踪策略和逃逸策略,有效利用势函数的特性,在追踪星抵近逃逸星的同时,可... 针对航天器近距离操作控制算法地面验证和空间近距离追逃问题,开发三自由度(three degrees-of-freedom,3-DOF)零重力气浮模拟器,提出引入虚拟边界障碍物的势函数追踪策略和逃逸策略,有效利用势函数的特性,在追踪星抵近逃逸星的同时,可实现对环境中障碍物的规避,并且在有限的地面空间范围内约束双星的运动。实验结果表明,追踪星可实现对逃逸星的追踪,与仿真结果一致,证明了该实验台可用于航天器近距离机动控制算法的地面验证,也证明了提出的追逃策略的有效性。 展开更多
关键词 气浮模拟器 函数 追逃策略 虚拟障碍
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基于滤波控制障碍函数的严格反馈系统安全控制
20
作者 陈仲秋 刘勇华 苏春翌 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2474-2486,共13页
针对一类严格反馈系统的安全控制问题,提出一种基于滤波控制障碍函数(Filtered control barrier functions,FCBF)的优化控制方法.首先引入一阶低通滤波器,构建滤波控制障碍函数.然后结合控制李雅普诺夫函数(Control Lyapunov functions,... 针对一类严格反馈系统的安全控制问题,提出一种基于滤波控制障碍函数(Filtered control barrier functions,FCBF)的优化控制方法.首先引入一阶低通滤波器,构建滤波控制障碍函数.然后结合控制李雅普诺夫函数(Control Lyapunov functions,CLF)及离线优化技术,提出一种新颖的安全反推控制算法.与现有文献相比,所提控制算法通过运用滤波控制障碍函数,有效克服了安全反推过程中的“计算膨胀”问题.仿真结果验证了所提控制算法的有效性与正确性. 展开更多
关键词 非线性系统 安全控制 控制障碍函数 低通滤波器 反推设计
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