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基于Fuzzy-CMAC的人体假肢系统智能控制方法研究 被引量:5
1
作者 喻洪流 徐兆红 +1 位作者 卢博睿 张定国 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期83-88,共6页
由于需要适应患者的参数个性化与步速变化,人体大腿假肢系统参数具有模型非线性与参数不确定性等复杂系统特性,因此需要寻求有效的智能控制方法。以一种自制的液压型智能大腿假肢结构为例,首先建立基于非线性阻尼控制参数与人体髋关节... 由于需要适应患者的参数个性化与步速变化,人体大腿假肢系统参数具有模型非线性与参数不确定性等复杂系统特性,因此需要寻求有效的智能控制方法。以一种自制的液压型智能大腿假肢结构为例,首先建立基于非线性阻尼控制参数与人体髋关节力矩的人机动力学模型,根据智能假腿的复杂系统特性设计一种PD-FCMAC逆动态复合控制模型,实现膝关节轨迹跟踪控制。以所建立的假腿实验样机动力学模型为对象,对PD-FCMAC方法进行实验仿真。实验结果表明,大腿假肢膝关节可以在约0.5 s时间内跟踪好目标曲线,具有良好的实时性与精度,且获得的膝关节阻力矩结果与膝关节角度曲线的循环交变规律一致。 展开更多
关键词 智能控制 大腿假肢 动力学模型 模糊cmac控制器
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驾驶员CMAC模型及对汽车侧翻稳定性影响
2
作者 付林凯 金智林 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第11期1827-1834,共8页
驾驶员操纵转向行为严重影响汽车侧翻安全。为准确分析驾驶员因素对汽车侧翻稳定性的影响,研究了防侧翻的CMAC驾驶员模型,分析了驾驶员参数对汽车侧翻稳定性的影响规律。根据汽车侧翻动力学模型推导了侧翻稳定性指标及指标的参考值;设... 驾驶员操纵转向行为严重影响汽车侧翻安全。为准确分析驾驶员因素对汽车侧翻稳定性的影响,研究了防侧翻的CMAC驾驶员模型,分析了驾驶员参数对汽车侧翻稳定性的影响规律。根据汽车侧翻动力学模型推导了侧翻稳定性指标及指标的参考值;设计了小脑模型关节控制器局部性神经网络方法模拟驾驶员实际防侧翻决策,模糊PID算法模拟驾驶员防侧翻参考决策,从而获得驾驶员防侧翻反应模型;采用参数化方式表征了驾驶员的分析能力、驾驶频次、学习能力及反应能力;选取恶劣行驶工况进行仿真,结果表明分析能力强、驾驶频次多、学习能力强、反应能力强的驾驶员防侧翻时,可在恰当的时间决策出适当的方向盘修正转角,有效防止汽车侧翻。 展开更多
关键词 驾驶员模型 汽车侧翻稳定性 小脑模型关节控制器 模糊PID
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神经计算中坐标变换的网络模型(CMAC)的泛化特性 被引量:16
3
作者 欧阳楷 陈卉 +1 位作者 周萍 周琛 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第4期475-481,共7页
在神经计算中神经网络的泛化特性是一个非常重要的内容.该文简述了小脑模型(CMAC——CerebelarModelAreiculationControler)的原理和学习算法,并用仿真方法讨论了在机器人使用的坐标变换关... 在神经计算中神经网络的泛化特性是一个非常重要的内容.该文简述了小脑模型(CMAC——CerebelarModelAreiculationControler)的原理和学习算法,并用仿真方法讨论了在机器人使用的坐标变换关系(输入直角坐标值,输出机器手的关节角度)下CMAC的泛化性能:当泛化率为1∶100时CMAC仍能正常工作.系统的精度虽能满足需要,但是进一步提高却受到限制.本文还讨论了影响精度的各种因素及可能的改进方法. 展开更多
关键词 泛化性能 小脑模型 cmac 坐标变换 神经网络
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基于CMAC小脑神经网络的超磁致伸缩作动器高精度控制的仿真研究 被引量:9
4
作者 胡世峰 朱石坚 +1 位作者 楼京俊 谢向荣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期68-72,共5页
为了补偿超磁致伸缩作动器(GMA)内在的滞回非线性提高其精度,将小脑神经网络(CMAC)前馈和PID反馈控制器相结合,提出了一种实时滞回补偿控制策略,以期实现GMA的高精度跟踪控制。由于CMAC神经网络不能够直接逼近滞回逆这种具有记忆性的多... 为了补偿超磁致伸缩作动器(GMA)内在的滞回非线性提高其精度,将小脑神经网络(CMAC)前馈和PID反馈控制器相结合,提出了一种实时滞回补偿控制策略,以期实现GMA的高精度跟踪控制。由于CMAC神经网络不能够直接逼近滞回逆这种具有记忆性的多映射现象,通过引入一个滞回逆算子,将多映射的滞回逆转换成一一映射,然后运用CMAC神经网络控制器来逼近这个一一映射,从而建立一个基于CMAC神经网络的滞回逆模型。仿真结果表明该控制策略能适应GMA滞回特性随输入信号的变化,在线建立GMA的滞回逆模型,从而消除滞回非线性的影响,实现GMA的高精度控制。 展开更多
关键词 超磁致伸缩作动器 滞回非线性 小脑神经网络 滞回逆算子
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基于高斯基函数 CMAC 模型的一种快速算法 被引量:6
5
作者 刘军 唐亮 许晓鸣 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第8期63-65,共3页
广义小脑模型(CMAC)在函数泛化能力和函数逼近能力方面优于基本CMAC模型,但算法较为复杂,实时性差.因此,研究广义CMAC模型的快速算法,对于满足实时控制是非常必要的.文中研究了基于高斯基函数的广义CMAC模型的... 广义小脑模型(CMAC)在函数泛化能力和函数逼近能力方面优于基本CMAC模型,但算法较为复杂,实时性差.因此,研究广义CMAC模型的快速算法,对于满足实时控制是非常必要的.文中研究了基于高斯基函数的广义CMAC模型的快速算法,定义了包含待学习样本点的一个超立方体子空间,提出了基于该超立方体子空间的快速学习算法.通过算例仿真表明,学习算法收敛速度较快,可以满足实时控制要求. 展开更多
关键词 高斯基函数 广义小脑模型 实时控制系统 算法
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改进的模糊CMAC神经网络 被引量:3
6
作者 程起才 王洪元 施连敏 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第23期182-185,共4页
提出了一种改进的模糊CMAC神经网络(IFCMAC),该神经网络是在经典的FCMAC神经网络的模糊后相连层和输出层之间引入了输入矢量的线性加权和来补偿逼近的误差,所以它的逼近精度得到提高,解决了CMAC系列神经网络逼近精度不高的弱点,在颅脑... 提出了一种改进的模糊CMAC神经网络(IFCMAC),该神经网络是在经典的FCMAC神经网络的模糊后相连层和输出层之间引入了输入矢量的线性加权和来补偿逼近的误差,所以它的逼近精度得到提高,解决了CMAC系列神经网络逼近精度不高的弱点,在颅脑磁共振图像分割仿真实验中,把当前像素点的子图像的纹理特征和该像素点的灰度值作为该像素的特征向量,将该特征向量作为IFCMAC神经网络的输入,实验结果表明其具有较高的分割准确性。 展开更多
关键词 模糊小脑神经网络 图像分割 灰度共生矩阵 磁共振图像
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模糊CMAC及其在机器人轨迹跟踪控制中的应用 被引量:20
7
作者 孙炜 王耀南 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期38-42,共5页
小脑模型关节控制器(CMAC)具有结构简单,学习快速的优点,但是它的空间划分方式不能在线进行调整,影响了其自适应能力的提高.本文将模糊理论引入CMAC,提出了一种能够反映人类小脑认知的模糊性和连续性的模糊小脑模型关节控制器(FCMAC).... 小脑模型关节控制器(CMAC)具有结构简单,学习快速的优点,但是它的空间划分方式不能在线进行调整,影响了其自适应能力的提高.本文将模糊理论引入CMAC,提出了一种能够反映人类小脑认知的模糊性和连续性的模糊小脑模型关节控制器(FCMAC).该控制器对CMAC的空间划分方式进行了模糊化处理,可通过BP学习算法对CMAC的空间划分方式进行在线调整,大大提高了CMAC的自适应能力.所提出的FCMAC被应用于机器人的轨迹跟踪控制系统以克服机器人系统中非线性和不确定性因素的影响.仿真实验结果表明,所提FCMAC与传统的CMAC相比性能上有了很大的改善. 展开更多
关键词 小脑模型关节控制器 模糊小脑模型关节控制器 机器人
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基于GA-FCMAC算法的船舶运动智能控制器 被引量:4
8
作者 郭晨 苏辉 杨国勋 《中国航海》 CSCD 北大核心 2002年第1期12-15,共4页
在研究模糊小脑模型神经网络控制器 (FCMAC)的基础上 ,本文提出了基于遗传算法学习的模糊小脑模型神经网络控制 (GA FCMAC)算法并应用于船舶运动控制。仿真结果表明该算法具有良好的控制性能。
关键词 GA-Fcmac算法 船舶运动 智能控制器 小脑模型神经网络控制器 遗传算法 船舶 航向控制 自动舵
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基于CMAC的非线性逆滤波改善传感器的动态特性 被引量:4
9
作者 刘清 沈祖诒 王柏林 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期758-761,共4页
在测量系统中许多传感器存在着严重的非线性静态特性和响应滞后的动态特性,当被测量对象的变化率高于传感器的响应速度时,测量结果与真值之间存在较大的误差.为了补偿这个测量误差,采用了一个由无限响应的IIR滤波器和静态非线性环节构... 在测量系统中许多传感器存在着严重的非线性静态特性和响应滞后的动态特性,当被测量对象的变化率高于传感器的响应速度时,测量结果与真值之间存在较大的误差.为了补偿这个测量误差,采用了一个由无限响应的IIR滤波器和静态非线性环节构成的非线性滤波器去改善传感器的特性.IIR滤波器的系数通过实验数据得到,非线性静态环节采用单输入单输出小脑神经网络(SISO CMAC)实现.SISO CMAC具有学习简单、收敛速度快、函数逼近精度高等特点.最后,通过对热敏电阻动态测量误差的补偿,验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 测量误差 非线性逆滤波 cmac 补偿 非线性滤波器 多传感器 动态特性 逆滤波 动态测量误差 响应速度
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一种基于模糊CMAC自学习模糊逻辑系统及其在控制中的应用 被引量:2
10
作者 段培永 张玫 邵惠鹤 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期543-546,共4页
把 HCMAC(Hyperball Cerebellar Model Articulation Controller)与模糊逻辑理论有机结合起来 ,形成 FHCMAC(Fuzzy HCMAC) ,它便于从输入输出数据中提取模糊规则 ,直接用作控制器 .可以将 FHCMAC看作用基函数网络实现的模糊逻辑系统 ,兼... 把 HCMAC(Hyperball Cerebellar Model Articulation Controller)与模糊逻辑理论有机结合起来 ,形成 FHCMAC(Fuzzy HCMAC) ,它便于从输入输出数据中提取模糊规则 ,直接用作控制器 .可以将 FHCMAC看作用基函数网络实现的模糊逻辑系统 ,兼有 HCMAC神经网络和模糊逻辑两者的优点 ,既可以较容易表达定性或模糊的经验知识 ,又具有很好的学习性能 .应用仿真实例验证了其有效性 . 展开更多
关键词 小脑模型 模糊神经网络 FHcmac 模糊控制 自学习 模糊逻辑系统
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基于PCMAC⁃PID的全钒液流电池储能系统功率控制 被引量:3
11
作者 邱亚 陈薇 李鑫 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期117-124,共8页
为了提高全钒液流电池(Vanadium redox battery,VRB)储能系统功率控制的快速性,文中提出一种分段量化小脑模型神经网络(piecewise cerebella model articulation controller,PCMAC)与比例积分微分控制(proportion integral differential... 为了提高全钒液流电池(Vanadium redox battery,VRB)储能系统功率控制的快速性,文中提出一种分段量化小脑模型神经网络(piecewise cerebella model articulation controller,PCMAC)与比例积分微分控制(proportion integral differential,PID)相结合的复合控制策略(PCMAC⁃PID),由PCMAC实现前馈控制,PID实现反馈控制。建立了VRB储能系统的数学模型,给出了复合控制器的结构及具体算法,最后通过仿真验证了复合控制策略的有效性。仿真结果表明,与PID算法相比,复合控制策略能更好地提高控制系统的响应速度且具有一定的鲁棒性。 展开更多
关键词 小脑模型神经网络 复合控制 全钒液流电池 功率控制
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提高电动加载系统输出平滑的CMAC复合控制 被引量:10
12
作者 杨波 程龙 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期723-727,共5页
CMAC(Cerebellar Model Articulation Controller)和PD(Proportional Derivative)复合控制算法有时因输出不平滑会引起加载电机抖动而影响控制效果.通过对该输出不平滑问题进行分析,提出了一种新的提高输出平滑性的改进CMAC复合控制算法... CMAC(Cerebellar Model Articulation Controller)和PD(Proportional Derivative)复合控制算法有时因输出不平滑会引起加载电机抖动而影响控制效果.通过对该输出不平滑问题进行分析,提出了一种新的提高输出平滑性的改进CMAC复合控制算法,该方法通过新的权值更新公式,在权值更新时直接达到减小误差和提高输出平滑性的目的.仿真和实验结果表明:改进后的算法能够有效提高输出平滑性,降低了21%的稳态误差,且保证在加载时有良好的稳定性和抗干扰能力. 展开更多
关键词 电动加载系统 小脑模型神经网络 权值平滑 权值更新公式
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基于振动及EEMD-CMAC算法的鸭蛋散黄在线检测 被引量:1
13
作者 卢伟 丁婧 +2 位作者 罗慧 王玲 代德建 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第21期282-289,共8页
针对鸭蛋长期存储以及运输过程中造成的散黄问题,构建一种基于振动信息的鸭蛋散黄在线检测流水线,可实现鸭蛋的自动触压和随动检测。通过磁致伸缩振子对鸭蛋扫频振动进行音频信息增强,对音频振动信号进行集合经验模态分解,并通过主成分... 针对鸭蛋长期存储以及运输过程中造成的散黄问题,构建一种基于振动信息的鸭蛋散黄在线检测流水线,可实现鸭蛋的自动触压和随动检测。通过磁致伸缩振子对鸭蛋扫频振动进行音频信息增强,对音频振动信号进行集合经验模态分解,并通过主成分分析进行降维提取主要特征,基于此,构建基于小脑神经网络的鸭蛋散黄检测模型。试验中,对320枚鸭蛋进行检测(训练集200枚,测试集120枚),结果表明,基于累积贡献率达98.14%的前5个主成分的鸭蛋散黄检测模型训练集和测试集识别率分别达98.66%和97.03%,每枚鸭蛋在线检测时间约1 s。研究表明,所研制的检测流水线基于磁致伸缩振子扫频激励未知品质鸭蛋,再结合EEMD-CMAC进行鸭蛋散黄检测是可行的,可满足流水线在线检测的要求。 展开更多
关键词 无损检测 算法 模型 集合经验模态分解(EEMD) 小脑神经网络(cmac) 鸭蛋散黄
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基于CMAC在线自学习模糊自适应控制的机器人力/位置鲁棒控制 被引量:7
14
作者 魏立新 李二超 王洪瑞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期40-44,共5页
针对机器人系统的未知、不确定、时变和非线性特性,在传统误差学习法的基础上,提出一种CMAC在线自学习模糊自适应控制结构,利用模糊推理机产生的分目标学习误差代替反馈控制器的输出信号训练CMAC,使CMAC的学习与系统的实际跟踪过程相适... 针对机器人系统的未知、不确定、时变和非线性特性,在传统误差学习法的基础上,提出一种CMAC在线自学习模糊自适应控制结构,利用模糊推理机产生的分目标学习误差代替反馈控制器的输出信号训练CMAC,使CMAC的学习与系统的实际跟踪过程相适应,避免了控制器的输出产生振荡或进入饱和状态。仿真结果表明这种控制方案实现了对未知不确定非线性机器人系统的高精度实时力/位置控制。 展开更多
关键词 机器人 力/位置控制 小脑模型联接控制 模糊推理机
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机器人视觉伺服中CMAC学习控制系统研究 被引量:3
15
作者 石玉秋 孙炜 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第26期238-240,共3页
根据小脑模型关联控制器(CMAC)收敛速度快,适于实时控制系统的特点,设计了一种基于CMAC学习控制方法的机器人视觉伺服系统。在该系统中,CMAC被用作前馈视觉控制器对常规反馈控制器进行补偿。所提出的CMAC控制器替代图像雅可比矩阵来获... 根据小脑模型关联控制器(CMAC)收敛速度快,适于实时控制系统的特点,设计了一种基于CMAC学习控制方法的机器人视觉伺服系统。在该系统中,CMAC被用作前馈视觉控制器对常规反馈控制器进行补偿。所提出的CMAC控制器替代图像雅可比矩阵来获得目标图像特征和机器人关节运动之间2D/3D变换关系,通过其在线学习,可以使系统对摄像机标定误差不敏感,从而提高系统的鲁棒性。实验证明了所设计控制系统的有效性。 展开更多
关键词 机器人 视觉伺服 学习控制 小脑模型关联控制器
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CMAC辨识的CMYK到CIE L*a*b颜色空间转换模型的研究 被引量:4
16
作者 智川 李志健 +1 位作者 冷彩凤 石毅 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期950-954,共5页
为了解决设备相关颜色空间CMYK与设备无关颜色空间之间的相互转换问题,利用小脑模型神经网络(cerebellar model articulation controller,CMAC)高度非线性拟合能力,研究CMYK颜色空间与CIE L*a*b*之间的转换关系,研究结果显示该方法具有... 为了解决设备相关颜色空间CMYK与设备无关颜色空间之间的相互转换问题,利用小脑模型神经网络(cerebellar model articulation controller,CMAC)高度非线性拟合能力,研究CMYK颜色空间与CIE L*a*b*之间的转换关系,研究结果显示该方法具有结构简单,易于软件和硬件的实现,将IT8.7/3标准色靶文件中104个专业色块值作为检验样本,检验样本的平均色差为1.6,完全适用于两种不同颜色空间之间的转换过程. 展开更多
关键词 cmac 颜色空间转换 CMYK颜色空间 CIE L*a*b*颜色空间
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基于CMAC的船舶操舵系统负载模拟器复合控制 被引量:7
17
作者 叶正茂 李洪人 王经甫 《工程设计学报》 CSCD 2002年第3期147-150,共4页
利用键合图建模与仿真方法 ,建立了某船舶操舵系统负载模拟器与操舵系统联动的扩展键合图模型 .针对多余力严重影响施力系统动态加载性能的特点 ,提出了基于 CMAC神经网络的复合控制来提高施力系统的动态加载性能 ,并给出了具体的控制... 利用键合图建模与仿真方法 ,建立了某船舶操舵系统负载模拟器与操舵系统联动的扩展键合图模型 .针对多余力严重影响施力系统动态加载性能的特点 ,提出了基于 CMAC神经网络的复合控制来提高施力系统的动态加载性能 ,并给出了具体的控制结构和算法 .通过对系统的动态仿真表明 。 展开更多
关键词 船舶 操舵系统 复合控制 负载模拟器 cmac神经网络 键合图模型
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基于CMAC的图像融合快速算法 被引量:10
18
作者 刘桂雄 林绪虹 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期950-956,共7页
提出了一种基于CMAC数据融合模型的复杂智能图像融合快速算法。将多源传感器图像配准后的各源图像按相同标准分解成若干个J×J区域,通过量化编码,概念映射到关联存储空间的存储单元区域中,再用hash编码技术实际映射到权重存储空间... 提出了一种基于CMAC数据融合模型的复杂智能图像融合快速算法。将多源传感器图像配准后的各源图像按相同标准分解成若干个J×J区域,通过量化编码,概念映射到关联存储空间的存储单元区域中,再用hash编码技术实际映射到权重存储空间进行压缩,经过CMAC网络的迭代训练,得到CMAC图像融合结果。设计多聚焦图像的模型仿真实验,将CMAC图像融合方法、加权平均图像融合方法、像素灰度值选大图像融合方法以及像素灰度值选小图像融合方法进行了定性与定量的比较与分析。实验结果表明:CMAC图像融合方法比其它方法能更有效地逼近真实的融合模型,其均方根误差分别只有其它3种方法的30.4%、22.2%和20.9%,且具有实时性的优点。 展开更多
关键词 多传感信息融合 图像融合 cmac网络
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智能假腿的CMAC控制与实例仿真 被引量:2
19
作者 喻洪流 沈凌 +2 位作者 赵展 徐兆红 钱省三 《控制工程》 CSCD 北大核心 2010年第2期182-184,189,共4页
针对智能假腿系统模型的非线性与参数的不确定性等系统特性,提出了一种基于小脑模型神经网络控制器(CMAC)的假腿实时智能控制方法。该方法首先根据一种自制的假肢膝关节自适应结构,建立了智能假腿摆动相动力学数学模型,以描述智能假腿... 针对智能假腿系统模型的非线性与参数的不确定性等系统特性,提出了一种基于小脑模型神经网络控制器(CMAC)的假腿实时智能控制方法。该方法首先根据一种自制的假肢膝关节自适应结构,建立了智能假腿摆动相动力学数学模型,以描述智能假腿膝关节阻尼器控制参数与摆动运动参数之间的直接耦合关系。以此动力学模型为控制对象,设计了一种基于PD-CMAC的假腿系统智能控制器,并进行了实例仿真。仿真结果表明,假腿膝关节可以很快(约在0.5s时间内)跟踪好目标曲线,具有良好的实时性与精度;此外,膝关节阻尼器针阀开口位置与相应的假腿膝关节的角速度变化具有明显的负相关性;可以通过对假腿阻尼器针阀开口位置的调节,达到假腿跟踪健康腿摆动步态的目的。 展开更多
关键词 智能假腿 动力学模型 小脑模型控制器
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电液速度伺服系统的 CMAC-1 积分控制 被引量:4
20
作者 何洪 孙薇 +1 位作者 周恩涛 周士昌 《机床与液压》 北大核心 1999年第1期12-13,共2页
本文提出了一种电液速度伺服系统CMAC—1(积分)神经网络控制算法,仿真及实验研究表明算法用于变轨迹速度跟踪控制具有良好的泛化能力,且对于交变外负载干扰具有良好的鲁棒性。
关键词 速度伺服系统 积分控制 cmac 电液伺服系统
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