基于模糊PID的高精度温度控制系统 被引量：47

1

作者 张宝峰 张燿 +2 位作者 朱均超 豆梓文 符烨 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1425-1429,共5页

为满足工业生产领域对温度传感器现场标定的需求,设计了一套基于模糊PID的便携式高精度温度控制系统。使用模糊算法对PID参数进行自动控制和整定,满足对不同温度段的控制要求,根据H桥驱动电路搭建TEC驱动模块,利用铂电阻PT1000作为温度... 为满足工业生产领域对温度传感器现场标定的需求,设计了一套基于模糊PID的便携式高精度温度控制系统。使用模糊算法对PID参数进行自动控制和整定,满足对不同温度段的控制要求,根据H桥驱动电路搭建TEC驱动模块,利用铂电阻PT1000作为温度传感器,设计并完成了一套高精度温度控制系统。实验表明,在-20℃~120℃的控温范围之间,系统控温精度优于±0.005℃,并可以长期稳定在设定温度,超调量小。系统体积小,携带方便,可以满足复杂场合现场标定温度传感器的需求。 展开更多

关键词 温度控制 模糊PID 半导体制冷器 闭环控制

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高精度大范围的光学晶体温度控制系统 被引量：9

2

作者 朱均超 豆梓文 +1 位作者 李嘉强 徐晓明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1604-1611,共8页

为解决固体激光器工作时光学晶体产生的热沉积问题,保证其工作性能稳定,提出了一种基于半导体制冷器(TEC)的高控温精度、大控温范围光学晶体温度控制方案。分析了TEC的工作特性和光学晶体的热效应与传热机理,将TEC工作过程中自身温度变... 为解决固体激光器工作时光学晶体产生的热沉积问题,保证其工作性能稳定,提出了一种基于半导体制冷器(TEC)的高控温精度、大控温范围光学晶体温度控制方案。分析了TEC的工作特性和光学晶体的热效应与传热机理,将TEC工作过程中自身温度变化引起的电气特性改变与光学晶体温度的变化同时纳入控制环节,建立了温度-电流双闭环温度控制模型,设计并完成了一套高控温精度、大控温范围的光学晶体温度控制系统。实验结果表明:本系统在-15~120℃的温度控制范围内,可以迅速稳定在任一设定的温度点,其控温精度优于±0.002℃;当设定温度和实际温度之间的偏差在20℃以内时,其收敛稳定时间小于60s,可以满足固体激光器中光学晶体对控温范围与精度的要求。 展开更多

关键词 光学晶体 温度控制 双闭环 高精度 大范围

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严反馈系统的指令滤波自适应反步法控制 被引量：5

3

作者 吉月辉 周海亮 《控制工程》 CSCD 北大核心 2018年第12期2191-2196,共6页

针对控制方向未知和参数不确定/非参数化不确定下的非线性严反馈系统,论文研究一类指令滤波自适应反步法,避免传统反步法中虚拟控制的解析求导过程,解决传统反步法中“计算膨胀”问题。综合指令滤波反步法、滑模积分滤波器、非线性小增... 针对控制方向未知和参数不确定/非参数化不确定下的非线性严反馈系统,论文研究一类指令滤波自适应反步法,避免传统反步法中虚拟控制的解析求导过程,解决传统反步法中“计算膨胀”问题。综合指令滤波反步法、滑模积分滤波器、非线性小增益定理和Nussbaum函数,设计满足输入状态实用稳定性条件(ISpS)的自适应控制策略。为严反馈系统的稳定跟踪控制提供一类简洁有效的控制思路。基于机翼摇晃模型实现了数值仿真,验证所提出控制策略的有效性。 展开更多

关键词 指令滤波自适应反步法控制 不确定严反馈系统 NUSSBAUM函数

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结合自抗扰的风电系统电压环模糊自适应控制 被引量：14

4

作者 马幼捷 陶珑 +3 位作者 周雪松 洪发平 石雪琦 赵浛宇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期330-337,共8页

针对直驱式永磁同步风电机组(permanent magnet synchronous generator,PMSG)矢量控制中的网侧电压、机侧功率波动问题,提出一种模糊自抗扰控制策略。在保证系统稳定的前提下将控制器应用于电压环,加快变流器能量转移至电网的速度,提高... 针对直驱式永磁同步风电机组(permanent magnet synchronous generator,PMSG)矢量控制中的网侧电压、机侧功率波动问题,提出一种模糊自抗扰控制策略。在保证系统稳定的前提下将控制器应用于电压环,加快变流器能量转移至电网的速度,提高系统的暂态特性。最后,通过仿真深入对比分析该文所提控制策略和传统PI控制策略下直流母线电压和并网点电流、电压的波形。结果表明,该文所提结合扩张状态观测器的风电并网模糊控制策略的正确性和可行性。 展开更多

关键词 直驱式永磁同步风电机组 风电并网 线性自抗扰控制 模糊控制 抗扰性

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运用系统方法将EDA融入数字电子技术课程教学 被引量：13

5

作者 李晓静 刘红月 李晓飞 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2018年第1期211-214,222,共5页

为适应现代社会发展的需要,高校培养的学生不但应有扎实的专业理论功底,同时也要具备较高的实践能力、创新能力。鉴于电子设计自动化(EDA)技术方兴未艾、在高校电工电子类基础课程的教学工作中占有越来越重要的地位和作用,运用系统方法... 为适应现代社会发展的需要,高校培养的学生不但应有扎实的专业理论功底,同时也要具备较高的实践能力、创新能力。鉴于电子设计自动化(EDA)技术方兴未艾、在高校电工电子类基础课程的教学工作中占有越来越重要的地位和作用,运用系统方法的思路,在"数字电子技术"课程中融入EDA技术,形成一套"先整体后局部,从模型到对象,重要点轻细节"的教学体系,从理论教学、实践教学、考核方式、课程设计、课外实践、毕业设计、教师作用等角度作了具体阐述,以加强学生的理论基础、思维能力和实践能力,培养其创新意识和创新能力,从而促进教学质量和水平的提高。 展开更多

关键词 电子设计自动化 数字电子技术 系统方法 实践教学

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冷弯型钢机组轧辊位置自动调整控制系统的研究与改进 被引量：2

6

作者 高强 田宇 +3 位作者 李大华 李栋 李智 田禾 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第11期117-122,128,共7页

一次成型冷弯型钢机组常采用异步电机的开环控制模式调整轧辊位置来实现轧制参数的调整,该系统存在效率低、参数整定难以及维护成本高等问题。采用拉绳式测距传感器构成轧辊位置闭环控制虽可行,但实际工况存在水、油和高频噪声等恶劣因... 一次成型冷弯型钢机组常采用异步电机的开环控制模式调整轧辊位置来实现轧制参数的调整,该系统存在效率低、参数整定难以及维护成本高等问题。采用拉绳式测距传感器构成轧辊位置闭环控制虽可行,但实际工况存在水、油和高频噪声等恶劣因素影响,致使拉绳式测距传感器极易发生故障,由此可能导致“挤辊”等恶性安全事故。为此,综合考虑现场环境,经硬件设计实验筛选,设计了一种改进的轧辊位置自动调整控制系统。该系统采用磁栅尺作为测距传感器,并与安装在同一测量点电机传动轴上的增量式旋转编码器构成位置信息冗余,引入标准不确定度作为性能评估指标,完成测距传感器的性能评估与故障诊断,采用西门子S7-200 SMART型可编程逻辑控制器(PLC)作为从站控制器,通过采集模块采集磁栅尺及编码器的位置数据,采用接近开关作为零点标定。经现场调试运行结果表明,改进后的系统稳定性好,易操作,轧辊位置调整精度可达±1 mm,用时少,满足了轧辊位置自动调整的要求,提高了企业生产效率。 展开更多

关键词 测距传感器 冷弯型钢机组 可编程逻辑控制器(Programmable LOGIC Controller PLC) 主-从站 调整精度

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方矩形冷弯型钢机组远程管理系统的设计与实现 被引量：1

7

作者 高强 毛泽民 +1 位作者 李大华 沈术凯 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第10期58-63,共6页

针对某钢管厂冷弯型钢机组运行效率低、信息流通不畅的问题,在企业已有的自动化设备基础上设计并实现了该机组的远程管理系统。基于WinCC管理系统开发了该机组的信息管理系统,使用PHP脚本语言开发了动态域名服务程序,通过Internet/Intra... 针对某钢管厂冷弯型钢机组运行效率低、信息流通不畅的问题,在企业已有的自动化设备基础上设计并实现了该机组的远程管理系统。基于WinCC管理系统开发了该机组的信息管理系统,使用PHP脚本语言开发了动态域名服务程序,通过Internet/Intranet网络实现了对冷弯型钢机组运行状态的远程监控和生产数据的远程访问。采用设备综合效率(Overall Equipment Effectiveness,OEE)量化机组运行效率,方便企业管理者改善现场生产瓶颈和提升生产效率。经实际运行后,该系统运行状态良好,达到了优化组织生产和提高生产效率的目的,具有实际应用价值和推广意义。 展开更多

关键词 方矩形冷弯型钢机组 远程管理 WINCC 设备综合效率

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基于递归神经网络的再入飞行器最优姿态控制 被引量：6

8

作者 吉月辉 周海亮 +1 位作者 车适行 高强 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期329-338,共10页

针对再入飞行器的姿态跟踪问题,基于递归神经网络提出最优跟踪控制.采用反步法和递归神经网络,设计自适应前馈控制,将再入飞行器的最优姿态跟踪问题转化为等价的姿态角误差/角速率误差最优调节问题.采用自适应动态规划技术,解决最优调... 针对再入飞行器的姿态跟踪问题,基于递归神经网络提出最优跟踪控制.采用反步法和递归神经网络,设计自适应前馈控制,将再入飞行器的最优姿态跟踪问题转化为等价的姿态角误差/角速率误差最优调节问题.采用自适应动态规划技术,解决最优调节问题.引入神经网络估计最优控制中的代价函数,推导最优反馈控制律,同时保证Hamilton–Jacobi–Isaacs(HJI)方程估计误差最小化.采用Lyapunov理论,保证闭环系统中所有信号,包括姿态角跟踪误差是一致最终有界的.在MATLAB/Simulink中仿真验证了所提出控制策略的有效性. 展开更多

关键词 再入飞行器 最优控制 自适应动态规划 递归神经网络 姿态跟踪

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基于结构光的三维视觉检测系统在矩形钢生产线上的研究与设计 被引量：11

9

作者 王绍阳 李大华 +1 位作者 高强 于晓 《激光杂志》 北大核心 2018年第11期22-28,共7页

针对矩形冷弯空心型钢管生产中质量检测环节存在效率低、精度低、智能化程度低等缺点,设计了基于结构光的三维视觉检测系统。该系统通过PLC控制实现自动检测和实时数据显示,利用球形标定物实现了智能传感器相机的全局标定,使用点云图像... 针对矩形冷弯空心型钢管生产中质量检测环节存在效率低、精度低、智能化程度低等缺点,设计了基于结构光的三维视觉检测系统。该系统通过PLC控制实现自动检测和实时数据显示,利用球形标定物实现了智能传感器相机的全局标定,使用点云图像恢复方法得到三维重建的点云图像,通过参数检测方法处理点云图像得到矩形钢各参数,并以人机交互界面实时显示测量数据。通过实验及实际运行,论证了该系统操作简单、检测时间短,具有高精度和高稳定性,可适用于感兴区域内任何目标物体的检测,在提高了检测过程智能化的同时,保证了产品质量。 展开更多

关键词 矩形钢 三维视觉 全局标定 点云图像恢复 三维重建 参数检测方法

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基于ARM-Linux的爬壁机器人控制器研究 被引量：9

10

作者 贾云辉 张志宏 何宏 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2017年第9期1459-1466,共8页

针对人工船舶除锈的效率低、危险性高、成本高等问题,研制出爬壁机器人进行船舶除锈。采用了上、下位机的分布式控制方案,对基于ARM-Linux的爬壁机器人控制器进行研究,包括遥感器、比较器及其组成电路。通过引用强化学习算法Q-Leaning算... 针对人工船舶除锈的效率低、危险性高、成本高等问题,研制出爬壁机器人进行船舶除锈。采用了上、下位机的分布式控制方案,对基于ARM-Linux的爬壁机器人控制器进行研究,包括遥感器、比较器及其组成电路。通过引用强化学习算法Q-Leaning算法,实现了爬壁机器人的强化学习循迹,改进了传统PID等算法无法针对环境进行最优化动作策略选择的缺点,提高爬壁机器人在不同环境下循迹的准确性。实验结果表明,基于ARM-Linux的爬壁机器人控制系统性能较好,可以满足控制器要求。 展开更多

关键词 爬壁机器人 下位机 ARM-LINUX Q-Leaning

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基于浸入和不变技术的非线性跟踪控制 被引量：5

11

作者 李晓静 吴爱国 张兆龙 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期73-78,共6页

为实现欠驱动四旋翼飞行器的位置及偏航渐近跟踪,本文基于浸入和不变技术(immersion and invariance,I&I)提出非线性跟踪控制方法.针对四旋翼飞行器的欠驱动特性,设计了内/外环分别为姿态和位置的双闭环结构,并采用浸入和不变技术... 为实现欠驱动四旋翼飞行器的位置及偏航渐近跟踪,本文基于浸入和不变技术(immersion and invariance,I&I)提出非线性跟踪控制方法.针对四旋翼飞行器的欠驱动特性,设计了内/外环分别为姿态和位置的双闭环结构,并采用浸入和不变技术构建内/外环的稳定跟踪控制器,利用李雅普诺夫定理保证闭环系统的渐近稳定性.最后,在MATLAB/Simulink环境下进行数值仿真,验证了I&I控制方案的有效性. 展开更多

关键词 欠驱动系统 四旋翼飞行器 非线性控制 渐近跟踪

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基于μC/OS-Ⅱ的移动式有毒气体检测终端集成化设计 被引量：2

12

作者 张宝峰 从宇 +2 位作者 朱均超 邢云龙 庞涛 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第4期77-80,共4页

为解决高危污染环境中有毒气体分布的全方位安全检测,以制定现场修复工作的决策及保障现场工作人员安全,结合嵌入式系统和物联网(IoT)技术,设计了基于μC/OS-Ⅱ的移动式集成化有毒气体检测系统。系统对环境中诸如一氧化碳(CO)等多种有... 为解决高危污染环境中有毒气体分布的全方位安全检测,以制定现场修复工作的决策及保障现场工作人员安全,结合嵌入式系统和物联网(IoT)技术,设计了基于μC/OS-Ⅱ的移动式集成化有毒气体检测系统。系统对环境中诸如一氧化碳(CO)等多种有毒气体含量及采样点坐标进行实时检测,利用无线传输单元将数据上传至云平台以进一步分析。实验结果表明:本系统性能稳定、误差较小,检测数据浓度与实际数据浓度偏差均小于5%,系统集成化程度高,摆脱了固定检测的限制,利用移动平台搭载对高危污染现场气体分布进行全方位检测。 展开更多

关键词 污染场地修复 有毒气体 物联网 嵌入式系统 μC/OS-Ⅱ操作系统

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改进Steger算法的自适应光条纹中心提取 被引量：52

13

作者 南方 李大华 +1 位作者 高强 于晓 《激光杂志》 北大核心 2018年第1期85-88,共4页

在线结构光视觉测量系统中,激光条纹中心线的准确提取是特别关键的步骤,影响了后续的测量精度。当激光条纹宽度的变化范围较大时,Steger法不能精准的提取出激光条纹中心线。因此提出一种基于Steger算法的自适应激光条纹中心线提取方法... 在线结构光视觉测量系统中,激光条纹中心线的准确提取是特别关键的步骤,影响了后续的测量精度。当激光条纹宽度的变化范围较大时,Steger法不能精准的提取出激光条纹中心线。因此提出一种基于Steger算法的自适应激光条纹中心线提取方法。该方法先利用自适应阈值法有效的提取出条纹区域,然后通过随机霍夫变换求出条纹区域的边缘线,再通过法线计算出光条区域的宽度值,最后根据宽度值分割光条区域,分别设定恰当的参数进行Steger法的提取。实验结果与骨架细化法和传统的Steger算法相比,准确实现了激光条纹中心线的提取,提高了稳定性和精度。 展开更多

关键词 结构光 中心提取 Steger 感兴趣区域

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基于BP神经网络与改进粒子群的光伏MPPT算法 被引量：10

14

作者 李季 阎鑫 +2 位作者 孙文涛 徐晓宁 邵磊 《电源技术》 CAS 北大核心 2022年第2期186-189,共4页

针对光伏阵列在环境突变情况下尤其是局部阴影下的多峰值现象,提出一种基于反向传播(BP)神经网络与改进粒子群的最大功率点跟踪(MPPT)算法。该算法利用BP神经网络近似定位最大功率点,并利用对粒子群算法中的惯性权重值进行非线性动态优... 针对光伏阵列在环境突变情况下尤其是局部阴影下的多峰值现象,提出一种基于反向传播(BP)神经网络与改进粒子群的最大功率点跟踪(MPPT)算法。该算法利用BP神经网络近似定位最大功率点,并利用对粒子群算法中的惯性权重值进行非线性动态优化后的改进粒子群精确定位最大功率点。仿真结果表明,复合算法可以更好地跟踪最大功率点,有效避免前期易陷入局部极值的问题,提高了精度,减小了功率振荡。 展开更多

关键词 光伏系统 最大功率跟踪 改进粒子群 BP神经网络

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改进骨刺去除算法的结构光条纹中心检测 被引量：9

15

作者 王绍阳 李大华 +1 位作者 高强 于晓 《激光杂志》 北大核心 2018年第10期39-43,共5页

在基于线结构光的三维视觉检测系统中,激光条纹中心线的提取精度直接影响了整个系统的精度。针对形态学骨架法提取激光条纹中心线时会存在大量骨刺导致条纹中心线粗糙且不连通,传统去骨刺算法无法快速精确的去除骨刺等问题,提出一种改... 在基于线结构光的三维视觉检测系统中,激光条纹中心线的提取精度直接影响了整个系统的精度。针对形态学骨架法提取激光条纹中心线时会存在大量骨刺导致条纹中心线粗糙且不连通,传统去骨刺算法无法快速精确的去除骨刺等问题,提出一种改进的基于骨架分枝起点定位去骨刺算法。该方法可以利用分枝起点和交叉点的定位标记准确分离骨架主干和骨架分枝,设定合理阈值去除骨刺,并通过标记点快速恢复骨架主干,从而减少了骨刺去除及骨架主干恢复的时间。实验结果表明：该算法能够有效去除骨刺,保留完整平滑、具有单相连通性的激光条纹中心线,提高了检测精度和检测效率,满足三维表面的快速精确检测。 展开更多

关键词 结构光 中心线提取 骨刺 分枝起点定位

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基于ROS机器人手眼自标定研究 被引量：4

16

作者 王海玲 何宏 孙磊 《电子测量技术》 2018年第23期6-11,共6页

针对MATLAB平台下,采用棋盘格进行机器人手眼标定AX=XB较复杂的且定位物体不准的问题,采用目前最先进的机器人控制软件--MovetIt!,对ROS(机器人操作系统)平台下机器人手眼标定问题进行深入研究,提出了通过Kinect2识别aruco_maker标记的... 针对MATLAB平台下,采用棋盘格进行机器人手眼标定AX=XB较复杂的且定位物体不准的问题,采用目前最先进的机器人控制软件--MovetIt!,对ROS(机器人操作系统)平台下机器人手眼标定问题进行深入研究,提出了通过Kinect2识别aruco_maker标记的方法,利用Moveit!控制机器人运动,采集Kinect2相机坐标下aruco_marker的位姿以及末端执行器相对于机器人基坐标下的位姿,为了增加准确性,采集17组数据,利用基于视觉的机器人控制软件(ViSP)进行手眼自标定计算。通过采用linemod(多模态3D检测)算法在线物体识别与定位验证本文机器人手眼标定结果的准确性。 展开更多

关键词 机器人控制软件MoveIt! KINECT V2相机 aruco_maker标记 多模态3D检测算法

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基于笔画宽度特征和剪枝算法的自然场景标签检测 被引量：2

17

作者 李鑫明 李俊芳 +2 位作者 李大华 高强 于晓 《激光杂志》 北大核心 2020年第1期65-70,共6页

针对自然场景标签图像背景复杂、目标区域形式多样、色调单一、空间集中等问题,提出了一种基于笔画宽度特征和剪枝算法的自然场景标签检测方法。根据图像的特点,首先利用阈值法和启发式规则,初步筛选出字符候选区;然后通过设计的笔画宽... 针对自然场景标签图像背景复杂、目标区域形式多样、色调单一、空间集中等问题,提出了一种基于笔画宽度特征和剪枝算法的自然场景标签检测方法。根据图像的特点,首先利用阈值法和启发式规则,初步筛选出字符候选区;然后通过设计的笔画宽度特征提取算法,获得每一个候选区的文本相似度,融合基于惩罚函数的剪枝算法实现背景区域的滤除,得到进一步分割后的标签检测区域;使用形态学处理和区域面积的细分割后,最终生成目标检测图像。多组对比实验检测结果表明,本文算法具有良好的目标检测效果和优异的普适性。 展开更多

关键词 标签检测 笔画宽度特征 剪枝算法 惩罚函数

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NSCT与AR-PCNN相结合的医学图像融合研究 被引量：2

18

作者 裴高乐 史涛 李世星 《激光杂志》 CAS 北大核心 2022年第10期222-228,共7页

针对传统医学图像融合技术中所使用的脉冲耦合神经网络(PCNN)模型的内部链接矩阵(L通道链接权值)设置的不合理之处,提出一种用面积比(AR)来设置内部链接矩阵参数配置的方法。采用非下采样轮廓波变换(NSCT)将电子计算机断层扫描(CT)图像... 针对传统医学图像融合技术中所使用的脉冲耦合神经网络(PCNN)模型的内部链接矩阵(L通道链接权值)设置的不合理之处,提出一种用面积比(AR)来设置内部链接矩阵参数配置的方法。采用非下采样轮廓波变换(NSCT)将电子计算机断层扫描(CT)图像和磁共振成像(MRI)图像分解为高频系数和低频系数,以经AR改进的PCNN作为高频融合规则得到高频融合系数,以加权平均作为低频融合规则得到低频融合系数,最后通过NSCT反变换重构出融合图像。在两组实验中,该改进算法相较于Wavelet、Contourlet、NSCT-PCNN算法,平均梯度平均提高了16.42%、4.87%、1.45%,信息熵平均提高了3.46%、1.56%、0.23%,标准差平均提高了4.53%、0.96%、0.26%。实验结果表明,经AR改进后融合的医学图像具有更加丰富的多模态医学影像的互补信息,其品质高于传统的医学图像融合技术所得到的医学融合图像。 展开更多

关键词 医学图像融合 非下采样轮廓波变换 脉冲耦合神经网络 面积比

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