空间大型末端执行器柔性绳索捕获动力学研究 被引量：6

1

作者 荣吉利 辛鹏飞 +2 位作者 诸葛迅 杨永泰 项大林 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1730-1737,共8页

针对绳索式末端执行器缠绕及捕获卫星过程中的动力学问题,采用绝对节点坐标方法描述横观各向同性柔性绳索的缠绕运动,及卡尔丹角描述刚体卫星的姿态运动,并引入绳索与目标间的非线性动力学模型,建立包含末端执行器固定环和旋转环、绳索... 针对绳索式末端执行器缠绕及捕获卫星过程中的动力学问题,采用绝对节点坐标方法描述横观各向同性柔性绳索的缠绕运动,及卡尔丹角描述刚体卫星的姿态运动,并引入绳索与目标间的非线性动力学模型,建立包含末端执行器固定环和旋转环、绳索及被捕获卫星抓杆在内的刚柔耦合动力学模型。结合广义α法以及工程上常用的Scaling技术,利用Matlab开发了计算程序,实现动力学方程的高效精确数值求解。计算结果表明:此模型能较好地模拟柔性绳索缠绕及捕获卫星的过程,同时给出捕获过程中卫星姿态的变化及绳索的运动和受力情况,为实际工程中捕获机构的设计和试验提供一定的参考依据。 展开更多

关键词 航空 航天科学技术基础学科 捕获动力学 柔性绳索 卫星姿态 刚柔耦合 绝对节点坐标方法

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基于PSO优化算法的空间机械臂振动抑制研究 被引量：5

2

作者 辛鹏飞 荣吉利 杨永泰 《载人航天》 CSCD 2016年第1期23-28,共6页

针对空间柔性机械臂的末端残余振动抑制问题,提出了一种基于逆运动学分析和粒子群优化算法的柔性机械臂笛卡尔空间轨迹规划和振动抑制的新方法。采用自然坐标法和绝对节点坐标法分别对柔性关节、柔性臂杆进行动力学建模,最终得到全面考... 针对空间柔性机械臂的末端残余振动抑制问题,提出了一种基于逆运动学分析和粒子群优化算法的柔性机械臂笛卡尔空间轨迹规划和振动抑制的新方法。采用自然坐标法和绝对节点坐标法分别对柔性关节、柔性臂杆进行动力学建模,最终得到全面考虑柔性特性的柔性机械臂动力学模型;针对机械臂末端笛卡尔空间"点到点"和"静止到静止"的规划运动,采用五次多项式函数对末端轨迹进行离散规划,并通过逆运动学理论分析求解得到含冗余参数的关节空间电机转动轨迹;采用粒子群优化算法(PSO),将满足机械臂末端振动最小化的轨迹规划问题转换为待定冗余参数的优化问题,并迭代优化求解该参数;最后以三自由度柔性机械臂开展仿真研究。仿真结果表明,提出的规划方法具有很高的收敛速度,节约了计算时间;能够实现预定的机械臂轨迹规划;对机械臂末端点的残余振动能够进行有效地抑制。 展开更多

关键词 柔性机械臂 轨迹规划 振动抑制 逆运动学 粒子群算法

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降雨入渗下非饱和坡残积土湿润锋运移试验研究 被引量：24

3

作者 简文彬 黄聪惠 +1 位作者 罗阳华 聂闻 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1123-1133,共11页

我国东南沿海地区丘陵山地发育,降雨入渗到土体中的水分是导致滑坡灾害频发的关键因素。以福建省泉州市德化县地质灾害点为主要研究对象,考察典型地质灾害点具有代表性的坡积土与花岗岩残积土的渗透特性。利用自行研制的土体入渗装置,... 我国东南沿海地区丘陵山地发育,降雨入渗到土体中的水分是导致滑坡灾害频发的关键因素。以福建省泉州市德化县地质灾害点为主要研究对象,考察典型地质灾害点具有代表性的坡积土与花岗岩残积土的渗透特性。利用自行研制的土体入渗装置,分别在降雨强度为15、30、60mm/h条件下,考虑降雨历时一致(180min)与过程降雨量一致(90mm)两种工况开展一维土柱入渗试验,得到相应的各个土柱含水率、湿润锋、入渗率随时间变化的响应规律。试验结果表明:(1)土体渗透系数越大、雨强越大,土体湿润蔓延距离越深、速度越快。(2)降雨入渗过程中,土体含水率由浅及深逐次对降雨进行响应。不同雨强对含水率的影响主要体现在第一次响应时间以及饱和速度上,雨强越大,响应时间越快,饱和速度也越快。(3)提出可表征在不同雨强作用下,德化县马坪滑坡与崩土岭滑坡的湿润锋入渗公式。该研究成果对台风暴雨型滑坡的孕灾机制分析以及精细化监测预警具有重要的理论及实际意义。 展开更多

关键词 降雨 坡残积土 湿润锋 响应时间 滑坡

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基于可靠度方法的全基质吸力段土-水特征模型研究 被引量：3

4

作者 刘青灵 简文彬 +1 位作者 许旭堂 聂闻 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期92-100,共9页

土-水特征曲线是非饱和土入渗和流-固耦合分析的基础,目前该模型的研究成果由于试验方法和设备的局限,仅能够得到局部基质吸力段(低吸力或高吸力)的土-水特征曲线;而如何根据局部试验数据集推断与试验结果相吻合的全基质吸力段范围的土... 土-水特征曲线是非饱和土入渗和流-固耦合分析的基础,目前该模型的研究成果由于试验方法和设备的局限,仅能够得到局部基质吸力段(低吸力或高吸力)的土-水特征曲线;而如何根据局部试验数据集推断与试验结果相吻合的全基质吸力段范围的土-水特征曲线是一个难题。对东南沿海广泛分布的原状残积土进行了不同基质吸力段的土-水特征试验。根据残积土低吸力段和高吸力段的试验数据,运用可靠度分析方法,从土壤孔隙微元破裂失稳的角度,建立了土壤全基质吸力段的土-水特征模型。根据UNSODA2.0数据库提取砂土、粉土、黏土等3种类型土样本(52个)的试验数据,讨论了模型参数意义和不同土类的模型适用性,进行了不同土-水特征模型的比较分析。对比验证研究表明,形状参数σ和中值比例参数μ使提出的模型具有很强的适应性,并且具有依据局部试验数据(低或高基质吸力段)快速获得全基质吸力段土壤土-水特征曲线的能力。与其它模型相比,模型计算过程适应性强,模型决定系数R2>0.98。研究结果对快速获取不同类型土壤的全基质吸力段土-水特征曲线具有参考价值。 展开更多

关键词 土-水特征模型 基质吸力 残积土 全基质吸力段 可靠度

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基于多层代价地图的启发式覆盖路径规划算法

5

作者 申思康 孙波 +1 位作者 薛瑞雷 马铜伟 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第9期363-369,共7页

为更好地解决室外起伏地形下移动机器人的覆盖路径规划问题,提出了一种基于多层代价地图的启发式覆盖方法。分析了地形可穿越性评估的重要性,并结合机器人的运动学模型,生成了包含高度、坡度和粗糙度信息的多层二维栅格地图。以可穿越... 为更好地解决室外起伏地形下移动机器人的覆盖路径规划问题,提出了一种基于多层代价地图的启发式覆盖方法。分析了地形可穿越性评估的重要性,并结合机器人的运动学模型,生成了包含高度、坡度和粗糙度信息的多层二维栅格地图。以可穿越层为基本层,同时调用高度层地图信息,提出了一种基于能耗最优的多目标启发式算法,综合了距离、旋转角度和地形高度变化因素,为机器人提供了在复杂室外环境中高效且节能的路径规划。提出的方法能有效排除不可穿越区域,并通过启发式算法降低能耗。仿真与真实场景实验表明,与Z字形和螺旋形算法相比,该研究方法在路径长度、旋转角度和能耗上均具有显著优势。 展开更多

关键词 移动机器人 覆盖路径规划 启发式算法 可穿越性评估

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基于现场原型试验的斜坡降雨入渗分析及入渗模型研究 被引量：16

6

作者 郭智辉 简文彬 +1 位作者 刘青灵 聂闻 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1635-1647,共13页

我国东南沿海地区台风暴雨多发,而台风暴雨条件下雨水的入渗是东南丘陵山地滑坡的一个重要诱因。有必要深入研究不同地质地形斜坡环境条件下雨水入渗湿润锋的迁移规律。通过滑坡原位监测试验场的监测数据,分析了降雨入渗时空变化规律,... 我国东南沿海地区台风暴雨多发,而台风暴雨条件下雨水的入渗是东南丘陵山地滑坡的一个重要诱因。有必要深入研究不同地质地形斜坡环境条件下雨水入渗湿润锋的迁移规律。通过滑坡原位监测试验场的监测数据,分析了降雨入渗时空变化规律,建立了综合考虑土体初始含水率分布不均匀性和斜坡环境的降雨入渗模型,并利用现场试验结果及前人经典模型计算结果对该模型进行了对比分析。结果表明:(1)降雨入渗初期,不同深度含水率增长斜率较陡,随着时间的推移,斜率逐渐减缓。当累计降雨量达到44.4mm以上时,含水率剖面图由Z型变为反S型,随着降雨量的减少,雨水入渗过程由积水入渗转变为非积水入渗。入渗后期,不同深度含水率增长率趋于一个常数,而达到稳定入渗阶段。(2)湿润锋迁移速度随降雨量增大而增加,降雨初期,雨水入渗率大,湿润锋迁移速率快,且迁移速度随土层埋深的增大而减少。(3)改进的降雨入渗模型计算的湿润锋深度随时间的变化结果与现场监测试验结果较为吻合,考虑斜坡倾角和初始含水率分布的不均匀性可提高Green-Ampt模型计算精度。该研究结果对于建立有效的台风暴雨型滑坡的预警模型具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 原型监测 体积含水率 湿润锋 GREEN-AMPT入渗模型

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砂-黏土混合物高压压实性能试验研究 被引量：3

7

作者 李玲 刘金泉 +3 位作者 刘造保 刘桃根 王伟 邵建富 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期3502-3514,共13页

利用自行设计高压固结仪对5种不同含砂率的饱和砂-黏土混合物开展一系列高压压缩试验,研究砂-黏土混合物压缩性和渗透性演化规律及其对矿物组分的依赖性。试验结果表明,饱和砂-黏土混合物的孔隙比-压力(e-lgP)曲线随着含砂率增高呈现出... 利用自行设计高压固结仪对5种不同含砂率的饱和砂-黏土混合物开展一系列高压压缩试验,研究砂-黏土混合物压缩性和渗透性演化规律及其对矿物组分的依赖性。试验结果表明,饱和砂-黏土混合物的孔隙比-压力(e-lgP)曲线随着含砂率增高呈现出指数函数模式向双曲线函数模式转化,而e-P曲线在压力高于8.1 MPa则呈线性变化,其斜率依赖于含砂率。最优含砂率随固结压力的增大而逐渐从75%移向30%。不同含砂率的砂-黏土混合物的孔隙率、固结压力和含砂率存在统一的幂函数关系。渗透系数与含砂率有关,渗透系数与孔隙率符合指数函数关系。从砂-黏土混合物骨架结构和孔隙类型的角度出发,从本质上分析含砂率、固结压力对混合物压缩性和渗透性的作用规律。结合SEM微细观结构观测结果,验证砂-黏土混合物骨架结构与含砂率之间的相关性。 展开更多

关键词 砂-黏土混合材料 压缩性 含砂率 孔隙结构 渗透性

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基于可穿戴式传感装置的帕金森运动症状量化评估的研究进展 被引量：5

8

作者 戴厚德 熊永生 +2 位作者 蔡国恩 林志榕 叶钦勇 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期229-236,共8页

帕金森病(PD)运动症状的量化评估是PD诊疗中的一个难题;基于MEMS(微机电系统)运动传感器的可穿戴式装置可以跟踪PD病人设定动作和自主运动等运动信息,从而实现帕金森运动症状的实时和客观的量化评估。首先介绍MEMS运动传感器技术及用于... 帕金森病(PD)运动症状的量化评估是PD诊疗中的一个难题;基于MEMS(微机电系统)运动传感器的可穿戴式装置可以跟踪PD病人设定动作和自主运动等运动信息,从而实现帕金森运动症状的实时和客观的量化评估。首先介绍MEMS运动传感器技术及用于帕金森运动症状量化评估的典型性可穿戴式系统,包括其局限性;然后对震颤/异动症、缓慢运动、肌肉僵直、姿势步态障碍等4个主要运动症状的量化评估方法及其与神经科医生临床判断相关性分别进行对比和分析;同时对PD症状波动等运动并发症对运动症状量化评估的影响进行讨论。介绍MEMS运动传感技术在PD运动症状量化评估中的应用及其精确性,为基于可穿戴式传感装置的帕金森运动症状定量评估研究提供一个基础框架。 展开更多

关键词 帕金森病运动症状 MEMS运动传感器 可穿戴式设备 量化评估 UPDRS

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基于电导性能的原状土柱降雨入渗规律研究 被引量：4

9

作者 林昀昭 简文彬 +2 位作者 豆红强 陈瑞敏 聂闻 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期394-406,共13页

我国东南沿海地质环境复杂脆弱,由台风暴雨引发的滑坡频频发生。雨水入渗到土体内可能导致坡体变形,进而产生滑坡、泥石流等灾害。以福建三明岩兜滑坡为研究对象,通过自行研制的人工降雨土柱入渗试验装置,对研究区滑坡的残积土柱进行了... 我国东南沿海地质环境复杂脆弱,由台风暴雨引发的滑坡频频发生。雨水入渗到土体内可能导致坡体变形,进而产生滑坡、泥石流等灾害。以福建三明岩兜滑坡为研究对象,通过自行研制的人工降雨土柱入渗试验装置,对研究区滑坡的残积土柱进行了不同降雨强度下(20 mm·h^(-1)、60 mm·h^(-1))的累次循环降雨实验,考虑了不同降雨量、降雨历时和雨停时间等工况,获得了干湿循环下土柱含水率、电阻率以及基质吸力变化等丰富的降雨入渗试验数据,并与现场原型测试结果验证。研究结果表明:(1)累次降雨中,土柱上部传感器含水率峰值随着干湿循环次数增加缓慢降低,深部的土体则在累次降雨后,土体含水量逐渐累积,含水率峰值缓慢提高。(2)原状土柱土体具有非均质性,不同深度土体电阻率大小不一。电阻率响应时间与含水率响应时间具有高度相关性,含水率变化时电阻率也几乎同时产生变化,但两者变化趋势相反。(3)基质吸力在累次降雨雨停阶段回升缓慢,多次降雨过程中,由于前次降雨中留下的水分未完全排干,基质吸力在多次降雨的作用下降到0 kPa。(4)基于Keller改进的Archie拓展模型对研究区土体电阻率含水率进行拟合,并用实测数据进行验证,误差较小。进一步结合Archie拓展模型与Green-Ampt、Philip入渗模型,得到基于电阻率的Green-Ampt与Philip入渗模型。研究成果有助于进一步揭示研究区降雨作用下坡残积土的电阻率演化规律,揭示坡残积土坡在累次降雨下的水分入渗规律,对台风暴雨型滑坡稳定性分析及监测预警具有重要的理论及实际意义。 展开更多

关键词 降雨 残积土 电阻率 基质吸力 入渗

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台风暴雨型土质滑坡演化过程研究 被引量：20

10

作者 沈佳 董岩松 +3 位作者 简文彬 罗金妹 李先忠 聂闻 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期1290-1299,共10页

台风暴雨型滑坡是我国东南丘陵山地主要的滑坡类型,揭示其失稳演化规律对东南丘陵山地台风暴雨型土质滑坡监测预警具有重要的理论及实际意义。本文以福建泉州德化石山滑坡为研究对象,结合现场地质勘察资料,建立滑坡物理与数值模型对其... 台风暴雨型滑坡是我国东南丘陵山地主要的滑坡类型,揭示其失稳演化规律对东南丘陵山地台风暴雨型土质滑坡监测预警具有重要的理论及实际意义。本文以福建泉州德化石山滑坡为研究对象,结合现场地质勘察资料,建立滑坡物理与数值模型对其变形演化过程进行模拟,探究边坡失稳涉及的渗流和变形位移等规律。研究结果表明:(1)初期雨水以垂直入渗坡体为主,且入渗速率较大;后期入渗速率随坡体饱和度增加而减小。有前期小降雨的情况下,坡脚位置更易出现积水饱和现象;(2)雨水入渗是导致坡体稳定性下降的主要原因:在暴雨工况中E3(模拟全程降雨为暴雨雨强100mm·d^-1)中,稳定系数保持下降,从1.197降至1.125;在双峰暴雨工况E4(前期30mm·d^-1小雨强降雨,后期100mm·d^-1暴雨雨强降雨)中,小雨强降雨过程中稳定系数基本保持不变,从1.197降至1.188,当暴雨一开始,稳定系数骤降至1.060;(3)台风暴雨型滑坡位移演化过程具有阶段性特征:压缩沉降微变形阶段,该阶段位移曲线变化平缓,基本不发生位移;匀速变形阶段,该阶段位移匀速增长,位移速率不变;加速变形阶段,加速变形直至失稳阶段,破坏迅速,具有突发性,曲线呈非线性;(4)当前期发生小雨强降雨(降雨强度≤30mm·d^-1),后期突发大暴雨雨强降雨(降雨强度≥100mm·d^-1)情况下滑坡的发生具有突变性,在试验中暴雨初期位移骤增20mm,而后快速发展到90mm左右。 展开更多

关键词 台风暴雨 土质滑坡 物理模型 数值模拟 滑坡演化过程

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混合工质临界性质的推算研究 被引量：4

11

作者 张楠 陈龙祥 胡芃 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A02期1-7,F0002,共8页

采用五种不同的方法计算了四种不同二元混合工质的临界温度和临界压力,研究对比不同方法在推算二元混合临界性质时的精度。其中Peng-Robinson(PR)方程和Soave-Redlich-Kwong(SRK)方程,两种状态方程结合Heidemann等提出的临界点判据计算... 采用五种不同的方法计算了四种不同二元混合工质的临界温度和临界压力,研究对比不同方法在推算二元混合临界性质时的精度。其中Peng-Robinson(PR)方程和Soave-Redlich-Kwong(SRK)方程,两种状态方程结合Heidemann等提出的临界点判据计算得到的临界参数与实验结果吻合较好。两种经验公式,改进的Chueh-Prausnitz(MCP)方法和Redlich-Kister方法,以及径向基函数神经网络(RBFNN)在计算混合工质的临界性质时也都有着较高的计算精度。对于临界温度的计算,PR方程、SRK方程、MCP方程、Redlich-Kister方程以及径向基函数神经网络计算结果的绝对平均偏差的最大值分别为1.82%、1.73%、0.95%、0.17%和0.20%。对于临界压力的计算,通过PR方程、SRK方程、MCP方程、Redlich-Kister方程以及径向基函数神经网络计算的绝对平均偏差的最大值分别为6.07%、5.04%、3.49%、1.90%以及0.67%。 展开更多

关键词 临界性质 二元混合物 状态方程 神经网络 热力学性质

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三维数值流形法块体切割技术研究 被引量：5

12

作者 柯锦福 王水林 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3473-3480,共8页

运用布尔碎片运算实现了简单的三维块体切割功能,形成覆盖整个求解域的六面体网格,再将六面体单元拆分生成48个四面体单元,从而生成四面体数学覆盖。运用布尔交运算将四面体单元与求解域求交集得到流形块体,再根据三维拓扑有向性原理和... 运用布尔碎片运算实现了简单的三维块体切割功能,形成覆盖整个求解域的六面体网格,再将六面体单元拆分生成48个四面体单元,从而生成四面体数学覆盖。运用布尔交运算将四面体单元与求解域求交集得到流形块体,再根据三维拓扑有向性原理和三维单纯形积分理论,形成了有向边、有向环、有向面和有向壳4种有向几何数据结构,用来构造生成封闭的有向三维流形单元。定义了有向流形单元的连通内面对和连通的有向流形单元的概念,利用有向流形单元的连通内面对搜索生成物理覆盖体系。概括总结了基于修正对称和反对称分解的三维数值流形元法的求解计算要点,在不考虑三维接触、三维裂纹尖端奇异场和三维裂纹扩展的假设下,模拟了三维节理面的有限塑性变形张拉过程,得到了比较合理的数值模拟结果,验证了前处理和计算求解算法的正确性。 展开更多

关键词 三维数值流形元法 有向三维流形单元 连通内面对 物理覆盖搜索 修正对称和反对称分解

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考虑关节柔性的双连杆机械臂振动控制及实验研究 被引量：15

13

作者 荣吉利 项阳 +2 位作者 辛鹏飞 杨永泰 项大林 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1024-1031,共8页

为了研究含有柔性关节的双连杆柔性机械臂的振动控制问题,采用绝对坐标方法对臂杆和关节进行建模,得到了刚柔耦合的双连杆机械臂动力学模型;对比研究了PD和LQR控制方法对柔性机械臂主动控制效果,针对柔性机械臂的实际工程需求,提出了一... 为了研究含有柔性关节的双连杆柔性机械臂的振动控制问题,采用绝对坐标方法对臂杆和关节进行建模,得到了刚柔耦合的双连杆机械臂动力学模型;对比研究了PD和LQR控制方法对柔性机械臂主动控制效果,针对柔性机械臂的实际工程需求,提出了一种LQR-PD联合控制策略,设计了相应的控制器并进行了仿真控制研究,同时结合搭建的双连杆柔性机械臂地面模拟平台进行了模拟实验。研究结果表明,该控制策略不仅能实现关节轨迹的精确跟踪,而且能有效抑制臂杆末端的残余振动,具有重要的工程价值和良好的应用前景。 展开更多

关键词 多体系统动力学 双连杆柔性机械臂 振动控制 轨迹跟踪 地面仿真平台

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重组竹顺纹冲击力学性能研究 被引量：3

14

作者 王明涛 卢玉斌 +2 位作者 蔡雄峰 姜锡权 陈林碧 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期99-108,共10页

重组竹是一种新型竹基复合材料,其力学性能优于落叶松等木材。为评价重组竹在动态加载下的顺纹抗冲击力学性能,以密度1.06 g/cm^(3)、含水率8.52%、龄期3~5年的毛竹基重组竹为研究对象,通过准静态单轴压缩和循环加卸载以及动态加载实验... 重组竹是一种新型竹基复合材料,其力学性能优于落叶松等木材。为评价重组竹在动态加载下的顺纹抗冲击力学性能,以密度1.06 g/cm^(3)、含水率8.52%、龄期3~5年的毛竹基重组竹为研究对象,通过准静态单轴压缩和循环加卸载以及动态加载实验,研究了重组竹加载变形过程、各项力学性能指标以及对应变率的敏感性。结果表明:重组竹顺纹压缩过程可以分为弹性变形和弹塑性变形阶段,破坏类型为延性破坏,其各项强度指标随应变率的提高而提高,动态增长因子与应变率之间呈现线性关系,斜率为0.0024;重组竹压缩过程中的应变比能与应变之间呈线性关系,且随应变率的增长而增大,证明其吸能能力随着应变率的增大而提高。实验结果证明,重组竹顺纹具有良好的抗冲击力学性能和显著的应变率效应。 展开更多

关键词 重组竹 冲击力学性能 动态增长因子 应变率效应 应变比能

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用于目标跟踪的特征融合孪生网络算法研究 被引量：1

15

作者 范东嘉 林名强 +2 位作者 戴厚德 仲训杲 赵晶 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期714-722,共9页

针对目标跟踪过程存在的动态不确定性的问题,传统跟踪方法容易产生目标漂移甚至跟踪失败,而基于深度学习的跟踪算法随着网络结构的加深容易导致深层特征过于稀疏抽象,不利于克服上述问题.为此,本文提出SiamMask三分支网络融合注意力机... 针对目标跟踪过程存在的动态不确定性的问题,传统跟踪方法容易产生目标漂移甚至跟踪失败,而基于深度学习的跟踪算法随着网络结构的加深容易导致深层特征过于稀疏抽象,不利于克服上述问题.为此,本文提出SiamMask三分支网络融合注意力机制的孪生网络目标跟踪新方法,旨在加强网络对特征选取的学习能力,加强目标有效特征的抽取,并减少冗余信息对网络负担的影响.特征提取主干网络选用改进的Resnet-50,通过融合深层和浅层特征,实现跟踪目标特征的有效表达.利用4个数据集(COCO、ImageNet-DET 2015、ImageNet-VID 2015、YouTube-VOS)对提出的特征融合孪生网络框架进行训练,并使用VOT数据集进行在线测试.实验表明:与文中其他跟踪方法相比,该算法在面对动态目标尺度变化、环境光照、运动模糊等场景表现更优异. 展开更多

关键词 注意力机制 目标跟踪 深度学习 孪生网络

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基于卷积神经网络的SCMA-VLC接收机研究

16

作者 邹少琴 赖奇伟 林邦姜 《光通信研究》 2022年第1期27-30,62,共5页

发光二极管(LED)有限的带宽与其非线性电光转换引起的信号失真,是限制可见光通信(VLC)传输性能的重要因素。传统的消息传递算法(MPA)在稀疏码分多址(SCMA)-VLC系统中对抗信号非线性失真的能力有限。针对上述问题,文章提出了一种基于卷... 发光二极管(LED)有限的带宽与其非线性电光转换引起的信号失真,是限制可见光通信(VLC)传输性能的重要因素。传统的消息传递算法(MPA)在稀疏码分多址(SCMA)-VLC系统中对抗信号非线性失真的能力有限。针对上述问题,文章提出了一种基于卷积神经网络(CNN)接收机,通过对接收信号进行特征提取、分类和判决,可有效提升SCMA-VLC系统抗非线性失真的能力。实验结果表明,在非线性失真较强的情况下,CNN接收机比MPA接收机表现出了更优的误码率(BER)性能,有效地扩大了偏置电压的动态范围,减少了系统对信噪比(SNR)的要求。 展开更多

关键词 卷积神经网络 消息传递算法 稀疏码分多址 可见光通信 信号失真

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基于惯性数据融合的串联机械臂运动状态估计方法 被引量：3

17

作者 段一凡 杨进兴 +1 位作者 李俊 徐敏 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第5期125-128,共4页

在串联机械臂运动跟踪中,将惯性测量单元(IMU)的运动信息映射到机械臂运动链上,针对IMU测量时的安装误差和随机噪声会影响到测量信息准确性的问题,提出了一种基于IMU数据融合的运动状态估计方法。该方法首先对传感器与旋转关节坐标系进... 在串联机械臂运动跟踪中,将惯性测量单元(IMU)的运动信息映射到机械臂运动链上,针对IMU测量时的安装误差和随机噪声会影响到测量信息准确性的问题,提出了一种基于IMU数据融合的运动状态估计方法。该方法首先对传感器与旋转关节坐标系进行校准,再通过融合IMU中陀螺仪和加速计信息,建立了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)算法的运动姿态最优估计模型。与机械臂实际输出的角度信息相比,所提方法的平均角度和位姿均方根误差(RMSE)为0.19°和0.45 mm,均优于单目相机惯性传感器联合标定方法。实验结果表明:该方法能够精确地估计机械臂运动状态,并且具有精度更高且运动空间不受限制的优点。 展开更多

关键词 机械臂 信息融合 状态估计 卡尔曼滤波

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山地城市滑坡灾害空间分布特征及影响因素分析 被引量：7

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作者 王新胜 滕德贵 +3 位作者 谢伟 聂闻 于鑫 陈结 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期87-96,共10页

针对山地城市滑坡灾害影响区域的不确定性,选择重庆市中心城区典型滑坡作为研究对象,利用最邻近指数、空间热点探测与核密度估计方法分析了历史滑坡灾害点的空间分布特征;并选择高程、坡度、坡向、地貌类型、土壤类型、土壤侵蚀、降雨... 针对山地城市滑坡灾害影响区域的不确定性,选择重庆市中心城区典型滑坡作为研究对象,利用最邻近指数、空间热点探测与核密度估计方法分析了历史滑坡灾害点的空间分布特征;并选择高程、坡度、坡向、地貌类型、土壤类型、土壤侵蚀、降雨、水系、地表覆盖、归一化植被指数(NDVI)、人口密度和道路等12个影响因素建立滑坡因子数据库,利用神经网络模型分析滑坡灾害空间分布特征的驱动因素,并定量计算各影响因子的贡献权重。利用受试者工作特征曲线(ROC)对模型进行准确性评估。最邻近指数结果表明研究区历史滑坡灾害点呈聚集型分布特征,空间热点探测与核密度估计均显示渝中区、沙坪坝区和巴南区北部是滑坡聚集程度最大的地区;在所有的影响因子中,人口密度、地貌类型和降雨对研究区滑坡灾害的空间分布影响最大,而坡向和道路影响最低。ROC曲线下面积AUC值达到0.917,表明该神经网络模型能准确反映出该地区滑坡影响因子的影响程度。 展开更多

关键词 滑坡灾害 空间分布 滑坡因子 神经网络

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改进的轻量型网络在图像识别上的应用 被引量：6

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作者 肖振久 杨晓迪 +1 位作者 魏宪 唐晓亮 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2021年第4期743-753,共11页

针对卷积神经网络在图像识别任务上模型复杂度大、参数量多,首先提出了一种轻量化的SepNet网络结构,该结构在分类器模块上采用克罗内克积替换了传统的全连接层。为进一步优化网络结构,在特征提取模块均衡网络深度、宽度,设计了一个利用... 针对卷积神经网络在图像识别任务上模型复杂度大、参数量多,首先提出了一种轻量化的SepNet网络结构,该结构在分类器模块上采用克罗内克积替换了传统的全连接层。为进一步优化网络结构,在特征提取模块均衡网络深度、宽度,设计了一个利用深度可分离卷积和残差网络的可分离残差模块,最终形成了一个能实现端到端训练的轻量化网络架构,称为sep_res18_s3。实验分别在MNIST、CIFAR-10、CIFAR-100数据集上验证SepNet的有效性,设计的SepNet网络结构相比VGG10,参数数量和运算量在不损失其精度下均降低了94.15%。同时,相比设计的类残差网络cov_res18_s3,sep_res18_s3仍能降低58.33%的参数量和81.82%的FLOPs。实验结果表明,采用克罗内克积替换全连接层可以在保证训练结果准确度的同时显著降低参数数量和计算成本,并在一定程度上防止过拟合,在此基础上结合深度可分离卷积和类残差结构,证明了sep_res18_s3的有效性。 展开更多

关键词 图像识别 卷积神经网络(CNN) 轻量化 克罗内克积 深度可分离卷积

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基于模型预测控制算法的永磁同步电机弱磁控制新策略 被引量：5

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作者 罗宇 李政 +4 位作者 桂永麟 柯栋梁 潘先喜 但志敏 汪凤翔 《电气工程学报》 CSCD 2021年第4期68-77,共10页

针对内嵌式永磁同步电机高速弱磁区域的电压极限椭圆约束及电流参数整定问题,提出一种基于有限集预测电流控制方法和实时电压反馈的混合弱磁控制策略。首先,采用有限集预测电流控制方法在最大转矩电流比和弱磁区域中进行转矩、转速、电... 针对内嵌式永磁同步电机高速弱磁区域的电压极限椭圆约束及电流参数整定问题,提出一种基于有限集预测电流控制方法和实时电压反馈的混合弱磁控制策略。首先,采用有限集预测电流控制方法在最大转矩电流比和弱磁区域中进行转矩、转速、电流和角度的标定,解决传统复杂电流参数整定问题,提升标定数据的可靠性;其次,在预测电流采样控制方法基础上,结合实时电压反馈,设计弱磁区域的混合弱磁控制策略,避免电流环参数整定的同时,解决电压极限椭圆约束问题和实现高速运行。最后,通过仿真和试验验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 混合弱磁控制 模型预测控制

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