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智能制造工业机器人技术应用及发展趋势 被引量:1
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作者 吴昊天 王耀南 +5 位作者 朴玄斌 陈文锐 江一鸣 贾林 肖旭 彭伟星 《中国工程科学》 北大核心 2025年第3期83-97,共15页
加强国家工业制造能力、优化高端制造的质量与服务水平事关国家经济社会发展和国家综合实力提升,以工业机器人、人工智能、工业互联网为核心要素的智能制造技术体系快速发展并成为工业制造新质生产力的重要组成。本文全面梳理了智能制... 加强国家工业制造能力、优化高端制造的质量与服务水平事关国家经济社会发展和国家综合实力提升,以工业机器人、人工智能、工业互联网为核心要素的智能制造技术体系快速发展并成为工业制造新质生产力的重要组成。本文全面梳理了智能制造工业机器人的应用背景,包括智能视觉检测、高效磨抛、柔性精密装配、工件抓取转运在内的工业机器人作业类型,航空航天装备、海洋船舶、轨道交通装备、新能源汽车、电子信息产品等代表性制造场景;从环境理解与状态感知、全尺寸三维检测等视觉感知,机器人多任务调度、复杂场景无干涉协同规划等决策规划,多机器人协同控制、机器人柔顺控制等运动控制以及灵巧机构设计等方面,深入分析了相关共性技术的研究进展;进一步论述了大范围动态场景理解、集群化作业、柔性作业、具身智能、网络化协同、数字孪生等智能制造工业机器人技术的发展趋势。相关内容可为深化工业机器人技术研究、精准推进智能制造发展、培养转化新质生产力等提供基础参考。 展开更多
关键词 工业机器人 智能制造 机器人感知 多机器人规划 集群机器人协同 柔性作业
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基于电子路票与连接道路的绕城高速缓解市区交通拥堵方案研究
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作者 唐继孟 张磊 +3 位作者 李建 朱永祥 蔡路 余岳 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第1期331-344,共14页
为缓解市区交通压力,解决绕城高速免费通行政策引发的局部拥堵和财政补贴压力,本文提出一种结合可交易电子路票和新建连接道路的联合交通管理方案。通过构建双目标双层规划模型,刻画政府部门、绕城高速公司和出行者之间的互动机制。上... 为缓解市区交通压力,解决绕城高速免费通行政策引发的局部拥堵和财政补贴压力,本文提出一种结合可交易电子路票和新建连接道路的联合交通管理方案。通过构建双目标双层规划模型,刻画政府部门、绕城高速公司和出行者之间的互动机制。上层模型描述政府部门和绕城高速公司为实现各自目标而制定的可交易电子路票和新建连接道路的联合方案;下层模型描述出行者在该联合方案下的选择行为,并通过约束绕城高速各路段的流量维持其正常服务水平。此外,设计结合NSGA-II(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II)与FW(Frank-Wolfe)的算法,用于求解该模型。研究结果表明,与现行的绕城高速免费方案和其他单一方案相比,该联合方案具有明显的Pareto改善,能够最大程度地减少系统出行时间(降低18.56%),同时,显著增加绕城高速公司的收益(增长51.5%)。通过对比单一可交易电子路票方案与联合方案下城市道路饱和度的分布发现,联合方案能够更有效地利用绕城高速缓解市区交通拥堵,减少严重拥堵路段数量,并增加非拥堵路段的数量,且不会导致路票价格过高,对出行者更加友好。最后,本文对OD需求、路票收取路段数上限、连接道路新建数量上限和路票价格展开灵敏度分析,探究其对联合方案的影响。 展开更多
关键词 城市交通 联合方案 双目标双层规划 绕城高速 可交易电子路票
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交通速度预测时空图卷积网络及其FPGA实现研究 被引量:1
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作者 谭会生 杨威 严舒琪 《电子测量技术》 北大核心 2024年第18期108-119,共12页
时空图卷积网络(STGCN)通过图卷积和时间卷积捕获交通数据的空间依赖性和时间依赖性,可有效提升交通速度预测的精度。但是硬件实现交通速度预测STGCN具有计算量大难以满足实际应用的实时性要求、资源消耗大导致成本增高等问题,在优化交... 时空图卷积网络(STGCN)通过图卷积和时间卷积捕获交通数据的空间依赖性和时间依赖性,可有效提升交通速度预测的精度。但是硬件实现交通速度预测STGCN具有计算量大难以满足实际应用的实时性要求、资源消耗大导致成本增高等问题,在优化交通速度预测STGCN模型基础上,提出了一种交通速度预测STGCN的FPGA实现结构组合优化的方法。首先,通过轻量化裁剪和预测数据位宽的精确选择,对交通速度预测STGCN进行了模型优化,以降低计算复杂度和资源消耗,并经过Python仿真验证其可行性。其次,通过采用流水线、并行计算和数据交替流水存取等组合优化策略,提出了一种交通速度预测STGCN的FPGA实现结构组合优化的方法,以提升系统计算速度。最后,使用Verilog编程对交通速度预测STGCN进行了FPGA的实现仿真和硬件测试。利用PeMSD7(M)数据集进行实验,结果显示FPGA实现单数据交通速度预测的时间为355.5μs,相比CPU、GPU平台及FPGA设计方案1对比,其处理速度最大分别提高了25.9倍、6.7倍和3.5倍,证明了交通速度预测STGCN的FPGA实现结构组合优化方法,在保持预测准确性的前提下可较大幅度的提升系统处理速度。 展开更多
关键词 交通速度预测 时空图卷积网络 FPGA 硬件实现结构 流水线 并行结构
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基于改进SNN的列车轮对踏面缺陷识别方法
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作者 何静 黄聪聪 +1 位作者 张昌凡 贾林 《铁道学报》 北大核心 2025年第1期91-100,共10页
列车轮对踏面缺陷识别是保障列车轮轨系统安全服役的关键步骤。然而,轮对踏面缺陷类型多样复杂、类别不平衡,现有卷积神经网络算法难以对其进行准确识别。为此,提出基于改进脉冲神经网络(SNN)的列车轮对不平衡踏面缺陷识别方法。采用混... 列车轮对踏面缺陷识别是保障列车轮轨系统安全服役的关键步骤。然而,轮对踏面缺陷类型多样复杂、类别不平衡,现有卷积神经网络算法难以对其进行准确识别。为此,提出基于改进脉冲神经网络(SNN)的列车轮对不平衡踏面缺陷识别方法。采用混合卷积编码模块,通过提高特征多样性稀疏表达,减少编码细节信息丢失;提出脉冲金字塔拆分注意网络,考虑多尺度空间信息跨通道交互能力,以提取缺陷的多尺度特征;提出一种新的交叉注意力模块,提取不同层级特征的空间全局信息,通过交叉校准以增强输入特征,抑制噪声等无用特征;通过不平衡比例达10∶1的踏面缺陷数据集对该识别方法进行试验验证。验证结果表明,该方法能够有效提高模型的识别精度,并且对少数类别缺陷也有较高的识别率。 展开更多
关键词 轮对踏面 缺陷识别 脉冲神经网络 特征融合 注意力机制
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高速列车测量噪声的滑模观测器重构方法
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作者 何静 赵潇 +1 位作者 刘建华 肖明杰 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第8期124-130,共7页
针对高速列车系统中存在的传感器测量噪声问题,提出了一种基于滑模观测器的测量噪声重构方法。从高速列车17自由度横向振动的1/2整车模型入手,构造了在测量噪声影响下的列车等效模型,通过定义辅助的状态变量作为输出信号滤波器,将传感... 针对高速列车系统中存在的传感器测量噪声问题,提出了一种基于滑模观测器的测量噪声重构方法。从高速列车17自由度横向振动的1/2整车模型入手,构造了在测量噪声影响下的列车等效模型,通过定义辅助的状态变量作为输出信号滤波器,将传感器的测量噪声等效转换为伪执行器噪声,对新的增广噪声状态空间系统设计了滑模观测器,并根据Lyapunov理论对所设计的系统进行了稳定性证明,同时利用滑模等值原理对测量噪声进行重构。最后通过Matlab/Simulink仿真验证了该方法对突变测量噪声和缓变测量噪声的重构效果,表明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 高速列车 1/2整车模型 测量噪声重构 滑模观测器
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高性能YOLOv3-tiny嵌入式硬件加速器的混合优化设计
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作者 谭会生 肖鑫凯 卿翔 《半导体技术》 CAS 北大核心 2025年第1期55-63,共9页
为解决在嵌入式设备中部署神经网络受算法复杂度、执行速度和硬件资源约束的问题,基于Zynq异构平台,设计了一个高性能的YOLOv3-tiny网络硬件加速器。在算法优化方面,将卷积层和批归一化层融合,使用8 bit量化算法,简化了算法流程;在加速... 为解决在嵌入式设备中部署神经网络受算法复杂度、执行速度和硬件资源约束的问题,基于Zynq异构平台,设计了一个高性能的YOLOv3-tiny网络硬件加速器。在算法优化方面,将卷积层和批归一化层融合,使用8 bit量化算法,简化了算法流程;在加速器架构设计方面,设计了可动态配置的层间流水线和高效的数据传输方案,缩短了推理时间,减小了存储资源消耗;在网络前向推理方面,针对卷积计算,基于循环展开策略,设计了8通道并行流水的卷积模块;针对池化计算,采用分步计算策略实现对连续数据流的高效处理;针对上采样计算,提出了基于数据复制的2倍上采样方法。实验结果表明,前向推理时间为232 ms,功耗仅为2.29 W,系统工作频率为200 MHz,达到了23.97 GOPS的实际算力。 展开更多
关键词 YOLOv3-tiny网络 异构平台 硬件加速器 动态配置架构 硬件混合优化 数据复制上采样
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基于遗传算法的激光雷达点云半径滤波 被引量:1
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作者 赵哲 周维龙 +4 位作者 龙欢 周红 梁登辉 柳骏涛 李小宝 《激光技术》 北大核心 2025年第2期210-215,共6页
点云降噪对激光雷达成像系统的精度至关重要。为了降低由接收器、多径效应、外部干扰和大气扰动引起的噪声,采用基于遗传算法的半径滤波进行降噪,通过遗传算法优化了半径滤波的关键参数(过滤半径和近邻阈值)。结果表明,在简单与复杂场景... 点云降噪对激光雷达成像系统的精度至关重要。为了降低由接收器、多径效应、外部干扰和大气扰动引起的噪声,采用基于遗传算法的半径滤波进行降噪,通过遗传算法优化了半径滤波的关键参数(过滤半径和近邻阈值)。结果表明,在简单与复杂场景中,该算法保持了去噪精度和点保留率,同时提高了噪声召回率;复杂环境下噪声召回率比半径滤波提高了约21%,比统计滤波提升了约16%。该方法为激光雷达数据的处理提供了一种新颖有效的解决方案,对于提高激光雷达成像质量、提升数据处理效率以及自动化分析具有较为重要的应用价值。 展开更多
关键词 成像系统 降噪 遗传算法 点云
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融合特征差异化的小样本钢轨表面缺陷检测
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作者 段嘉敏 孔玲爽 +2 位作者 刘建华 王忠美 刘丽丽 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第3期100-107,115,共9页
针对铁路钢轨表面背景变化大、噪声干扰强和有效缺陷样本难以大量获取的问题,提出融合特征差异化的小样本钢轨表面缺陷检测模型。首先,将有限样本通过数据增强策略进行有效扩充,缓解训练过拟合问题;其次,在编码器输入端增加正常样本以... 针对铁路钢轨表面背景变化大、噪声干扰强和有效缺陷样本难以大量获取的问题,提出融合特征差异化的小样本钢轨表面缺陷检测模型。首先,将有限样本通过数据增强策略进行有效扩充,缓解训练过拟合问题;其次,在编码器输入端增加正常样本以提供差异化对比参考基准;在解码器和编码器之间引入多尺度协调注意力特征融合模块,融合双输入样本的映射关系并加速模型训练;然后,构造相似性阈值损失函数,减少噪声干扰并提高检测稳定性;最后,通过现场采集和公开的RSDDs钢轨数据集对所提模型进行验证与分析。结果表明:在20张钢轨缺陷样本下,该模型的最大平均精度均值达到77.4%,相比先进模型MemSeg、DeepLabV3+和YOLOv5s-Seg分别提升19.0%、21.2%和10.8%;在减少至5张钢轨缺陷样本下,该模型同比先进模型仍保持最优检测效果,验证了该模型的鲁棒性和数据增强策略的有效性。 展开更多
关键词 缺陷检测 二值分割 小样本 数据增强 注意力机制
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动态无线电能传输系统三层正交双向抗偏移线圈结构设计与优化
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作者 程宇 石伟 +3 位作者 熊鑫博 周鑫 甘子玥 李中启 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第4期19-30,共12页
在电动汽车动态无线电能传输系统中,当发射线圈和接收线圈之间产生偏移时,系统整体的传输效率和稳定性就会相应地降低。本文提出了一种三层正交双向抗偏移线圈结构来减小耦合系数的波动,从而实现电动汽车动态无线充电的稳定。并且本文... 在电动汽车动态无线电能传输系统中,当发射线圈和接收线圈之间产生偏移时,系统整体的传输效率和稳定性就会相应地降低。本文提出了一种三层正交双向抗偏移线圈结构来减小耦合系数的波动,从而实现电动汽车动态无线充电的稳定。并且本文分析了该线圈结构的耦合系数特性,给出了一种耦合系数优化方法,运用提出的优化方法,得到了满足设计要求的各线圈参数。最后,通过搭建150 mm间距的样机装置,在X方向和Y方向偏移±170 mm时,样机的耦合系数达到0.1093且波动率维持在5%以下,系统的传输效率均不低于94.8%,证明了结构的合理性与正确性。 展开更多
关键词 电动汽车 动态无线充电 双向抗偏移 耦合系数优化
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基于t-SNE的重载铁路钢轨波磨伤损演化指标
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作者 王忠美 邓玮 +3 位作者 刘建华 聂芃轩 吴海波 王文昆 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第10期4199-4205,共7页
认识钢轨服役性能演化规律对降低重载铁路钢轨运维成本具有重要意义。针对钢轨运行环境复杂多变,难以构建科学有效的伤损演化指标以反映客观发展规律的问题,提出了基于t-分布随机近邻分布(t-distributed stochastic neighbor embedding,... 认识钢轨服役性能演化规律对降低重载铁路钢轨运维成本具有重要意义。针对钢轨运行环境复杂多变,难以构建科学有效的伤损演化指标以反映客观发展规律的问题,提出了基于t-分布随机近邻分布(t-distributed stochastic neighbor embedding,t-SNE)的波磨伤损演化规律构建方法。首先,对钢轨原始波磨振动信号提取时域、频域、统计学、熵的特征指标;然后,使用随机森林算法对特征进行特征重要性排名,选取排名靠前的特征构建特征矢量;接着使用t-SNE等方式降维,验证了t-SNE更具优势,使用欧氏距离度量和中值滤波法进行平滑处理得到最终的时序性伤损退化指标。结果表明本文方法对于伤损阶段的划分具有较好的区分度、抗干扰能力和工程实用性。 展开更多
关键词 钢轨波磨 伤损演化规律 退化趋势特征 t-SNE 伤损阶段
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基于相对信任增强的推荐算法
11
作者 成佳燚 陈玲姣 吴岳忠 《应用科学学报》 北大核心 2025年第1期110-122,共13页
近年来,社会化推荐成为了推荐领域的研究热点。在基于用户历史行为的推荐算法中引入用户的社交关系,能够缓解推荐系统面临的数据稀疏性和冷启动的问题。本文提出了一种基于相对信任增强的推荐算法(relative trust enhancement recommend... 近年来,社会化推荐成为了推荐领域的研究热点。在基于用户历史行为的推荐算法中引入用户的社交关系,能够缓解推荐系统面临的数据稀疏性和冷启动的问题。本文提出了一种基于相对信任增强的推荐算法(relative trust enhancement recommendation algorithm based on the CosRA,RTECosRA)。该算法在“用户-物品”的二部图网络中,基于CosRA相似性指标进行资源分配,在资源分配过程中引入用户的信任关系,调整受信任用户获得的资源值,从而提高受信任用户所选物品的推荐率。在FriendFeed和Epinions数据集上的实验结果显示,相比于基准算法,RTECosRA算法在准确性和多样性上均有提高,且加入信任关系后,扩大了用户的可推荐范围,一定程度上缓解了冷启动问题。 展开更多
关键词 社交网络 推荐算法 信任关系 冷启动
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MT-2型缓冲器结构劣化行为分析
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作者 杨能普 张泉 +2 位作者 黄刚 刘宸希 周苗 《机床与液压》 北大核心 2025年第4期146-150,共5页
针对MT-2型缓冲器内部结构的磨损退化问题,采用ABAQUS仿真软件,结合其几何特征和作用原理建立三维有限元模型,仿真分析了不同冲击速度下缓冲器整个内部结构的应力、温度分布变化规律。实验结果表明:在10.8 km/h的冲击速度下,缓冲器楔块... 针对MT-2型缓冲器内部结构的磨损退化问题,采用ABAQUS仿真软件,结合其几何特征和作用原理建立三维有限元模型,仿真分析了不同冲击速度下缓冲器整个内部结构的应力、温度分布变化规律。实验结果表明:在10.8 km/h的冲击速度下,缓冲器楔块以及动板结构不均匀区域最大应力可达980 MPa,远超其屈服极限;缓冲器楔块垂向接触面中、上、下的应力强度集中区呈现由强至弱的趋势;与楔块不同,动板整个截面上、中、下的应力变化呈现从强到弱的趋势,容易导致楔块以及动板出现凹型或梯度型磨耗;各接触主要摩擦面间的温升现象与结构应力具有相似的分布变化规律。 展开更多
关键词 有限元分析 应力 温度 冲击尖峰
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基于线反电动势检测的无刷直流电机非理想换相校正策略
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作者 余岳 马滔 +1 位作者 李诚 黄建军 《电工技术学报》 北大核心 2025年第16期5294-5305,共12页
针对高速无刷直流电机控制中三相绕组参数不对称导致的换相误差以及换相点附近电感压降难以估测而导致的换相延迟问题,该文提出了一种基于改进线反电动势检测的非理想换相的校正策略。通过分析非理想电机参数不对称对线电压的影响,提出... 针对高速无刷直流电机控制中三相绕组参数不对称导致的换相误差以及换相点附近电感压降难以估测而导致的换相延迟问题,该文提出了一种基于改进线反电动势检测的非理想换相的校正策略。通过分析非理想电机参数不对称对线电压的影响,提出水平方向上电角度偏移可作为竖直方向上的电压偏移的参考量,并结合线反电动势交点间隔解算出每相的电角度偏移,通过PI算法恢复真实的线反电动势。同时,考虑了电感压降和电流噪声对线反电动势的影响,通过线性回归方程预测换向点附近的线反电动势,以实现准确换相。该方案可以有效地解决非理想电机的初始参数不对称问题,能一定程度地抵抗电机运行中参数扰动的影响。实验结果表明,该方法能在不同转速下将位置误差降低至±0.2个电角度,同时降低了电流峰峰值约10%。 展开更多
关键词 线反电动势(LEMF) 参数不对称 无传感器控制 线性回归方程 无刷直流电机
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基于变频重构S/SP拓扑的无线电能传输系统恒流恒压研究 被引量:6
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作者 李中启 张晨曦 +2 位作者 王建斌 王忠美 黄守道 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期4718-4732,共15页
针对电动汽车无线充电系统耦合系数和负载变化导致系统输出电流和电压剧烈波动的问题,提出一种由交错叠放式线圈结构和变频重构控制策略组成的无线电能传输系统,通过重构补偿拓扑,并切换工作频率,实现了系统的恒流恒压输出。首先,分析... 针对电动汽车无线充电系统耦合系数和负载变化导致系统输出电流和电压剧烈波动的问题,提出一种由交错叠放式线圈结构和变频重构控制策略组成的无线电能传输系统,通过重构补偿拓扑,并切换工作频率,实现了系统的恒流恒压输出。首先,分析了拓扑重构前后系统的恒流、恒压输出特性和零相角特性,对比恒流恒压工作模式下补偿电容的大小,给出了系统参数调整方法。其次,剖析了交错叠放式线圈结构模型,提出基于耦合系数波动最小原则的线圈结构优化策略。所提出的系统补偿元件较少,两个工作频率点符合国际标准。最后,搭建一套500 W的实验样机,验证系统的可行性和有效性。实验结果表明,交错叠放式线圈在X轴方向偏移发射线圈外径的55%(187mm)或Y轴方向偏移120mm时,耦合系数波动率小于5%。系统在恒流模式下电流波动率为3.58%,在恒压模式下电压波动率为4.83%,满足无线充电系统恒流恒压需求。 展开更多
关键词 无线电能传输 变频重构 恒流 恒压 零相角
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考虑磁链变化率的永磁同步电机失磁故障复合容错控制 被引量:7
15
作者 何静 李希宇 贾林 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期1-11,共11页
针对永磁同步电机(PMSM)失磁故障中磁链变化较快,近似认为磁链变化率为0会导致传统PMSM失磁容错控制方法性能受限的问题,本文提出一种基于智能比例积分微分的无模型超螺旋滑模复合容错控制(iPID-MFSTSMC)方法。首先,构建考虑永磁体磁链... 针对永磁同步电机(PMSM)失磁故障中磁链变化较快,近似认为磁链变化率为0会导致传统PMSM失磁容错控制方法性能受限的问题,本文提出一种基于智能比例积分微分的无模型超螺旋滑模复合容错控制(iPID-MFSTSMC)方法。首先,构建考虑永磁体磁链变化量的PMSM失磁故障数学模型,根据这一模型设计了磁链滑模观测器,实现了对于磁链及其变化率的观测。此外,针对快速变化的负载转矩设计了负载转矩导数滑模观测器。然后,基于磁链及其变化率、负载转矩导数的观测,设计了iPID无模型容错控制方法,该方法采用超螺旋滑模算法对观测误差及其他扰动进行抑制,改善了动态性能且降低了控制器参数的设计难度。利用Lyapunov稳定性定理证明了所设计容错控制方法的稳定性,并给出了参数的设计条件。最后,在磁链以及负载转矩快速变化工况下,通过仿真和实验分析表明,该方法可以有效减少系统抖振并降低超调量。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无模型超螺旋滑模控制 磁链 观测器
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一种永磁同步电机模型失配容错控制算法 被引量:1
16
作者 黄刚 张雨涵 +2 位作者 龚事引 于惠钧 李祥飞 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第2期103-109,共7页
针对高精度永磁同步电机驱动系统因转动惯量、摩擦系数与磁链参数失配造成其控制精度和稳定性降低的问题,提出了一种基于有限时间收敛扩张状态观测器的无模型滑模容错控制方法。首先,建立了考虑内外不确定性的永磁同步电机转速环超局部... 针对高精度永磁同步电机驱动系统因转动惯量、摩擦系数与磁链参数失配造成其控制精度和稳定性降低的问题,提出了一种基于有限时间收敛扩张状态观测器的无模型滑模容错控制方法。首先,建立了考虑内外不确定性的永磁同步电机转速环超局部模型,并设计了无模型全局积分终端滑模控制器;其次,设计了有限时间收敛扩张状态观测器来降低模型失配带来的影响;最后,通过与其他方法的仿真和实验对比,验证了所提方法能够在不获取精确模型的情况下实现了对多种模型失配与外部扰动工况的容错控制,并提高了电机的控制精度。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无模型控制 模型失配 容错控制
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基于YOLO-DCL的复杂环境油茶果遮挡检测与计数研究 被引量:3
17
作者 肖伸平 赵倩颖 +1 位作者 曾甲元 彭自然 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期318-326,480,共10页
为解决复杂环境中油茶果因遮挡造成的检测与计数难题,提出了一种基于双主干网络(Dual-backbone)和连续注意力特征融合模块(Consecutive attention feature fusion,CAFF)的检测模型。该模型结合了两种不同主干网络的优势,实现了对不同特... 为解决复杂环境中油茶果因遮挡造成的检测与计数难题,提出了一种基于双主干网络(Dual-backbone)和连续注意力特征融合模块(Consecutive attention feature fusion,CAFF)的检测模型。该模型结合了两种不同主干网络的优势,实现了对不同特征的高效提取。此外,设计了双输入单输出的连续注意力特征融合模块,取代了传统的拼接操作(Concat),优化了多尺度特征信息的融合策略。为了在精度与模型内存占用量之间取得平衡,采用了幻影卷积模块(Ghostconv),并去除了空间金字塔池化层(Spatial pyramid pooling fast,SPPF),加快了训练速度,减少了参数量。改进后的YOLO-DCL(YOLO dual-backbone&consecutive attention feature fusion&lightweight)模型在各类遮挡检测任务上表现优秀,平均精度均值达到92.7%,精确率为90.7%,召回率为84.9%,而模型内存占用量仅为5.7 MB。相较YOLO v8n模型分别上升4.0、8.6、2.3个百分点,内存占用量下降9.5%。该模型还具备油茶果遮挡类别的自动计数功能,可降低人工统计的劳动成本,适合在野外复杂环境中部署应用。 展开更多
关键词 油茶果 遮挡识别 YOLO v8n 计数 双主干网络 特征融合
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基于扰动观测器的PMSM系统自适应反步滑模控制 被引量:4
18
作者 黄刚 万雨龙 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第3期136-140,共5页
针对负载转矩波动和系统参数变化的永磁同步电机(PMSM)系统的控制问题,提出了一种带有非线性扰动观测器的自适应反步滑模位置跟踪控制方法。首先,设计了自适应反步滑模控制器,以确保电机位置快速收敛到期望值,并设计了自适应收敛增益,... 针对负载转矩波动和系统参数变化的永磁同步电机(PMSM)系统的控制问题,提出了一种带有非线性扰动观测器的自适应反步滑模位置跟踪控制方法。首先,设计了自适应反步滑模控制器,以确保电机位置快速收敛到期望值,并设计了自适应收敛增益,以减小电机位置响应下的大的过冲;其次,设计非线性扰动观测器估计未知扰动,并为自适应反步滑模控制提供前馈补偿,以提高系统的鲁棒性,并减少稳态位置误差。仿真结果表明,该方法可以有效减少过冲,很好地实现了PMSM系统的快速位置跟踪控制,具有良好的抗扰动性能。 展开更多
关键词 PMSM 位置跟踪 自适应反步滑模 非线性扰动观测器
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基于等价输入干扰滑模观测器的磁悬浮轴承控制 被引量:1
19
作者 黄刚 袁崧琳 +2 位作者 于惠钧 时鑫一 刘博龙 《轴承》 北大核心 2024年第7期80-86,94,共8页
针对磁悬浮轴承受到未知干扰而使转子偏离理想位置导致控制性能下降的问题,建立了存在未知干扰的磁悬浮轴承模型,基于模型设计了等价输入干扰系统,利用积分滑模观测器对系统状态量进行观测并结合等价输入干扰估计器协同实现对未知干扰... 针对磁悬浮轴承受到未知干扰而使转子偏离理想位置导致控制性能下降的问题,建立了存在未知干扰的磁悬浮轴承模型,基于模型设计了等价输入干扰系统,利用积分滑模观测器对系统状态量进行观测并结合等价输入干扰估计器协同实现对未知干扰的实时精准估计,通过控制端对等价输入干扰估计值进行前馈补偿,设计转子位置环的滑模控制器,通过复合控制提高系统的鲁棒性。与其他方法的仿真对比结果表明,所提方法能够提高轴承系统的抗扰性能,实现对转子位置的高精度控制。 展开更多
关键词 滑动轴承 磁力轴承 滑模控制 鲁棒性 抗干扰性
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基于FPGA的PMLSM三矢量模型预测电流控制IP核设计及硬件在环验证 被引量:1
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作者 谭会生 卿翔 肖鑫凯 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第11期988-997,共10页
为了提升永磁直线同步电机(PMLSM)电流控制的稳态性能和执行速度,同时降低资源消耗,基于现场可编程门阵列(FPGA)设计了一个三矢量模型预测电流控制(TV-MPCC)知识产权(IP)核,并利用FPGA在环可视化验证方法,建立了一个PMLSM的TV-MPCC IP... 为了提升永磁直线同步电机(PMLSM)电流控制的稳态性能和执行速度,同时降低资源消耗,基于现场可编程门阵列(FPGA)设计了一个三矢量模型预测电流控制(TV-MPCC)知识产权(IP)核,并利用FPGA在环可视化验证方法,建立了一个PMLSM的TV-MPCC IP核验证系统。通过Simulink对TV-MPCC策略进行算法级仿真,并优化了基本电压矢量的作用顺序;采用并行与资源共享硬件优化技术设计并封装了一个TV-MPCC IP核,并对其进行了功能仿真;将设计部署在FPGA芯片XC7Z020CLG400-2上,利用FPGA在环可视化验证平台进行实验研究。结果表明,TV-MPCC策略下d、q轴电流跟踪误差和电流脉动均降低90%以上;FPGA工作在100 MHz下,实现一次算法的时间为0.62μs,仅为软件PyCharm执行时间的0.414%。 展开更多
关键词 永磁直线同步电机(PMLSM) 三矢量模型预测电流控制(TV-MPCC) 现场可编程门阵列(FPGA) 电流跟踪误差 电流脉动
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