系统性观点下“自动控制理论”课程的教学探索及实践

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作者 曹敏 徐凌桦 +1 位作者 王霄 何志琴 《教育教学论坛》 2024年第44期1-6,共6页

“自动控制理论”是自动化专业的基础核心课程,位于专业知识体系结构的底层,对该课程内容的理解和掌握将直接影响到后继专业知识的学习。若能从系统性观点出发,按顶层设计的思想,从整体性构建课程内容的结构体系,则在学习后继相应专业... “自动控制理论”是自动化专业的基础核心课程,位于专业知识体系结构的底层,对该课程内容的理解和掌握将直接影响到后继专业知识的学习。若能从系统性观点出发,按顶层设计的思想,从整体性构建课程内容的结构体系,则在学习后继相应专业知识时可以起到事半功倍的效果。结合多年来的教学经验,从系统性的观点出发,重新梳理“自动控制理论”各知识模块间的逻辑关系,层层分解学生成长需求,从教学目标、教学内容、教学方式方法及教学实践等方面展开论述,探讨了如何增强“自动控制理论”的教学效果,强化课程内容的整体性、系统性及结构性,为后继课程的教学打下坚实的基础。 展开更多

关键词 自动控制理论 教学探索 系统性

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灾害应急通信自组网与航迹优化研究 被引量：1

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作者 高睿 王霄 徐凌桦 《现代电子技术》 北大核心 2024年第19期8-13,共6页

针对灾害场景下的应急通信网络恢复问题,提出一种分布式无人机部署方法,旨在利用无人机在通信网络受损的灾区建立多跳自组织网络,为该地区提供应急通信服务。首先,定义了无人机自组网约束函数、三维空间搜索方向约束函数和障碍物约束函... 针对灾害场景下的应急通信网络恢复问题,提出一种分布式无人机部署方法,旨在利用无人机在通信网络受损的灾区建立多跳自组织网络,为该地区提供应急通信服务。首先,定义了无人机自组网约束函数、三维空间搜索方向约束函数和障碍物约束函数,将无人机辅助的多跳自组织网络问题抽象为基于规则法的目标函数;其次,改进了惯性权重和学习因子来提高粒子群算法的全局搜索效率和准确性,并设计多跳自组织网络无人机部署算法,以保证无人机能够以最优的航迹进行自组织网络部署;最后,通过计算目标函数进行无人机部署,并绘制无人机的三维部署航迹图。设计仿真样例对基于规则法的多跳自组织网络无人机部署方法进行验证,仿真结果证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 无人机 自组织网络 避障控制 规则法 粒子群算法 航迹优化 三维部署 节能部署

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改进YOLOv7-tiny与D-S理论结合的实验室人员行为检测研究

3

作者 杨永亮 曹敏 +4 位作者 徐凌桦 王霄 杨靖 王涛 冯平平 《现代电子技术》 北大核心 2024年第19期153-160,共8页

针对目前实验室场景缺少对人员行为检测的方法,且主流算法精度低、误检率高的问题,文中提出一种改进YOLOv7-tiny的人员行为检测算法,并通过多源信息融合,提高人员行为在实际实验室场景中的识别准确率。首先,在检测算法主干网络引入Ghost... 针对目前实验室场景缺少对人员行为检测的方法,且主流算法精度低、误检率高的问题,文中提出一种改进YOLOv7-tiny的人员行为检测算法,并通过多源信息融合,提高人员行为在实际实验室场景中的识别准确率。首先,在检测算法主干网络引入GhostNetV2轻量化网络,进一步降低模型计算量和复杂度;其次,在颈部网络嵌入改进后的CBAM_E注意力模块,加强目标重要特征的提取;再次,在预测端使用SIoU替换原有的损失函数,减少角度因素和边界框回归精度的影响。检测结果表明,相较于YOLOv7-tiny,文中算法精度提升10.08%,模型参数量和复杂度分别下降36.45%和46.76%。最后通过将检测数据与传感器采集数据运用D-S证据理论进行信息融合后发现,人员不规范行为检测的误检率得到有效降低。结果表明,该方法可实现对实验室人员不规范行为的有效检测。 展开更多

关键词 实验室场景 人员行为 YOLOv7-tiny 轻量化网络 注意力模块 损失函数 D-S证据理论 信息融合

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无人机能耗与数据传输速率部署优化

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作者 高睿 王霄 徐凌桦 《现代电子技术》 北大核心 2024年第11期6-12,共7页

针对灾害场景下的多无人机协同部署问题,提出一种基于遗传-拟牛顿算法的无人机节能部署与数据传输优化方法。首先提取无人机信道、路径损耗、连通率和覆盖率特征,将多无人机协同部署问题抽象为连通率、覆盖率问题。然后,使用排序组选择... 针对灾害场景下的多无人机协同部署问题,提出一种基于遗传-拟牛顿算法的无人机节能部署与数据传输优化方法。首先提取无人机信道、路径损耗、连通率和覆盖率特征,将多无人机协同部署问题抽象为连通率、覆盖率问题。然后,使用排序组选择操作、随机权重交叉操作以及非一致性变异算子改进遗传算法,结合改进搜索方向和迭代步长的BFGS算法,进一步提出IGA-BFGS算法,该算法在全局和局部上都能得到较好的优化效果,提高求解效率和精度。最后,根据不同环境下需要救援的地面用户的信道特性和离散系数,动态调整无人机基站的发射功率和高度,提高了无人机基站的功耗效率,增加了无人机基站的使用时间,实现了无人机基站的节能部署。仿真结果表明,设计的方法能够有效实现无人机节能部署与数据传输优化。 展开更多

关键词 节能部署 异构无人机 应急通信 遗传算法 多无人机 任务分配 数据传输 拟牛顿法

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单神经元PID液位PLC控制应用 被引量：9

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作者 徐凌桦 曹敏 李捍东 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2009年第10期116-119,共4页

论述单神经元PID算法及其仿真。在S7-300 PLC上完成单神经元PID控制器的设计,并已应用于实际液位控制系统,获得满意的效果。通过与传统PID控制比较,分析单神经元PID控制算法的优越性。

关键词 PID控制 单神经元PID算法 可编程控制器(PLC 液位控制

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S7-300PLC在污水处理系统中的应用 被引量：3

6

作者 徐凌桦 陈园园 刘善忠 《可编程控制器与工厂自动化（PLC FA）》 2010年第9期60-62,共3页

以某城市污水处理工程为例,构建了基于PLO的污水处理厂自动控制系统;重点阐述了该工程自动控制系统的实现过程;为PLC在污水处理工程中的使用提供了一个实例。

关键词 污水处理 PLC 远程I/O

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基于Web方式的多媒体教学管理系统 被引量：2

7

作者 徐凌桦 李捍东 《机械与电子》 2003年第3期75-77,共3页

介绍了应用3层结构理论,制作Web方式的高校多媒体教学管理应用系统;提出改进高校多媒体教学的管理和应用的有效途径,给出了所涉及的关键技术及编程技巧。

关键词 WEB 多媒体 数据库 教学管理系统 高校

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过程控制实验平台控制系统改造 被引量：1

8

作者 徐凌桦 胡浩 曹敏 《高校实验室工作研究》 2010年第2期100-101,共2页

本文通过分析现有过程控制实验系统的不足,结合专业实际情况和教学改革的需要,提出改造方案;阐述了具体实现过程;改造后的过程控制实验系统达到改造要求,取得良好效果。

关键词 过程控制 系统改造 可编程控制器

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中小型污水处理厂控制系统的设计与应用 被引量：1

9

作者 徐凌桦 刘善忠 《中小企业管理与科技》 2010年第15期254-255,共2页

以某城市污水处理工程为例,构建了基于PLC的污水处理厂自动控制系统;重点阐述了该工程自动控制系统的实现过程;为PLC在污水处理工程中的使用提供了一个实例。

关键词 污水处理 S7—300 PLC 远程I/O

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三层体系结构模式资料管理系统应用及讨论

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作者 徐凌桦 《贵州工业大学学报（自然科学版）》 CAS 2001年第2期13-18,共6页

讨论三层体系结构实现的技术和方法 ,利用三层体系结构技术和PoweDynamo的新特性 ,开发基于三层结构模式的结算系统资料管理系统 ,实现对结算系统的维护和管理 。

关键词 三层体系结构 瘦客户模式 数据库 资料管理系统 服务器 POWERDYNAMO JAVASCRIPT SQL语法

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蜂巢栅格下机器人导航路径的动态分组蚁群规划 被引量：4

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作者 李海 杨小柳 徐凌桦 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第8期279-283,287,共6页

为了减少机器人导航路径的长度和算法运行时间,同时提高算法规划稳定性,提出了蜂巢栅格环境下的动态分组蚁群算法规划方法。分析了方形栅格四叉树和八叉树工作模式的弊端,提出了改进蜂巢栅格的环境建模方法,蜂巢栅格避障时的有效路径比... 为了减少机器人导航路径的长度和算法运行时间,同时提高算法规划稳定性,提出了蜂巢栅格环境下的动态分组蚁群算法规划方法。分析了方形栅格四叉树和八叉树工作模式的弊端,提出了改进蜂巢栅格的环境建模方法,蜂巢栅格避障时的有效路径比、安全性、转弯角大小、对圆形障碍物覆盖的有效面积比等多个角度均优于传统栅格。参考猫群算法的分群思想将蚁群分为跟踪蚁和搜索蚁,提出了动态分组蚁群策略和信息素的自适应扩散策略,从而给出了动态分组蚁群算法的执行步骤。经过算法的多样性和规划性能仿真分析,动态分组蚁群算法的路径多样性在迭代过程中保持较高水平,在相同环境下动态分组蚁群算法规划的最优路径长度比ACS蚁群算法减少了9.99%,搜索到最优路径时的迭代次数远远小于ACS蚁群算法,且从最优路径长度和迭代次数标准差看,动态分组蚁群算法稳定性好于ACS蚁群算法。 展开更多

关键词 移动机器人 导航路径规划 改进蜂巢栅格 动态分组蚁群算法 信息素自适应扩散

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单神经元PID倒立摆系统及其仿真研究 被引量：3

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作者 曹敏 徐凌桦 何志琴 《化工自动化及仪表》 CAS 北大核心 2010年第1期28-29,33,共3页

为解决双PD倒立摆控制器参数不可调的难题,利用单神经元PID控制算法简单、权值可调的特点,针对倒立摆系统,设计出基于小车位移和摆杆摆角两个回路的单神经元PID控制器。通过仿真实验研究,证明了该控制方案的有效性和可行性。最后,将该... 为解决双PD倒立摆控制器参数不可调的难题,利用单神经元PID控制算法简单、权值可调的特点,针对倒立摆系统,设计出基于小车位移和摆杆摆角两个回路的单神经元PID控制器。通过仿真实验研究,证明了该控制方案的有效性和可行性。最后,将该控制方案与目前通常使用的双PD控制及LQR控制进行了比较。 展开更多

关键词 倒立摆 单神经元PID控制 LQR控制 双PD控制

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积分分离的单神经元PID控制算法及其研究 被引量：7

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作者 曹敏 徐凌桦 李捍东 《系统仿真技术》 2010年第3期197-201,共5页

将积分分离的思想引入单神经元PID(比例积分微分控制)算法中,提出1种积分分离的单神经元PID控制算法,既避免了由于积分累积而导致的较大超调,减少振荡幅度,又利用单神经元PID算法中参数可调的特性,增强了控制系统的自适应能力。通过对... 将积分分离的思想引入单神经元PID(比例积分微分控制)算法中,提出1种积分分离的单神经元PID控制算法,既避免了由于积分累积而导致的较大超调,减少振荡幅度,又利用单神经元PID算法中参数可调的特性,增强了控制系统的自适应能力。通过对不同被控对象的仿真研究,表明其有效性和优越性。同时,通过对该算法中阈值取值研究及该算法与普通PID及单神经元PID的对比研究,指出了该算法的优缺点。 展开更多

关键词 积分分离 单神经元PID控制(SNPID) 积分分离的单神经元PID算法 阈值

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单神经元PID算法在倒立摆控制系统中的应用 被引量：10

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作者 曹敏 徐凌桦 《微计算机信息》 2009年第1期70-71,共2页

倒立摆是非线性、不稳定的系统。本文使用单神经元PID控制算法,设计出基于小车位移和摆杆摆角两个回路的单神经元PID控制器,并与传统的PD控制策略相比较,验证了其有效性和可行性。

关键词 倒立摆 单神经元PID算法 PD控制

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大学生科研训练现状简析 被引量：3

15

作者 陈园园 胡浩 徐凌桦 《知识经济》 2010年第6期138-138,共1页

大学生科研训练已成为培养学生创新能力的重要环节。本文阐述大学生科研训练的重要性,并分析了我校大学生在科研训练实施过程中存在的一些问题,最后对加强大学生科研训练提出建议和展望。

关键词 科研训练 创新能力 现状简析

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“自动控制理论”立体化教学模式研究及实践 被引量：2

16

作者 曹敏 徐凌桦 《科教文汇》 2021年第26期111-113,共3页

立体化教学是信息技术发展与课程教学相结合的产物,为提高教学效果,文章对"自动控制理论"课程进行了立体化建设,概述了立体化教学的概念及现状,并着重从教学资源丰富化、教学过程立体化、课程思政教育、多元化课程评价等方面... 立体化教学是信息技术发展与课程教学相结合的产物,为提高教学效果,文章对"自动控制理论"课程进行了立体化建设,概述了立体化教学的概念及现状,并着重从教学资源丰富化、教学过程立体化、课程思政教育、多元化课程评价等方面进行了研究及实践尝试。为"自动控制理论"课程立体化教学的实施提出了具体的思路和途径。 展开更多

关键词 立体化教学 自动控制理论 雨课堂

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改进多目标蚁狮算法的WSNs节点部署策略 被引量：9

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作者 张浩 覃涛 +2 位作者 徐凌桦 王霄 杨靖 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期47-59,共13页

针对无线传感网络节点部署中需要均衡覆盖率、连通度、节点数目等问题,构建了最低覆盖率与节点间连通性为约束条件的多目标节点部署模型,利用Pareto最优解集的思想,提出了一种基于改进多目标蚁狮算法的节点部署策略。首先,使用Fuch混沌... 针对无线传感网络节点部署中需要均衡覆盖率、连通度、节点数目等问题,构建了最低覆盖率与节点间连通性为约束条件的多目标节点部署模型,利用Pareto最优解集的思想,提出了一种基于改进多目标蚁狮算法的节点部署策略。首先,使用Fuch混沌映射初始化种群,以增加种群的多样性,同时引入自适应收缩边界因子改善算法易陷入局部最优的缺点;然后,利用时变策略对蚂蚁位置扰动以增强算法的寻优能力;再后,通过测试函数与其他多目标算法进行对比分析,结果表明改进后的算法在不同的测试函数上均能获得最小的世代距离与反向世代距离值,验证了所提策略的有效性;最后,将改进多目标蚁狮算法应用于无线传感器网络多目标节点部署中。仿真结果表明,相对于其他几种多目标算法,改进多目标蚁狮算法能有效解决无线传感器网络节点的多目标优化部署问题,提高了监测区域覆盖率与连通性,并为决策者提供更多可行解。 展开更多

关键词 无线传感网络 节点部署 多目标优化 蚁狮算法 Pareto原则

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单神经元PID倒立摆系统

18

作者 曹敏 徐凌桦 何志琴 《自动化信息》 2009年第10期46-47,54,共3页

为解决双PD倒立摆控制器参数不可调的难题，利用单神经元PID控制算法简单、权值可调的特点，针对倒立摆系统，设计出基于小车位移和摆杆摆角两个回路的单神经元PID控制器。通过仿真实验研究，证明了该控制方案的可行性和有效性。最后，... 为解决双PD倒立摆控制器参数不可调的难题，利用单神经元PID控制算法简单、权值可调的特点，针对倒立摆系统，设计出基于小车位移和摆杆摆角两个回路的单神经元PID控制器。通过仿真实验研究，证明了该控制方案的可行性和有效性。最后，将该控制方案与目前常使用的双PD控制及LQR控制进行了比较。 展开更多

关键词 倒立摆 双PD控制 LQR控制 单神经元PID控制

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融入思政元素的“自动控制理论”课程建设

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作者 曹敏 徐凌桦 《科教导刊》 2022年第22期106-108,共3页

文章结合自控理论课程的内容和特点,围绕“立德树人”这一中心思想,对课程教学目标进行了调整,探讨了融入思政的课程建设方法,以培养学生的科学思维、刻苦创新、团结协作、大局意识等素质。此外,还挖掘出课程各个章节所蕴含的思政元素,... 文章结合自控理论课程的内容和特点,围绕“立德树人”这一中心思想,对课程教学目标进行了调整,探讨了融入思政的课程建设方法,以培养学生的科学思维、刻苦创新、团结协作、大局意识等素质。此外,还挖掘出课程各个章节所蕴含的思政元素,结合教师实践教学情况,给出了德融教学设计样例,为“自动控制理论”课程思政教学的实施提供具体的实现方案。 展开更多

关键词 课程思政 自动控制理论 思政融入

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计算机控制技术课程跨专业课程的建设

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作者 曹敏 徐凌桦 《信息技术与信息化》 2016年第10期49-50,共2页

计算机控制技术是工科院校中自动化类、电气工程类及机械类等专业普遍开设的一门专业课,其理论性和实践性都很强。论文对计算机控制技术课程跨专业平台建设进行了探索和研究。根据课程的特点,讨论计了算机控制技术的课程体系建设原则,... 计算机控制技术是工科院校中自动化类、电气工程类及机械类等专业普遍开设的一门专业课,其理论性和实践性都很强。论文对计算机控制技术课程跨专业平台建设进行了探索和研究。根据课程的特点,讨论计了算机控制技术的课程体系建设原则,并从课程内容、网络开放式教学平台、实践环节、综合创新能力培养等方面的建设工作进行了阐述。 展开更多

关键词 计算机控制技术 跨专业 课程建设

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