试论工业自动化控制系统的抗干扰技术 被引量：1

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作者 邵尤佳 《电子制作》 2020年第2期82-83,64,共3页

本文选择就工业自动化控制系统抗干扰技术这一论点进行分析和研究,为了确保分析和研究的全面性,设计如下研究框架。首先,阐述工业自动化控制系统相关理论定义,包括工业自动化控制系统理论定义以及工业自动化控制系统的作用,利于增加对... 本文选择就工业自动化控制系统抗干扰技术这一论点进行分析和研究,为了确保分析和研究的全面性,设计如下研究框架。首先,阐述工业自动化控制系统相关理论定义,包括工业自动化控制系统理论定义以及工业自动化控制系统的作用,利于增加对理论定义了解,并为后续深入内容分析奠定理论基础。最后,谈论工业自动化控制系统抗干扰的有效举措,力求为相关企业以及工作人员,提供理论参考意见。 展开更多

关键词 工业自动化 控制系统 抗干扰

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浅谈无人机和机器人的自动化控制

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作者 邵尤佳 《中国设备工程》 2020年第5期216-217,共2页

随着科学技术的发展,我国成功研制出机器人和无人机,并将这些技术广泛应用于工业级航天科技领域中,大大催生了技术更新以及社会进步。但由于我国机器人技术以及无人机技术的发展历史较短,而且部分核心科技是从国外发达国家引进的,因此,... 随着科学技术的发展,我国成功研制出机器人和无人机,并将这些技术广泛应用于工业级航天科技领域中,大大催生了技术更新以及社会进步。但由于我国机器人技术以及无人机技术的发展历史较短,而且部分核心科技是从国外发达国家引进的,因此,在研制过程中会产生成本较高抑或技术更新较慢的问题,尤其在自动化控制应用中具有较强的局限性,需要相关单位切实做好科技创新工作,促进无人机和机器人自动化控制技术的优化和升级。本文主要研究无人机和机器人自动化控制的要领。 展开更多

关键词 无人机 机器人 自动化控制

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超材料的智能设计研究进展

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作者 代铁琳 金刘超 +3 位作者 尚宸 翟晓雅 傅孝明 刘利刚 《计算机辅助设计与图形学学报》 北大核心 2025年第1期1-27,共27页

超材料是一种人工合成材料,其结构经过精心设计和精密控制,表现出不同于自然材料的特殊性能,这些具有独特功能的超材料在光学、电磁学、声学、力学等领域具有重要的应用价值.然而,传统的超材料设计通常依赖于人工经验,导致设计周期长,... 超材料是一种人工合成材料,其结构经过精心设计和精密控制,表现出不同于自然材料的特殊性能,这些具有独特功能的超材料在光学、电磁学、声学、力学等领域具有重要的应用价值.然而,传统的超材料设计通常依赖于人工经验,导致设计周期长,缺乏灵活性和可调性,难以实现大规模快速设计与量产.高效设计与性能调控超材料已成为CAD、机械工程和材料科学的重要研究方向.近年来,随着人工智能算法的快速发展,智能算法在超材料设计领域中的应用越来越广泛,展现出高效优化、生成多样性结构、缩短设计周期等优势.文中对超材料的智能设计研究进展进行综述,首先介绍超材料的基本概念和发展历史;然后从实际需求出发,阐述了超材料的应用领域与设计问题;提出了智能算法的核心问题是数据的表示与数据集的构建,针对这2方面进行详细的阐述与对比分析;还介绍了智能优化算法的框架;最后总结超材料设计领域所面临的高质量数据集匮乏、多目标优化难题、高分辨率超材料的高效计算等挑战,并展望了该领域未来的发展趋势即面向多样化功能需求的“可表达”“可编辑”“可分析”“可优化”和“可制造”的研究. 展开更多

关键词 超材料设计 智能算法 几何表示 结构优化 超材料数据集

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基于期望轨迹非线性补偿的机械臂控制器设计

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作者 崔敏其 李杞仪 陈伟华 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第11期58-60,共3页

基于期望轨迹非线性补偿方法是一种在机械臂伺服控制律的增加非线性补偿项,用于抵消机械臂动力学的非线性项的一种机械臂控制方法。首先,给出机械臂动力学方程的一般形式及其分析。然后详细介绍基于期望轨迹非线性补偿方法的控制原理,... 基于期望轨迹非线性补偿方法是一种在机械臂伺服控制律的增加非线性补偿项,用于抵消机械臂动力学的非线性项的一种机械臂控制方法。首先,给出机械臂动力学方程的一般形式及其分析。然后详细介绍基于期望轨迹非线性补偿方法的控制原理,并给出其控制律的数学描述以及闭环动力学方程。讨论基于期望轨迹非线性补偿方法控制器的优点,并使用李雅普诺夫方法以及LaSalle定理对控制器的稳定性进行证明。最后,使用基于期望轨迹非线性补偿方法的控制律,对PUMA560型机械臂的前三关节进行正动力学仿真,并给出仿真结果。 展开更多

关键词 机械臂控制器 非线性补偿法 动力学分析 工业机器人

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一种宽频压电振动能量采集器的解析模型与试验研究 被引量：14

5

作者 王光庆 展永政 +1 位作者 金文平 廖维新 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期155-164,共10页

为提高单频压电振动能量采集器的能量转换效率和工作频带,以带有弹性放大器的宽频压电悬臂梁振动能量采集器为研究对象,提出一种改进的集总参数机电耦合解析模型,通过引入参数修正因子和考虑悬臂梁的振型信息,利用能量守恒原理和曲线拟... 为提高单频压电振动能量采集器的能量转换效率和工作频带,以带有弹性放大器的宽频压电悬臂梁振动能量采集器为研究对象,提出一种改进的集总参数机电耦合解析模型,通过引入参数修正因子和考虑悬臂梁的振型信息,利用能量守恒原理和曲线拟合方法确定解析模型的等效参数,并根据力学、电学平衡原理建立系统的运动控制方程、频率特性方程和电功率输出表达式;仿真分析能量采集器质量比、刚度比、阻尼比以及负载电阻等对系统振动特性、电输出特性及负载特性的影响;研制宽频压电悬臂梁振动能量采集器原理样机,搭建试验系统,对解析模型进行验证。结果表明:增大弹性放大器与压电悬臂梁的刚度比和质量比以及减小弹性放大器与压电悬臂梁的阻尼比可以提高能量采集器的转换效率和工作频带。 展开更多

关键词 弹性放大器 宽频带 压电能量采集器 机电耦合模型 试验分析

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一种基于移动锚节点的静态无线传感器网络定位算法(英文) 被引量：19

6

作者 石为人 许磊 徐扬生 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期385-393,共9页

传感器网络由于资源受限,定位算法需要综合考虑定位精度,网络构建成本,通信、计算开销等多方面因素。本文采用移动锚节点并结合Bounding Box算法特点,提出一种基于移动锚节点的无线传感器网络定位算法(MBB)。算法原理简单,传感器节点无... 传感器网络由于资源受限,定位算法需要综合考虑定位精度,网络构建成本,通信、计算开销等多方面因素。本文采用移动锚节点并结合Bounding Box算法特点,提出一种基于移动锚节点的无线传感器网络定位算法(MBB)。算法原理简单,传感器节点无须任何附加硬件或附加数据通信,通信、计算复杂度较低。仿真实验表明该算法具有很高的定位精度,即使节点的实际通信半径小于理论通信半径,定位精度仍可保持在较高等级,算法定位精度与网络连通度无关。 展开更多

关键词 无线传感器网络 移动锚节点 Bounding BOX MBB

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悬臂梁式压电双晶片振动能量采集器的模型与实验研究 被引量：12

7

作者 王光庆 刘创 +1 位作者 张伟 廖维新 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期819-824,共6页

针对悬臂梁式双压电晶片振动能量采集器的质量效应问题,通过幅值修正方法建立了能量采集器的集总参数修正模型,利用阻抗分析和导纳圆法对模型参数进行了识别,得到了采集器在简谐基础激励作用下的机电耦合输出传递函数表达式;建立了悬臂... 针对悬臂梁式双压电晶片振动能量采集器的质量效应问题,通过幅值修正方法建立了能量采集器的集总参数修正模型,利用阻抗分析和导纳圆法对模型参数进行了识别,得到了采集器在简谐基础激励作用下的机电耦合输出传递函数表达式;建立了悬臂梁压电振动能量采集器的实验系统,实验与仿真分析了悬臂梁末端质量、负载电阻等对能量采集器输出特性的影响,结果表明理论仿真结果与实验结果具有很好的吻合度,证明本文模型有利于提高压电振动能量采集器输出性能的分析预测精度。 展开更多

关键词 压电能量采集器 集总参数模型 参数识别 实验验证

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基于自适应阈值分割的宫颈细胞图像分类算法 被引量：10

8

作者 关涛 周东翔 +1 位作者 刘云辉 蔡宣平 《信号处理》 CSCD 北大核心 2012年第9期1262-1270,共9页

本文以宫颈癌细胞图像的自动筛查为应用背景,研究了一种新的宫颈细胞图像分类算法。算法首先采用形态学滤波与自适应直方图均衡的预处理方法进行图像增强;根据对图像内容与直方图分布关系的深入分析,提出采用经验因子加权Otsu自适应阈... 本文以宫颈癌细胞图像的自动筛查为应用背景,研究了一种新的宫颈细胞图像分类算法。算法首先采用形态学滤波与自适应直方图均衡的预处理方法进行图像增强;根据对图像内容与直方图分布关系的深入分析,提出采用经验因子加权Otsu自适应阈值分割算法进行细胞核分割,有效地解决了细胞重叠所引起的自适应分割阈值的选取问题;然后,通过提取面积、周长、区域面积与外接凸多边形面积比以及长宽比四种参数,对分割出的细胞核区域进行杂质剔除;最后以最能体现癌细胞特征的面积、平均灰度作为特征参数采用K-means算法对样本图像进行分类实验。实验样本为233幅宫颈细胞图像,其中49幅癌细胞图像,184幅正常细胞图像,实验结果证明了该算法的有效性。 展开更多

关键词 细胞核分割 形态学滤波 自适应直方图均衡 OTSU算法 K-MEANS算法

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非线性压电振动能量采集器的振动特性与实验研究 被引量：8

9

作者 王光庆 张伟 +2 位作者 刘创 杨斌强 廖维新 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1494-1502,共9页

为了提高线性压电振动能量采集器的输出特性,在线性压电振动能量采集器悬臂梁末端引入Duffing非线性磁力,构造了一种双稳态非线性压电振动能量采集器;综合考虑能量采集器的动态振型与轴向应变分布情况,建立了系统非线性机电耦合集总参... 为了提高线性压电振动能量采集器的输出特性,在线性压电振动能量采集器悬臂梁末端引入Duffing非线性磁力,构造了一种双稳态非线性压电振动能量采集器;综合考虑能量采集器的动态振型与轴向应变分布情况,建立了系统非线性机电耦合集总参数运动控制模型,并利用4阶、5阶Runge-Kutta算法对能量采集器的非线性振动特性进行了数值模拟;利用谐波平衡法计算获得了能量采集器的幅频响应方程,数值分析了激励频率、激励幅值以及磁铁间距等对系统非线性振动特性的影响,发现双稳态运动可以极大地提高能量采集器的频率响应范围和能量采集效率,并且能量采集器在低频、低幅值激励情况下可以产生大幅值周期运动;最后,通过实验对数值计算结果进行了验证。 展开更多

关键词 压电能量采集器 非线性振动特性 双稳态行为 Duffing非线性磁力

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多移动机器人运动目标环绕与避障控制 被引量：9

10

作者 易国 毛建旭 +2 位作者 王耀南 郭斯羽 缪志强 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期11-20,共10页

针对多个移动机器人对运动目标的环绕和避障问题进行研究。首先,在基于零空间行为控制架构下设计了控制策略;将机器人的任务分为对运动目标环绕和避免与环境中的障碍物发生碰撞两个基本任务;环绕控制策略采用两个梯度场相互正交的能量... 针对多个移动机器人对运动目标的环绕和避障问题进行研究。首先,在基于零空间行为控制架构下设计了控制策略;将机器人的任务分为对运动目标环绕和避免与环境中的障碍物发生碰撞两个基本任务;环绕控制策略采用两个梯度场相互正交的能量函数进行设计,每个能量函数定义一个控制目标,使多个机器人能够以期望的与目标之间的相对距离和机器人之间的距离对目标进行环绕,使用Lyapunov工具对算法进行了渐近稳定性和收敛性分析;最后,仿真和实验结果验证了所提出的控制策略的有效性。 展开更多

关键词 目标跟踪 协同控制 移动机器人 多智能体系统

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预估控制下的实时网络遥操作移动机器人 被引量：8

11

作者 王世华 胥布工 +1 位作者 刘云辉 周业明 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期305-312,共8页

构建了能使操作者通过Internet远程实时控制的移动机器人系统.为了补偿网络时延和抵消其对遥操作系统的影响,基于我们以前提出的改进型Smith预估器原理,采用了预估控制策略.为了保证系统稳定性和透明性,基于主从端的传感器信息交换,设... 构建了能使操作者通过Internet远程实时控制的移动机器人系统.为了补偿网络时延和抵消其对遥操作系统的影响,基于我们以前提出的改进型Smith预估器原理,采用了预估控制策略.为了保证系统稳定性和透明性,基于主从端的传感器信息交换,设计了一个动态模型管理器,其中模型和力反馈误差调节通过模糊控制实现.除了力反馈外,为了增强遥操作的实时性,引入了预估的虚拟显示.为了精确地预测网络时延,提出了一个新颖的时钟同步算法.为了降低时延抖动,结合我们提出的两个算法,实现了数据缓冲策略.最后,通过长距离的网络遥操作实验验证了系统和控制策略的实用性和有效性. 展开更多

关键词 遥操作 网络机器人 预估控制 时延算法

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基于稀疏轮廓点模型的彩色重叠细胞图像分割 被引量：5

12

作者 关涛 周东翔 +1 位作者 樊玮虹 刘云辉 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1682-1691,共10页

根据对细胞轮廓结构的分析,提出了描述细胞轮廓特征的稀疏轮廓点模型.该模型将细胞轮廓划分为强轮廓和弱轮廓2部分,并用一系列稀疏的轮廓点来近似表示细胞轮廓.在该模型的基础上,算法综合了彩色图像处理与灰度图像处理的方法,首先提取... 根据对细胞轮廓结构的分析,提出了描述细胞轮廓特征的稀疏轮廓点模型.该模型将细胞轮廓划分为强轮廓和弱轮廓2部分,并用一系列稀疏的轮廓点来近似表示细胞轮廓.在该模型的基础上,算法综合了彩色图像处理与灰度图像处理的方法,首先提取细胞与背景交界处的强轮廓作为基准轮廓.然后提出了一种环形动态轮廓搜索算法,沿着基准轮廓搜索位于重叠细胞区域的弱轮廓.经过轮廓搜索算法获得细胞的稀疏轮廓点组成初始轮廓,采用GVF(gradient vector flow)Snake模型进行细胞的精确分割.通过对2个细胞图像数据集的图像样本进行的分割实验验证了算法对于分割单细胞图像、同种颜色重叠细胞图像和不同颜色重叠细胞图像的准确性. 展开更多

关键词 医学图像处理 重叠细胞图像 彩色图像分割 稀疏轮廓点模型 GVF SNAKE模型

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时滞约束系统的神经动态优化模型预测控制 被引量：10

13

作者 彭勇刚 韦巍 王均 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期961-966,共6页

将时滞约束系统的模型预测控制优化问题描述为一个带约束的二次规划问题进行处理,并采用一个对偶神经网络进行在线求解。该神经动态优化方法充分发挥了神经网络并行、分布式处理的优点,优化速度快,能够用来求解各种复杂的带约束优化问... 将时滞约束系统的模型预测控制优化问题描述为一个带约束的二次规划问题进行处理,并采用一个对偶神经网络进行在线求解。该神经动态优化方法充分发挥了神经网络并行、分布式处理的优点,优化速度快,能够用来求解各种复杂的带约束优化问题。实验研究表明,该方法具有较高的优化精度和优化速度,提高了模型预测控制的在线优化能力,能够扩展模型预测控制的应用领域。 展开更多

关键词 时滞系统 神经动态优化 模型预测控制

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网络实时系统端对端的时钟同步研究及算法实现 被引量：6

14

作者 王世华 胥布工 刘云辉 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2007年第3期352-356,385,共6页

针对端对端的实时网络控制系统,提出一种端对端时钟同步算法ETSA(End-to-end Time Synchronizaiton Algorithm).本文提出的时钟同步算法采用一种新的时钟同步原理,通过TCP/IP协议,能够达到较高的时钟同步精度,同时实现起来简单、便捷.... 针对端对端的实时网络控制系统,提出一种端对端时钟同步算法ETSA(End-to-end Time Synchronizaiton Algorithm).本文提出的时钟同步算法采用一种新的时钟同步原理,通过TCP/IP协议,能够达到较高的时钟同步精度,同时实现起来简单、便捷.理论分析和网络实验验证了所提时钟同步算法的有效性. 展开更多

关键词 时钟同步 因特网 网络时延

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多信息感知辅助的网络遥操作机器人系统 被引量：3

15

作者 王世华 胥布工 +1 位作者 刘云辉 贾允毅 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期47-55,62,共10页

构建了多信息感知辅助的网络遥操作机器人系统,该系统提供了一种通过多信息感知手段辅助操作者决策的远程控制方式.首先,分析了网络条件下遥操作机器人系统多信息感知的原理.该多信息包括机器人多传感器和网络返程时延等信息.通过对这... 构建了多信息感知辅助的网络遥操作机器人系统,该系统提供了一种通过多信息感知手段辅助操作者决策的远程控制方式.首先,分析了网络条件下遥操作机器人系统多信息感知的原理.该多信息包括机器人多传感器和网络返程时延等信息.通过对这些多信息的预处理、分类和决策处理,将该多信息以视觉、听觉、力觉、报警灯和交互文本方式转化为人可感知的信息.使用网络时延缓冲器和网络双连接,降低了网络可变时延对系统的影响.最后,长距离的网络遥操作实验验证了系统和控制策略的实用性和有效性. 展开更多

关键词 遥操作 网络机器人 多信息感知

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航空先进材料旋转超声椭圆振动加工研究进展 被引量：9

16

作者 王健健 张建富 冯平法 《航空制造技术》 2018年第21期30-37,共8页

旋转超声加工是航空先进材料高效精密低损伤加工的有效方法。在传统的旋转超声加工中,刀具在高速旋转的同时沿着其轴线做超声频率的一维纵向振动。近年来,出现了旋转超声椭圆振动加工这种新型的旋转超声加工工艺,它利用刀具的二维椭圆... 旋转超声加工是航空先进材料高效精密低损伤加工的有效方法。在传统的旋转超声加工中,刀具在高速旋转的同时沿着其轴线做超声频率的一维纵向振动。近年来,出现了旋转超声椭圆振动加工这种新型的旋转超声加工工艺,它利用刀具的二维椭圆振动代替传统的一维纵向振动,以进一步提高旋转超声加工的工艺性能。自旋转超声椭圆振动加工技术提出以来,国内外学者开展了大量的相关研究工作。本研究在简要概述旋转超声椭圆振动加工基本原理的基础上,从椭圆超声振动装备和工艺两个方面,总结旋转超声椭圆振动加工的国内外研究进展。在装备研究方面,阐述纵扭、纵弯和双弯等不同形式的椭圆振动产生方法;在工艺研究方面,讨论椭圆超声振动在磨料加工和切削加工等不同加工方法中的应用。基于旋转超声椭圆振动加工的发展现状,结合航空先进材料的加工需求,从加工机理研究、新材料工艺研究、椭圆轨迹稳定性、多自由度超声刀具设计等方面对未来发展趋势进行展望。 展开更多

关键词 旋转超声加工 椭圆振动 航空材料 纵扭复合振动 磨料加工

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基于Internet的实时机器人系统时延预测研究及算法 被引量：2

17

作者 王世华 胥布工 +1 位作者 刘云辉 刘喆 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期520-527,共8页

针对基于Internet的实时机器人系统,提出了多尺度的时延预测算法;该算法是在线和实时的.基于网络结构分析了网络时延的主要组成及其时延特性.不同于传统的网络往返时延的预测,该算法预测的是能真实反映端对端数据包传递的单程时延,而且... 针对基于Internet的实时机器人系统,提出了多尺度的时延预测算法;该算法是在线和实时的.基于网络结构分析了网络时延的主要组成及其时延特性.不同于传统的网络往返时延的预测,该算法预测的是能真实反映端对端数据包传递的单程时延,而且还提出了预测单向时延所需的时钟同步算法.理论分析和多点之间的网络实验验证了该算法的高效性. 展开更多

关键词 网络机器人 网络时延 预测算法 多尺度

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一种基于断点处边缘方向保持假设的闭合轮廓提取方法 被引量：2

18

作者 关涛 周东翔 刘云辉 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1335-1341,共7页

文中提出了一种新颖的闭合轮廓提取方法.分析了当GVF Snake模型处理边缘断裂的图像时,存在无法提取目标原始轮廓信息,尤其是目标边角信息的问题.在GVF外力场演化的能量模型的基础上,基于保持断点处边缘原方向的假设,提出了一种新的具有... 文中提出了一种新颖的闭合轮廓提取方法.分析了当GVF Snake模型处理边缘断裂的图像时,存在无法提取目标原始轮廓信息,尤其是目标边角信息的问题.在GVF外力场演化的能量模型的基础上,基于保持断点处边缘原方向的假设,提出了一种新的具有边角保持特性的能量模型,由此模型得到了边角保持GVF(CP-GVF)外力场.CP-GVF外力场解决了当目标轮廓发生断裂时断点对于GVF外力场的影响问题,能够根据断点处的边缘方向信息,以保持该边缘方向的方式恢复目标轮廓中丢失的边角信息,从而恢复这类目标的原始形状.不同边缘结构的仿真图像和真实图像的实验结果验证了算法的性能. 展开更多

关键词 闭合轮廓提取 GVF SNAKE模型 图像分割 形状恢复

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基于Internet机器人视觉伺服系统仿真实现 被引量：2

19

作者 王世华 胥布工 刘云辉 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期353-356,共4页

为利用视觉伺服技术实现机器人的网络遥操作,基于所给出的仿真模型,在Robotics Toolbox for Matlab工具箱的基础上,通过Matlab数据引擎技术,实现了基于Internet机器人视觉伺服系统的仿真。为增强系统的实时性,仿真中采用了数据的同步收... 为利用视觉伺服技术实现机器人的网络遥操作,基于所给出的仿真模型,在Robotics Toolbox for Matlab工具箱的基础上,通过Matlab数据引擎技术,实现了基于Internet机器人视觉伺服系统的仿真。为增强系统的实时性,仿真中采用了数据的同步收发和时延缓冲策略。通过给出图像特征点的方式,操作者能够利用Internet实现对虚拟的Puma560机器人进行实时遥操作。 展开更多

关键词 网络遥操作机器人 视觉伺服仿真 PUMA560机器人 MATLAB引擎

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互联网上机器人的遙控理论与方法综述 被引量：1

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作者 王世华 胥布工 +1 位作者 刘云辉 席宁 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期873-878,共6页

给出了系统的研究模型,指出系统控制和设计必须考虑的3个关键问题:稳定性、透明性和时延处理.阐述了4个主要的稳定性分析方法:Lyapunov稳定性、输入输出稳定性、无源稳定性和基于事件的稳定性,总结了这些方法的优势和局限性.接着,给出... 给出了系统的研究模型,指出系统控制和设计必须考虑的3个关键问题:稳定性、透明性和时延处理.阐述了4个主要的稳定性分析方法:Lyapunov稳定性、输入输出稳定性、无源稳定性和基于事件的稳定性,总结了这些方法的优势和局限性.接着,给出了几种主要的控制策略,指出了现有控制方法的优缺点.最后,提出了进一步的主要研究方向. 展开更多

关键词 网络机器人 遥操作 稳定性 控制策略

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