摘要：针对当前目标检测算法模型复杂度高、实时检测图片速度较慢的难题,提出一种基于跨通道融合与注意力机制的轻量化目标检测模型,便于移动场景搭载。利用MV1模块构建主干特征提取网络,CDC模块改造多层基础卷积,提出一种基于深度可分离卷积(depthwise separable convolution,DW)的轻量化模型。在网络的颈部,三通道扩展为四通道;同时设计一种跨通道路径,融合深浅层信息,进一步加强特征提取。最后融合一种高效通道注意力机制(efficient channel attention,ECA),使算法聚焦图像中的目标位置。仿真实验结果表明:该算法在Pascal VOC 07+12数据集上所有类别的平均识别准确率达到91.64%,与最新的YOLOv7相比,模型参数量降低了60%,检测速度达到55.54 FPS,证明了该算法的有效性。

摘要：受海浪、风力等因素的干扰,深海起重机升沉补偿系统的响应速度缓慢,系统对于负载位移的控制精度较差。为了提高升沉补偿系统响应速度与系统对负载位移的控制精度,保证起重机在各种海况下正常作业,提出了基于CNN-LSTM深度学习网络的滑模预测控制方法。首先,将CNN网络与LSTM网络结合,建立CNN-LSTM深度学习网络控制系统预测模型。其次,通过参考位移与实际位移的误差建立滑模面,并根据幂次函数设计滑模面参考轨迹;采用粒子群算法(PSO)对性能指标进行寻优,得出控制律,根据控制律控制负载实际位移跟随参考位移。最后,进行了仿真研究。结果表明与传统模型预测控制相比,在该方法的控制作用下,系统的响应速度更快,系统对负载位移的控制精度更高,系统的鲁棒性能更强。

摘要：近年来,前馈补偿技术得到广泛研究,其可以提高系统的控制精度.对于非最小相位系统,很难给出干扰和可测信息的直接关系,此外,频率的不确定性以及估计值之间的耦合会导致大量冗余参数的运算.现有的自适应方法存在估计值之间的耦合,会增加干扰估计误差收敛性能分析难度.而基于干扰观测器控制(DOBC)通过调节控制器和观测器参数,可以同时对多源不确定进行补偿和抑制.基于此,提出一种分步式观测器设计方法.首先设计一种辅助滤波器和观测器对未知频率正弦干扰参数进行估计,同时给出干扰的等效形式;然后利用估计值构造观测器得到输入干扰状态,从而将这类非线性系统的干扰抵消问题转换为线性系统的观测器设计问题;最后通过李雅普诺夫定理和数值仿真验证所提出方法的有效性.

摘要：为节约有限通信资源,针对不确定多移动机器人系统的编队控制问题,提出一种基于抗干扰观测器的事件触发固定时间编队控制方法.首先,设计了一类自适应固定时间滑模干扰观测器(Adaptive Fixed-time Sliding Mode Disturbance Observer,AFSMDO),用来估计系统模型参数不确定和未知扰动.其次,在干扰观测器的基础上,结合反步法和固定时间理论,引入事件触发机制,设计固定时间分布式编队控制器,实现多机器人系统固定时间编队且收敛时间不依赖于系统初始状态,并经理论推导无Zeno行为.最后,通过对三个移动机器人进行编队仿真研究,验证了方法的有效性.

摘要：针对多变量时滞非方系统,提出一种基于反向解耦的分数阶Smith预估控制方法.首先,将反向解耦方法推广应用于m×n非方系统中,给出非方解耦矩阵的设计方法,同时为了保证解耦矩阵的稳定正则,给出其实现的必要条件以及条件不满足时的补偿方法;然后,针对解耦后的各个单回路系统设计分数阶Smith预估控制器,根据内模控制与Smith预估控制结构上的等价关系简化控制器的设计,克服时滞环节对系统性能的影响,并且基于最大灵敏度推导出一种控制器参数解析整定方法;最后,通过典型的Shell标准控制问题对所提出方法进行验证.仿真结果表明,反向解耦方法设计简单易于实现,能达到系统完全解耦,控制器参数较少,整定方便,并且具有良好的跟踪能力、抗干扰性和鲁棒性.

摘要：根据液压重载、长行程单出杆液压缸控制系统高性能和高效能的要求,采用阀控开式回路和泵控闭式回路并联驱动非对称液压缸新回路。该回路结合阀控回路的高性能和泵控回路的高效能特点,可以兼顾性能和效能,但泵阀两种回路的切换会给系统带来冲击。为减小该冲击,设计一种二维模糊切换控制器,以液压缸杆的位移误差和速度作为输入,泵阀回路切换系数作为输出;利用AMESim和MATLAB进行联合仿真。结果表明:与直接切换相比,所提方法明显减小了两个回路切换时系统所受的冲击,同时进一步提高了系统的性能和效能。

摘要：针对分数阶时滞过程提出一种内模控制器设计方法。根据分数阶过程稳定的充分必要条件给出了时滞过程稳定的阶次范围,采用内模控制(IMC)原理设计一种分数阶IMC控制器,该控制器仅有1个可调参数,且能利用最大灵敏度指标(Ms)实现参数的解析整定,以保证系统的鲁棒性。仿真结果表明:分数阶IMC控制器设计方法简单,参数整定方便,而且可使系统具有良好的目标值跟踪特性、扰动抑制特性以及克服参数变化的鲁棒性。

摘要：针对具有反向响应特性的高阶过程,提出了一种分数阶PID控制器设计方法.为了便于控制器设计,采用一种改进的微粒群优化算法对高阶过程模型进行简化处理,在此基础上,根据内模控制原理设计分数阶PID控制器,该控制器仅有一个可调参数,有效降低了控制器整定的复杂度,并根据最大灵敏度指标推导出控制器参数整定的解析表达式,克服了参数选择的盲目性.仿真结果表明,该方法可使系统具有良好的设定值跟踪、扰动抑制特性以及克服参数摄动的鲁棒性.

摘要：为提高交流伺服系统性能,设计了一种二自由度控制(two degree of freedom control,2DOFC)结构,在简单反馈控制结构的基础上,增加设定值微分跟踪器,保证系统能够更快更好地跟踪输入,反馈控制器的设计将滑模控制(sliding mode control,SMC)与内模控制(internal model control,IMC)相结合,其形式为内模PI控制器与切换鲁棒滑模控制器的线性组合,可使系统具有良好的扰动抑制能力。考虑到纯微分跟踪器的实现困难和对高频噪声的放大作用,采用不完全微分进行近似,同时反馈控制器可根据系统期望性能指标进行解析整定。仿真结果表明,所提方法不仅使得交流伺服系统具有较好的设定值跟踪和扰动抑制特性,而且对于系统参数摄动具有更好的鲁棒性。

摘要：针对电液位置伺服系统,提出了一种内模控制器设计方法。内模控制作为一种先进控制策略,其设计思路是将对象模型与实际对象相并联,控制器逼近模型的动态逆。考虑到内模控制对系统模型精度要求不高的特点,本文降阶简化了电液伺服系统的模型。基于此模型所设计的控制器,只有一个可调参数,且该参数直接与系统的动态特性和鲁棒性相关,整定方便,避免了控制器整定的随机性与复杂性。仿真研究和实验结果表明,内模控制可以有效地克服参数变化对系统性能的影响,使系统同时具有良好的目标值跟随特性和鲁棒性,实现了调炮误差小于±0.36mrad的高精度要求。