摘要：针对人机交互、医疗康复等领域存在的人体姿态分析与评估问题,本文提出了一种基于Transformer的三维人体姿态估计及其动作达成度评估方法。首先,本文定义了人体姿态的关键点及关节角,并在深度位姿估计网络(DPEN)的基础上,提出并构建了一个基于Transformer的三维人体姿态估计模型(TPEM),Transformer的引入能够更好的提取人体姿态的长时序特征;其次,利用TPEM模型对三维人体姿态估计结果,设计了基于加权3D关节角的动态时间规整算法,在时序上对不同人物同一动作的姿态进行姿态关键帧的规整匹配,并据此提出了动作达成度评估方法,用于给出动作的达成度分数;最后,通过在不同数据集上进行实验验证,TPEM在Human3.6 M数据集上实现了平均关节点误差为37.3 mm,而基于加权3D关节角的动态时间规整算法在Fit3D数据集上的平均误差帧数为5.08,展现了本文所提方法在三维人体姿态估计与动作达成度评估方面的可行性和有效性。

摘要：针对人机共融环境中机器人与人之间的交互问题,提出了一种面向人机交互场景的手势指向估计方法,通过人体指向手势,以实现机器人对工作平面上指向目标点的信息交互。首先,基于RGB-D相机与VICON人体动作捕捉系统,构建时间同步的视觉指向手势位姿数据集,其中的每个样本包含人体指向手势的RGB-D图像和指向手势的位姿真值;其次,提出融合语义与几何信息的指向手势位姿估计多层次神经网络模型;然后,设计融合位置点误差ΔP和方向角度误差Δθ的射线近似损失函数,并基于构建的数据集,对指向手势位姿估计模型进行训练;最后,在实验室环境中进行了人机交互实验与模型验证。实验结果表明,在距离相机5 m的范围内,指向手势检测的平均精度为98.4%,指向手势位姿的平均位置误差为34 mm,平均角度误差为9.94°,进而实现工作平面上的手势指向目标点的平均误差为0.211 m。

摘要：综合考虑倾斜面太阳辐照度估算模型和实际组件转换效率估算模型,建立一个固定倾角下的组件发电功率模型,并提出一种以年功率最大为最优倾角设计原则的优化设计方法。基于武汉、南京和北京三地的大量数据对提出的方法进行验证和分析,结果显示该方法可为电站增加发电量,增大经济效益,且电站纬度越高,其发电量提升空间也越大。

摘要：针对基于视觉传感的倒立摆实时控制系统中,通过每帧图像计算小车位移和摆杆偏角产生的时变计算时间和计算误差直接影响控制系统性能甚至导致系统失稳问题,不同于目前不考虑计算时间和计算误差或将计算时间视为定时滞进行研究倒立摆视觉实时控制方法,本文首先创新设计了新型的倒立摆视觉伺服控制实验平台,然后设计了一种基于事件触发机制的工业图像采集策略,提出了考虑小车和摆杆特征的小车位移和摆杆偏角计算方法,并统计分析了图像处理计算时间和计算误差特性;进一步建立了融合计算时间和计算误差的闭环控制系统模型,理论证明系统的稳定性并建立了反映计算时间与系统稳定性能之间关系,给出了系统对计算误差的H_∞扰动抑制水平γ和控制器设计方法.最后,仿真和实时控制实验验证了所提方法可行且有效.

摘要：Hammerstein模型是一类具有特定结构的典型非线性模型,由静态非线性环节和动态线性环节串联而成,能较好地反映过程特征的特点,可以描述一大类非线性过程.本文结合Hammerstein模型辨识的基本过程和特点,从Hammerstein模型中间变量不可测量的角度出发,首先按静态非线性环节与动态线性环节同步辨识法和分步辨识法综述了Hammerstein模型的相关理论和方法;然后,分析了现有的基于Hammerstein模型的控制系统设计方案;最后对Hammerstein系统未来可能的研究提出若干看法.

摘要：与集中式和组串式光伏并网逆变器不同,微型逆变器通常连接单块光伏组件。由于光伏组件具有最大功率点跟踪控制、灵活的拓展性和更高的可靠性,近几年微型逆变器发展迅速,但也存在着稳定性、转换效率、功率密度、使用寿命和成本上的挑战。阐述了微型逆变器设计中的要求与挑战,根据能量变换级数和母线类型的不同,将现有微型逆变器电路拓扑结构分成4类,详细介绍了各类拓扑结构的优缺点。综合考虑不同拓扑结构下微型逆变器的电路复杂程度、控制的难易度、能量转换效率的大小、成本高低以及寿命长短等指标,给出了微型逆变器未来的发展方向。

摘要：电解电容是影响AC-DC LED驱动电源寿命的主要元件,因此,消除电解电容技术是长寿命LED驱动电源的关键技术。将Flyback变换器与Buck变换器集成,提出一种无电解电容LED驱动电源拓扑结构,其具有较高的拓扑集成度,且控制方式易实现。通过将输入功率pin和输出功率po分为pin>po和pin<po两种情况,避免了整机能量的二次变换,通过第三端口的储能电容充电和放电平衡pin和po之间的低频脉动功率。分析了该拓扑结构的工作原理及开关模态,详述了主电路关键参数的设计思路和要点,并给出了简单易实现的控制电路。最后通过一台原理样机验证了该方案的正确性和可行性。

摘要：针对异构网络中不同类型网络及每个通道在不同时刻所产生的网络诱导延时和数据丢包不同,使得异构网络环境下H2/H∞滤波更加困难的新问题,不同于目前广泛研究的单种类型网络环境下的H2/H∞滤波方法,首先,深入分析了异构网络通信特性并给出了数学描述公式,然后,建立了融合多通道异构网络通信约束的滤波误差动态系统综合模型.基于Lyapunov-Krasovskii理论,证明了在已知有线网络和无线网络分别存在的最长网络诱导延时情况下,所设计的滤波器使得滤波误差动态系统随机稳定且满足给定的H2/H∞性能指标.仿真验证该方法可行且有效.

摘要：针对倒立摆视觉实时控制系统中,通过每帧图像处理检测小车位移和摆杆偏角带来的时变图像处理计算时间,直接影响控制系统采样周期和系统性能的问题,不同于目前不考虑图像处理计算时间或将其视为定时滞进行倒立摆视觉实时控制的研究方法,本文首先构建了倒立摆视觉伺服控制实验平台,考虑倒立摆的小车与摆杆特征,提出了小车位移和摆杆偏角的实时计算方法;然后统计分析了图像处理计算时间的特性并设计了视觉传感事件触发采样策略,进一步刻画了时变时延与计算时间的直接关系,进而建立了带有时变计算时延的倒立摆视觉控制系统闭环模型,证明了系统稳定性并建立了反映图像处理计算时间与系统稳定性之间的关系.最后,仿真和实时控制实验验证了所提方法的可行性和有效性.

摘要：随着网络控制系统的迅速发展,网络的引入而产生的网络不确定性问题给网络控制系统的分析和设计带来了挑战。在此时机,本文首先阐述了网络控制系统出现的背景以及存在的基本问题。然后,着重从网络控制系统的被控对象和建模、控制策略和稳定性分析、调度策略、网络架构以及应用前景方面对网络控制系统的一些研究进展进行了回顾。在此基础上,对网络控制系统的某些发展方向予以展望。希望为刚入这一领域的研究人员提供一些较全面的参考信息。