摘要：为了提高永磁同步直线电机的跟踪性能,增强系统的鲁棒性,本文提出了分数阶超螺旋滑模控制策略.首先,针对外部扰动以及系统的未知状态设计广义超螺旋观测器,其能够精确估计永磁同步直线电机的速度和外部扰动.其次,将分数阶理论和终端滑模控制理论相结合,提出有限时间收敛的分数阶超螺旋滑模控制器,以实现永磁同步直线电机的跟踪控制.最后,通过仿真对比验证所提方案的有效性.

摘要：针对干扰下的舰载无人机(UAV)自动着舰问题,提出了一种融合神经网络与干扰观测器的自动着舰控制方法。首先采用神经网络处理系统不确定引入干扰观测器逼近系统外部干扰,同时基于神经网络输出和干扰观测器输出设计了非线性自动着舰控制器,实现了对着舰指令的有效跟踪。然后利用李雅普诺夫稳定性方法严格证明了所有闭环系统信号的收敛性,保证了舰载UAV自动精确着舰控制。最后进行数字仿真验证,仿真结果表明设计的基于神经网络和干扰观测器的自动着舰控制方法是有效的。

摘要：针对无人机在复杂障碍物环境下追踪机动目标的问题,提出了一种基于IMM-PPO的导航跟踪策略,估计多模型混合的机动目标状态信息,设计基于目标跟踪性能、追踪逼近时间以及障碍物约束的奖惩函数,并在Actor-Critic网络结构下设计近端策略优化的算法框架,通过智能体与环境交互,训练出奖励最大化下的网络参数。训练后的决策网络能够根据环境信息完成避障导航并实现对机动目标的稳定跟踪。仿真结果表明,相比于传统避障跟踪算法,基于IMM-PPO的导航跟踪策略具有更好的跟踪性能、更快的追踪速度以及更短的避障导航路径,且在初始条件改变的情况下仍具有一定的自主追踪能力,在应用于无人机机动目标追踪任务中时具备更大的优势。

摘要：设计了表面肌电信号(surfaceelectromyography,sEMG)和血氧信号实时监测系统,用于探究肌肉疲劳过程中生理信号的变化,从而对肌肉疲劳进行检测。介绍了sEMG的分析方法,血氧检测的原理,阐述了系统方案。系统硬件部分以STM32为核心,目标肌群的sEMG采集由Ag/AgCl凝胶电极、三运放仪表放大器以及信号调理模块组成。血氧信号采集基于近红外光谱技术(near infrared spectroscopy,NIRS),包括光源、光源驱动、光电转换、信号调理等模块。系统软件部分基于实时uC/OS-Ⅲ的软件系统。通过等长收缩局部肌肉疲劳实验提取sEMG的特征参数;在前臂阻断实验中计算出氧合血红蛋白(oxyhemoglobin,HbO_(2))和脱氧血红蛋白(deoxyhemoglobin,Hb)的相对变化,从而验证系统采集两种信号的有效性。

摘要：为了解决人工与传统数字图像处理方法进行燃气PE管道焊缝缺陷识别时面临的效率低、漏检率高、评片效果不佳等问题,提出了基于深度学习算法的燃气PE管道焊缝缺陷智能检测方法,实现从输入燃气PE管道焊缝DR检测图像到输出缺陷种类及其测量值的精细化测量。首先,在宏观区域层面采用YOLOv5网络预提取缺陷区域,减少与缺陷相似的非目标区域的干扰,并设计了融合坐标注意力机制(CA)与加权双向特征金字塔网络(BiFPN)的CA-BiFPN模块,以提高对小目标缺陷检测能力,其最终的缺陷识别定位平均精确度为95.1%。然后,在微观边界层面采用语义分割算法Deeplabv3+,实现像素级别的缺陷分割,缺陷分割平均像素准确率为91.25%、平均交并比值为85.52%。最后,在几何特征层面采用最小外接矩形法计算其实际尺寸大小,其平均相对误差为5.47%。结果表明该检测方法可实现燃气PE管缺陷高效率、高精度、智能化检测。

摘要：针对输电线路树障清理作业任务对空中机器人平台稳定性、平动性和抗扰性的高要求,为克服传统平面配置多旋翼无人机姿态配合式位置移动的缺点,本文在全驱动多旋翼飞行器设计思想的启发下,提出并设计了一种无需姿态配合即可实现前后平移运动的非平面作业型多旋翼空中机器人.首先分别建立其姿态的运动学和动力学模型,然后采用自抗扰控制技术设计了该机器人的位置和姿态跟踪控制律.多组仿真和样机实验结果表明,本文所设计的非平面配置旋翼空中机器人在作业过程中的接触力扰动下具有良好稳定性、平动性和抗扰性.

摘要：400Hz逆变器需具备一定的过载能力,以使挂接于交流母线电子设备故障时继电保护装置动作。然而,过载时滤波电感感值会显著下降,传统有源阻尼控制难以适应LC滤波器谐振频率f_(r)宽范围变化。此外,考虑到400Hz逆变器低次谐波频率较高,其往往落于控制带宽之外且接近于f_(r),低次谐波抑制和系统稳定性较难得以兼顾。为实现滤波电感参数扰动下400Hz逆变系统稳定性提升和宽频率范围低次谐波抑制,文中采用二阶滤波器对有源阻尼内环进行相位超前补偿,提出有源阻尼自适应控制律,其根据预设阻尼比在线调整不同工况下内环反馈比例系数,以实现滤波器谐振峰相同阻尼效果。进一步,提出采用附加相角补偿的特定次谐波谐振控制,并给出相位补偿角度的设计方法,其可实现控制带宽外以及f_(r)附近低次谐波抑制。最后,搭建一台600W单相400Hz逆变器,实验结果表明,所提控制策略可以实现不同工况下滤波电感参数扰动时良好的系统稳定性和低次谐波抑制效果。

摘要：以六相永磁同步电机直接驱动外啮合齿轮泵的航空电动燃油泵为对象,研究了其流量系统的控制器设计问题,提出了一种基于自适应滑模反馈线性化的预见控制器设计方法。首先,建立六相永磁同步电动机和外啮合齿轮泵的数学模型。其次,利用反馈线性化方法处理电动燃油泵这一非线性化模型,方便后续预见控制器的设计;接着,采用自适应滑模控制方法消除了由模型不确定性引起的反馈线性化误差,该方法可以将建模误差和负载扰动带来的不确定性分开处理,从而避免较大的切换增益引起抖振,同时不需要精确的不确定性的边界信息,从而提高了控制性能。最后,在反馈线性化得到线性模型上设计预见流量控制器,加快控制系统对燃油指令的响应速度。仿真结果表明,该控制方案具有较快的响应速度、较强的鲁棒性能和优良的抑制抖振能力。

摘要：胚胎硬件的容错策略是影响阵列可靠性的重要因素,可靠性分析可从理论上得到理想的容错策略和阵列布局,为硬件优化设计提供目标.胚胎硬件可靠性分析的传统模型仅考虑阵列布局结构,视细胞为固定节点,不考虑容错电路设计中细胞内部电路模块的变化,未能全面反映电路设计的实际情况.针对这一不足.提出了新的可靠性模型,将细胞内配置存储器和输入输出布线器电路的变化情况引入到建模过程中,经过实例仿真分析,总结出了基于可靠性分析的容错策略选择方法和分析步骤,给出了可指导如何选择容错策略选择的量化条件.

摘要：针对一类不确定混沌系统设计了基于快速模糊干扰观测器的鲁棒terminal滑模控制方案.首先通过设计快速模糊干扰观测器,克服了传统模糊干扰观测器在误差较小时收敛速度慢的缺点.然后严格证明了在存在未知干扰和不确定的情况下,同步误差及观测器误差均在有限时间内收敛到非常小的区域.最后对Duffing-Holmes混沌系统进行仿真,结果表明了所设计干扰观测器的优越性和闭环控制方案的有效性.