摘要：针对一类具有过驱动特性的多缸液压机,提出了一种基于扰动观测器的新型滑模容错动态分配方法.该方法将多类执行器故障转移到集总扰动中,简化了包含多类故障数学模型的容错控制器设计过程,并以此为基础,进行动态控制分配设计.首先,基于集总扰动观测器提供的集总扰动估计,通过滑模方法,设计了虚拟容错控制律;然后,利用动态优化方法为虚拟容错控制律设计了控制分配方案,该分配方案在提高计算效率的同时,能够考虑执行器约束及其他性能指标,从而对虚拟控制输入进行高效能分配.仿真实验表明:无论是某单液压缸发生特定故障,还是多液压缸发生多类故障,所提控制方法皆表现出较强的鲁棒性,与传统控制方法相比具有明显的优越性.

摘要：为解决高危污染环境中有毒气体分布的全方位安全检测,以制定现场修复工作的决策及保障现场工作人员安全,结合嵌入式系统和物联网(IoT)技术,设计了基于μC/OS-Ⅱ的移动式集成化有毒气体检测系统。系统对环境中诸如一氧化碳(CO)等多种有毒气体含量及采样点坐标进行实时检测,利用无线传输单元将数据上传至云平台以进一步分析。实验结果表明:本系统性能稳定、误差较小,检测数据浓度与实际数据浓度偏差均小于5%,系统集成化程度高,摆脱了固定检测的限制,利用移动平台搭载对高危污染现场气体分布进行全方位检测。

摘要：基于红外图像的电气设备识别及其温度异常检测对摄像机拍摄角度变化敏感,提出一种基于导向型级联可形变卷积神经网络的户外电力设备识别检测算法。对残差网络进行改进,在网络的后三个残差块中加入可形变卷积层,以便更好地提取电气设备的特征;利用像素点的概率得分图,预测候选像素点;三个级联的检测器将标定的真实框与算法生成的候选预测框进行阈值筛选,得到最终的预测框。建立并标记了近万张包括绝缘子、电流互感器、避雷器、断路器、隔离开关、套管等6种电气设备及其温度异常数据集ELE,实验结果表明该算法检测平均精度均值(mAP)达到95.3%,对包含小目标温度异常区域检测的mAP达到了88.1%。

摘要：为解决目标在形变、遮挡和快速运动时所导致的跟踪失败,在经典TLD算法的框架下,使用尺度自适应均值偏移算法重新设计跟踪器,提出了MS-TLD算法.通过引入颜色直方图特征和尺度自适应,跟踪器能准确跟踪形变和快速运动的目标.设计跟踪-检测反馈机制,通过跟踪器和检测器相互校正,使新算法在目标被遮挡时具有很好的跟踪鲁棒性.采用TB-50标准测试集进行了实验验证与评测,结果表明所提出算法有效克服了由于目标形变、遮挡和快速运动以及背景干扰所导致的跟踪失败,比TLD等4种经典算法具有更好的跟踪准确性和鲁棒性.

摘要：为有效解决多源扰动下独立光伏储能系统直流母线电压的稳定控制问题,提出了一种基于改进型线性自抗扰控制的双向DC-DC变换器调节方案。构建了双向DC-DC变换器的线性化小信号模型,并对其设计了带有误差比例反馈的扩张状态观测器。频域特性分析和仿真结果表明,该控制策略能有效提升直流母线电压的跟踪性能和扰动抑制能力,减轻多源扰动条件下直流母线电压的波动范围。

摘要：为解决固体激光器工作时光学晶体产生的热沉积问题,保证其工作性能稳定,提出了一种基于半导体制冷器(TEC)的高控温精度、大控温范围光学晶体温度控制方案。分析了TEC的工作特性和光学晶体的热效应与传热机理,将TEC工作过程中自身温度变化引起的电气特性改变与光学晶体温度的变化同时纳入控制环节,建立了温度-电流双闭环温度控制模型,设计并完成了一套高控温精度、大控温范围的光学晶体温度控制系统。实验结果表明:本系统在-15~120℃的温度控制范围内,可以迅速稳定在任一设定的温度点,其控温精度优于±0.002℃;当设定温度和实际温度之间的偏差在20℃以内时,其收敛稳定时间小于60s,可以满足固体激光器中光学晶体对控温范围与精度的要求。

摘要：针对再入飞行器的姿态跟踪问题,基于递归神经网络提出最优跟踪控制.采用反步法和递归神经网络,设计自适应前馈控制,将再入飞行器的最优姿态跟踪问题转化为等价的姿态角误差/角速率误差最优调节问题.采用自适应动态规划技术,解决最优调节问题.引入神经网络估计最优控制中的代价函数,推导最优反馈控制律,同时保证Hamilton–Jacobi–Isaacs(HJI)方程估计误差最小化.采用Lyapunov理论,保证闭环系统中所有信号,包括姿态角跟踪误差是一致最终有界的.在MATLAB/Simulink中仿真验证了所提出控制策略的有效性.

摘要：为实现欠驱动四旋翼飞行器的位置及偏航渐近跟踪,本文基于浸入和不变技术(immersion and invariance,I&I)提出非线性跟踪控制方法.针对四旋翼飞行器的欠驱动特性,设计了内/外环分别为姿态和位置的双闭环结构,并采用浸入和不变技术构建内/外环的稳定跟踪控制器,利用李雅普诺夫定理保证闭环系统的渐近稳定性.最后,在MATLAB/Simulink环境下进行数值仿真,验证了I&I控制方案的有效性.

摘要：针对矩形冷弯空心型钢管生产中质量检测环节存在效率低、精度低、智能化程度低等缺点,设计了基于结构光的三维视觉检测系统。该系统通过PLC控制实现自动检测和实时数据显示,利用球形标定物实现了智能传感器相机的全局标定,使用点云图像恢复方法得到三维重建的点云图像,通过参数检测方法处理点云图像得到矩形钢各参数,并以人机交互界面实时显示测量数据。通过实验及实际运行,论证了该系统操作简单、检测时间短,具有高精度和高稳定性,可适用于感兴区域内任何目标物体的检测,在提高了检测过程智能化的同时,保证了产品质量。

摘要：为解决传统两栖机器人的一些突出缺点,探寻机器人领域更多的可能性。本文设计了一种新型仿生球形两栖子母机器人系统,该系统中球形两栖母机器人在陆地采用仿生四足爬行方式运动,在水下采用矢量喷水电机进行喷水推进,无噪声,增加隐蔽性,并为微型子机器人提供控制信号和能源。微型子机器人陆地采用轮式驱动,设计了可以实现水陆两栖的桨叶轮。该子母机器人系统通过XBee通信模块实现无线通信。通过进行的子母机器人的陆地和水下运动试验,验证了设计的子母机器人系统的有效性。