摘要：研究了深度强化学习(DRL)方法在室内环境下移动机器人导航策略中的路径规划问题。针对外部奖励稀疏使得机器人难以完成导航任务的问题,设计了基于势能的外部奖励函数;针对机器人易陷入奖励局部极小值所引发的次优策略下最大奖励过早收敛问题,引入基于内在好奇心模块(ICM)内部奖励作为奖励增强信号,并结合近端策略优化(PPO)算法在ROS和Gazebo搭建的室内装修仿真环境下作对比实验。实验结果表明:添加了外部势能奖励函数和好奇心内部奖励的PPO模型在仿真环境中表现出了良好的性能。

摘要：基于合成孔径成像原理的扫描成像技术(ESM)在电子设备电磁干扰(EMI)检测领域具有明显的技术优势与应用价值,但是其在球面成像算法与系统设计方面仍需进一步的研究与完善。针对以上需求,本文提出了球面扫描成像任务下的机械臂系统设计方法与控制策略。在系统模型上,对机械臂构型、球面扫描边界与检测天线姿态进行建模,探索在以上约束下的最优球面孔径求解方法。在控制策略上,设计实现基于关节角搜索的机械臂控制策略与微波成像聚焦算法。以上模型、方法与策略在仿真实验中实现平均关节变化角降幅60.21%,在由六轴机械臂与基准微波辐射源搭建的验证实验中实现自动聚焦与精确成像(聚焦精度0.1 mm,成像精度不低于3.14 dBm),可望应用于电子系统的EMI检测定位。

摘要：针对传统的温度控制系统精确度不足、稳定性较低、耗电严重、OLED显示屏开发难度大,编程复杂等问题,本设计采用USART-HMI智能串口屏作为上位机,以STM32F103单片机作为主控单元,选用PT100铂热电阻实现对环境温度的数据采集,并将温度实时显示在USART-HMI智能串口屏上。用户可以通过串口屏直接对温度进行设定,当实际温度低于设定值时,控制器自动启动加热器;反之,控制器通过RS485通讯控制风机变频调速,以起到降温的作用,这样就可以将温度稳定在一定范围内。实验证明,本设计的温度控制精度约±0.1℃。

摘要：针对传统工业中SOP芯片引脚缺陷检测速度慢、精度低等问题,设计了一个基于机器视觉的SOP芯片引脚缺陷检测系统,通过MATLAB软件调用CCD相机采集芯片图像,采用改进的Canny边缘检测等算法实现引脚边缘的连接,采用连通域标记和灰度投影算法对得到的二值芯片引脚图像进行缺陷检测并完成GUI界面的设计。由实验数据可知,系统对芯片引脚缺陷检测的正确率为99.6%,测量误差在±0.03 mm之内,满足了工业生产中SOP芯片引脚缺陷检测实时性和准确性的需求。

摘要：为优化永磁同步电机调速系统的控制性能,该文设计了一种基于不确定干扰观测器的新型滑模控制策略。在滑模控制策略对永磁同步电机双闭环系统控制的基础上,引入一种变速趋近律,使得控制系统具备优异的瞬态与稳定特性。针对未知扰动,设计了一种不确定扰动估计器来观察集总扰动,在此基础上设计控制器,并将观察到的未知干扰进行前馈补偿。通过仿真对比,证明了所提策略在削弱电流波纹、降低调节时间上的有效性。

摘要：针对工业生产过程的实际需求,该文研究了具有参数不确定性和外部未知干扰的双容液位系统的控制问题。首先,设计了一种反步滑模控制策略(BSMC),以提高控制系统的速度;其次,利用神经网络(NN)逼近系统的非线性函数,以求解系统参数的不确定性和未建模的动态扰动;第三,设计了一种端口控制的哈密顿(PCH)控制策略,以保证控制系统的稳态控制精度;最后,提出了一种协同优化控制方法,它结合了这两种控制方法,充分发挥了神经网络反步滑模(NNBSMC)算法的快速性和PCH算法的高稳态精度。仿真结果表明,利用神经网络反步滑模控制和端口控制哈密顿协同优化控制(NNBSMC+PCH)可以使系统兼顾两种控制器的优点。

摘要：为了满足脑卒中出院患者对居家康复治疗及复发预警监测的需求,设计集治疗、人体生理信号采集和数据分析、预警等多功能为一体的家用脑卒中治疗及远程监测系统。首先,基于经颅直流电刺激技术设计治疗仪,输出恒定、精确的直流电,其次,开发智能手环作为辅助监测设备,实时记录患者心率等数据,通过蓝牙将数据发送至手机APP,最后,通过手机APP汇总治疗记录以及生命体征数据上传至云端做进一步分析,用于调整治疗方案或进行脑卒中复发预警。设计结果表明,所设计的系统不仅满足康复治疗需求,且治疗仪刺激电流控制精度指标优于国外设备,同时实现了云端和设备端的互联互通。所设计系统为脑卒中个性化治疗、复发预警和大数据库建立提供了系统的解决方案,对于实现脑卒中患者的居家治疗具有重要的现实意义。

摘要：针对双电机伺服系统同步控制精度问题,在命令滤波的基础上设计离散跟踪与同步控制方案。通过建立双电机系统离散动力学方程,降低了命令滤波器反步法设计过程中的计算难度,还能同时处理虚拟控制信号。在控制器设计中定义补偿信号消除误差,进而提高跟踪性能。结果表明,神经网络可以高效处理电机运行中轴转矩或齿隙等带来的非线性扰动。最终通过Lyapunov分析控制方法的稳定性,结果表明双电机伺服系统在该控制器作用下具有良好的跟踪及同步性能。

摘要：为了实现永磁同步电机(PMSM)宽速度范围无传感器控制,提出了一种基于改进滑模方法的宽速度无位置传感器控制策略。在电机中高速阶段,为抑制传统滑模观测器的固有抖振问题设计了一种新型滑模趋近律,来提高电机转速估计精度;在电机零低速阶段采用脉振高频注入法估计电机转速。此外,设计了一种平滑切换控制策略,实现不同算法间的平滑切换。对比仿真结果验证了所设计控制器具有良好的转速估计和跟踪性能,且能实现不同控制算法的平滑切换。

摘要：针对脑卒中领域的传统家用治疗设备过度依靠医师和专业康复设备,且有着成本高、不易操作、低便携性等缺点,研究开发了一种新型的家用脑卒中康复治疗仪。该仪器应用经颅直流电刺激技术,上位机选用USART HMI智能串口屏,通过组态软件进行界面程序的编写;下位机基于单片机STC15W4K48S4搭建,采用C语言编写程序;上位机和下位机之间通过串口实现通信。该仪器能够输出恒定、精确的直流电,可设置阳极刺激、阴极刺激等刺激模式,具有双通道刺激、刺激参数可调、刺激电流和仪器剩余电量实时显示、历史数据可存储等功能。测试结果表明:与市场上现有治疗仪相比,此仪器具有成本低、便于携带、操作界面简单、输出直流电精度高且控制稳定等优点,因此更适合脑卒中患者的康复治疗,具有广阔的应用前景。